林輝

? 一、設定驅動性問題

設定驅動性問題是項目式教學的核心步驟之一，它要求教師精心設計出既具挑戰(zhàn)性又能緊密聯(lián)系學生日常生活實際的問題，以此作為項目探索的起點，激發(fā)初中生們對科學世界的好奇心和深入探究的欲望。以“地球上的生物”這一科學主題為例，一個引人入勝的驅動性問題可能是：“如何設計一個生態(tài)友好型的校園花園，既能吸引并維持本地瀕危昆蟲種群，又能作為學生們學習生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)平衡的戶外實驗室？”這樣的問題不僅觸及了生物學中關于生態(tài)系統(tǒng)的知識，如食物鏈、物種相互作用和生態(tài)位的概念，同時也關聯(lián)到環(huán)境保護、可持續(xù)發(fā)展等社會熱點問題，促使學生在解決實際問題的過程中，綜合運用生物學、環(huán)境科學乃至數(shù)學、藝術等多學科的知識。學生需要調(diào)查研究本地昆蟲種類及其生存需求，考慮植物選擇對生態(tài)系統(tǒng)的影響，設計合理的布局以促進生物多樣性，甚至可能涉及到利用廢舊物品制作鳥巢箱或昆蟲旅館，體現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟的理念。在這個過程中，學生不僅要查閱文獻資料，進行實地考察，還需要團隊合作，進行方案設計、成本預算、實施建造和后續(xù)的觀察記錄。

? 二、構建真實情境

在初中科學教育中，構建與學生生活經(jīng)驗緊密相連的真實情境，是將抽象的科學概念轉化為生動實踐的有效手段，特別是在教授“地球科學”相關知識時，這一策略尤為重要。例如，可以設計一個圍繞“城市雨水管理與地下水補給”的項目，引導學生探討如何解決城市化進程中日益嚴峻的洪澇災害和水資源短缺問題。這個項目不僅與學生的日常生活息息相關，還能讓他們直接感受到科學知識在解決現(xiàn)實問題中的應用價值。在這個項目中，學生首先需要了解城市的雨水循環(huán)、地表徑流以及地下水補給的基本原理，隨后通過實地考察，收集當?shù)赜晁欧?、地面滲透能力、下水道系統(tǒng)等數(shù)據(jù)。在此基礎上，他們可以被鼓勵設計并模型化一個小區(qū)級別的雨水收集與凈化系統(tǒng)，該系統(tǒng)旨在減少地表徑流，增加雨水的自然滲透，從而補充地下水資源并減輕城市排水系統(tǒng)的壓力。設計過程中，學生需要考慮地形、土壤類型、植被覆蓋、材料成本等多種因素，這要求他們綜合運用地理、物理、化學等多學科的知識。通過模擬真實的決策過程，學生不僅學會了如何分析和解決復雜的環(huán)境問題，還學會了如何平衡經(jīng)濟、社會和環(huán)境的多重考量。更重要的是，這樣的學習經(jīng)歷讓學生深刻認識到每個人的行為對地球環(huán)境的影響，以及采取積極措施保護和改善環(huán)境的重要性，從而培養(yǎng)起他們的環(huán)保意識和公民責任感。

? 三、整合跨學科知識

在初中科學教學中，整合跨學科知識是提升學生綜合素養(yǎng)的重要途徑，特別是利用STEAM教育理念，可以極大豐富學習的深度和廣度。以“陽光與我們的生活”為主題，設計一個綜合項目，不僅能夠加深學生對光合作用、能量轉換等核心科學概念的理解，還能激發(fā)他們運用多學科知識解決實際問題的能力。例如，可以設定一個項目任務，要求學生設計并制作一個集成了太陽能發(fā)電、自動灌溉和光照調(diào)節(jié)功能的智能植物生長箱。在這個項目中，學生首先要從科學角度出發(fā)，研究不同植物的生長需求，特別是光合作用對光照強度、時間的需求，以及水分和營養(yǎng)物質(zhì)的管理。這涉及到了解植物生理學、生態(tài)學的基礎知識。接著，他們需要運用物理學知識，特別是光學原理，設計能夠最大化利用自然光和輔助LED光源的光照系統(tǒng)，確保植物得到適宜的光照條件。同時，引入工程技術，設計并搭建一套基于太陽能供電的自動灌溉系統(tǒng)，這里既需要數(shù)學計算來確定太陽能電池板的尺寸和儲能需求，又需要工程設計能力來確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率。

項目式教學在初中科學教育中的應用，是順應教育現(xiàn)代化趨勢，促進學生全面發(fā)展的有效途徑。它不僅能夠增強學生的學習動力和興趣，還能夠幫助他們在實踐中理解科學原理，培養(yǎng)解決復雜問題的能力，為未來的學習和職業(yè)生涯奠定堅實的基礎。

（作者單位：浙江省慈溪市庵東初級中學）