〔摘 要〕 將項(xiàng)目式教學(xué)的模式引入小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，可以徹底改變小學(xué)科學(xué)的教學(xué)方式，將學(xué)生的“學(xué)”與教師的“教”和“評(píng)”巧妙融合在一起，形成新的教學(xué)模式。而教學(xué)方式不僅僅是為了傳遞知識(shí)，更是為了培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科興趣、跨學(xué)科學(xué)習(xí)能力和問(wèn)題解決能力，為他們未來(lái)的學(xué)習(xí)和生活打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本文以《研究拱橋》為例，重點(diǎn)闡釋了項(xiàng)目式教學(xué)在小學(xué)科學(xué)工程類(lèi)主題中的實(shí)施策略，希望為小學(xué)科學(xué)教學(xué)的持續(xù)創(chuàng)新提供參考。

〔關(guān)鍵詞〕 小學(xué)科學(xué)；項(xiàng)目式教學(xué)；工程類(lèi)活動(dòng)

〔中圖分類(lèi)號(hào)〕 G424 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕 A 〔文章編號(hào)〕 1674-6317 （2024） 17 010-012

2022年版《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》在界定核心素養(yǎng)這一概念時(shí)，明確指出：科學(xué)課程要培養(yǎng)的學(xué)生核心素養(yǎng)，主要是指學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)課程的過(guò)程中，逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展所需要的正確價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力，是科學(xué)課程育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，包括科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐、態(tài)度責(zé)任等方面。學(xué)生對(duì)工程類(lèi)的科學(xué)活動(dòng)最感興趣，但始終沒(méi)有合適的方式幫助學(xué)生親自參與此類(lèi)教學(xué)中來(lái)，而項(xiàng)目式教學(xué)則為工程類(lèi)的科學(xué)活動(dòng)提供了新渠道。

一、項(xiàng)目式教學(xué)的概念

項(xiàng)目式教學(xué)，是指通過(guò)設(shè)計(jì)和實(shí)施項(xiàng)目，讓學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中獲得知識(shí)和技能。這種教學(xué)方式強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科學(xué)習(xí)和實(shí)踐，將學(xué)科知識(shí)融入具體的項(xiàng)目中，使學(xué)生在實(shí)際應(yīng)用中更好地理解和掌握所學(xué)內(nèi)容。項(xiàng)目式教學(xué)促使學(xué)生參與主動(dòng)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)解決問(wèn)題的能力，同時(shí)提倡合作與溝通技能。通過(guò)項(xiàng)目，學(xué)生能夠在真實(shí)環(huán)境中，運(yùn)用知識(shí)、激發(fā)興趣、培養(yǎng)創(chuàng)新思維，從而更全面地發(fā)展個(gè)人素養(yǎng)。

二、項(xiàng)目式教學(xué)在小學(xué)科學(xué)中的價(jià)值

（一）激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中引入項(xiàng)目式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣是一個(gè)至關(guān)重要的方面。通過(guò)設(shè)計(jì)生動(dòng)有趣、貼近生活的項(xiàng)目，可以將抽象的科學(xué)理論轉(zhuǎn)化為具體且引人入勝的實(shí)踐活動(dòng)。這樣的項(xiàng)目讓學(xué)生在實(shí)踐中體驗(yàn)科學(xué)的樂(lè)趣，培養(yǎng)了他們的好奇心和對(duì)科學(xué)學(xué)習(xí)的積極性。通過(guò)親身參與，學(xué)生能夠更深入地理解科學(xué)知識(shí)，而不僅僅是被動(dòng)接受。

（二）促進(jìn)跨學(xué)科學(xué)習(xí)

項(xiàng)目式教學(xué)的另一個(gè)重要價(jià)值在于促進(jìn)跨學(xué)科學(xué)習(xí)，將不同學(xué)科的知識(shí)和技能融合在一個(gè)項(xiàng)目中。這有助于打破傳統(tǒng)學(xué)科之間的界限，讓學(xué)生更好地理解知識(shí)的整體性。通過(guò)這種綜合性的學(xué)習(xí)方式，學(xué)生更容易認(rèn)識(shí)到不同學(xué)科之間的相互關(guān)聯(lián)，從而培養(yǎng)出學(xué)科整合的能力。

（三）培養(yǎng)學(xué)生問(wèn)題解決能力

項(xiàng)目式教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中培養(yǎng)問(wèn)題解決能力。這種能力包括分析問(wèn)題、制訂方案，并通過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證和調(diào)整的能力。這種過(guò)程不僅僅鍛煉了學(xué)生的邏輯思維和動(dòng)手能力，更培養(yǎng)了他們面對(duì)未知挑戰(zhàn)時(shí)的自信心和應(yīng)變能力。通過(guò)實(shí)際解決問(wèn)題，學(xué)生不僅記住了知識(shí)，還培養(yǎng)了運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的實(shí)用技能。

三、項(xiàng)目式教學(xué)在小學(xué)科學(xué)工程類(lèi)主題中的實(shí)施策略

拱橋是工程結(jié)構(gòu)的典范，學(xué)生通過(guò)探索拱橋的形狀、支撐和承載原理，可以了解各種形式的拱橋是如何通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)承受重量并保持穩(wěn)定的。這將引發(fā)學(xué)生對(duì)物理力學(xué)、結(jié)構(gòu)工程等領(lǐng)域的興趣，激發(fā)學(xué)生對(duì)工程科學(xué)的好奇心，進(jìn)而培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)。

（一）明確項(xiàng)目主題，問(wèn)題驅(qū)動(dòng)激發(fā)興趣

在項(xiàng)目式教學(xué)的初期階段，教師的首要任務(wù)是明確項(xiàng)目主題，并通過(guò)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的方式激發(fā)學(xué)生的興趣。以《研究拱橋》為例，教師可以通過(guò)提出引人入勝的問(wèn)題來(lái)引導(dǎo)學(xué)生思考和探索。這一過(guò)程旨在點(diǎn)燃學(xué)生對(duì)拱橋的好奇心，激發(fā)他們主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。

如教師可以向?qū)W生提出一系列引導(dǎo)性問(wèn)題，以開(kāi)啟對(duì)拱橋主題的探討。問(wèn)題的設(shè)計(jì)需要既具有啟發(fā)性，引導(dǎo)學(xué)生思考拱橋的奧秘，又能夠在學(xué)生的認(rèn)知范圍內(nèi)引發(fā)興趣。例如，“在我們生活的城市中，有哪些有趣的拱橋？它們的設(shè)計(jì)有何獨(dú)特之處？”這些問(wèn)題不僅能喚起學(xué)生對(duì)周?chē)h(huán)境的觀察，同時(shí)也能引發(fā)他們對(duì)拱橋設(shè)計(jì)的疑問(wèn)。

同時(shí)，教師應(yīng)該在問(wèn)題設(shè)計(jì)中融入實(shí)際問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的元素。這意味著教師提出的問(wèn)題要能夠在學(xué)生的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)中找到答案，或者需要他們通過(guò)調(diào)查、實(shí)驗(yàn)等方式進(jìn)行深入探討。例如，“在設(shè)計(jì)一個(gè)堅(jiān)固的拱橋時(shí)，我們需要考慮哪些因素？”這樣的問(wèn)題不僅能引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注實(shí)際問(wèn)題，還能培養(yǎng)他們解決問(wèn)題的能力。在此基礎(chǔ)上，教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行初步調(diào)研。這個(gè)階段的調(diào)研不僅僅是為了獲取信息，更是要培養(yǎng)學(xué)生獲取知識(shí)的方法和技能。教師可以指導(dǎo)學(xué)生利用圖書(shū)館、互聯(lián)網(wǎng)等資源，幫助他們建立對(duì)拱橋基本原理的初步了解，為后續(xù)的實(shí)踐性學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

通過(guò)以上步驟，教師成功地在教學(xué)初期引導(dǎo)學(xué)生明確項(xiàng)目主題，并以問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的方式激發(fā)學(xué)生對(duì)拱橋主題的濃厚興趣。這一過(guò)程為后續(xù)的實(shí)踐性學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)合作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（二）融入多元內(nèi)容，促進(jìn)學(xué)生觀察思考

拱橋作為科學(xué)和工程的結(jié)合體，涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。教師可以引導(dǎo)學(xué)生探討數(shù)學(xué)和工程學(xué)的相關(guān)問(wèn)題。在實(shí)踐中，教師在設(shè)計(jì)以拱橋?yàn)橹黝}的項(xiàng)目時(shí)，可以融入多元內(nèi)容，促進(jìn)學(xué)生觀察與思考，引導(dǎo)他們跨學(xué)科地探索拱橋的科學(xué)與工程原理。

在實(shí)踐中，通過(guò)比較平橋與拱橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，教師可以啟發(fā)學(xué)生思考不同橋梁設(shè)計(jì)的幾何形狀、角度變化等。舉例來(lái)說(shuō)，教師可以提出問(wèn)題：“你認(rèn)為拱橋和平橋的支撐點(diǎn)之間有何不同？這種不同是如何影響橋梁穩(wěn)定性的？”這種問(wèn)題不僅能促進(jìn)學(xué)生對(duì)幾何概念的理解，也能引導(dǎo)他們思考這些概念在實(shí)際橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。同時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生理解工程學(xué)中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過(guò)探究拱橋的“拱頂”和“拱足”概念，學(xué)生能夠了解這些結(jié)構(gòu)是如何支撐橋梁、如何分擔(dān)重力和壓力的。教師可以帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)或觀察，讓他們親身體驗(yàn)拱橋結(jié)構(gòu)中這些重要部分的作用。

通過(guò)融入數(shù)學(xué)中的幾何概念和工程學(xué)中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，教師能夠在教學(xué)初期階段引導(dǎo)學(xué)生跨學(xué)科地理解拱橋的復(fù)雜性。這種跨學(xué)科的整合不僅能拓寬學(xué)生的知識(shí)面，更能夠讓他們深入理解數(shù)學(xué)和工程學(xué)在實(shí)際應(yīng)用中的重要性。

（三）鼓勵(lì)實(shí)踐對(duì)比，引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)探究

為了深化學(xué)生對(duì)拱橋的理解，教師可以組織項(xiàng)目活動(dòng)中的“實(shí)踐對(duì)比”環(huán)節(jié)，例如讓學(xué)生借助砝碼和橋梁的不同結(jié)構(gòu)形式，收集實(shí)際實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并記錄下來(lái)。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)踐中嘗試不同的拱橋設(shè)計(jì)，在實(shí)踐中感受結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

如教師可以引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，搭建不同結(jié)構(gòu)形式的拱橋模型，同時(shí)借助砝碼來(lái)驗(yàn)證其承重能力。在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可以嘗試改變拱的形狀、支撐的位置等因素，然后觀察和記錄模型的狀態(tài)。例如，他們可以思考：“改變拱的形狀是否會(huì)對(duì)橋梁的承重能力產(chǎn)生影響？”這樣的問(wèn)題將引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)際操作和觀察，深入理解不同設(shè)計(jì)因素對(duì)拱橋性能的影響。同時(shí)，學(xué)生收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行記錄與分析。通過(guò)這一過(guò)程，學(xué)生將學(xué)會(huì)使用科學(xué)方法來(lái)驗(yàn)證他們的觀點(diǎn)，并培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理的能力。最后，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)踐中嘗試不同的拱橋設(shè)計(jì)，讓學(xué)生直觀地感受到不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣之處。這樣的實(shí)踐活動(dòng)既能鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，又能促使他們深入思考拱橋設(shè)計(jì)的實(shí)際問(wèn)題。

通過(guò)實(shí)踐對(duì)比和體驗(yàn)探究，學(xué)生將更加深入地理解拱橋的科學(xué)和工程原理。這種實(shí)踐性學(xué)習(xí)不僅能激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)科興趣，同時(shí)也能培養(yǎng)他們的觀察、實(shí)驗(yàn)和解決問(wèn)題的能力。

（四）組織合作探索，優(yōu)化工程設(shè)計(jì)

在項(xiàng)目實(shí)施的過(guò)程中，教師應(yīng)該重視學(xué)生遇到的失敗案例，通過(guò)組織合作探索，促使學(xué)生深入反思、優(yōu)化工程設(shè)計(jì)。

例如，當(dāng)有小組搭建失敗時(shí)，應(yīng)該以引導(dǎo)性問(wèn)題促使學(xué)生主動(dòng)思考失敗的原因，通過(guò)提問(wèn)“你們小組的橋怎么了？”引導(dǎo)學(xué)生深入挖掘問(wèn)題的根本原因。在這個(gè)過(guò)程中，教師可以借助橋坍塌的錄像，以可視化的方式讓學(xué)生更清晰地了解橋梁在哪個(gè)方向坍塌及坍塌的原因。這種問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的方式有助于學(xué)生逐步形成問(wèn)題意識(shí)。在此期間，教師可以通過(guò)對(duì)話和小組間的合作，引導(dǎo)學(xué)生共同思考如何避免類(lèi)似的失敗，提出問(wèn)題：“橋往哪個(gè)方向坍塌了？”有助于學(xué)生逐漸理解結(jié)構(gòu)的問(wèn)題，并在合作中激發(fā)創(chuàng)造性思維。這種集體思考的方式能夠培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作和解決問(wèn)題的能力，同時(shí)也促使他們更深入地了解拱橋設(shè)計(jì)的工程原理，從而進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的優(yōu)化。學(xué)生在認(rèn)識(shí)到失敗的原因后，可以嘗試提出改進(jìn)的設(shè)計(jì)方案，尋找解決問(wèn)題的方法。這個(gè)階段的活動(dòng)不僅是知識(shí)的應(yīng)用，更是創(chuàng)新和實(shí)踐的過(guò)程。

通過(guò)這種反思和優(yōu)化的過(guò)程，學(xué)生不僅能獲得拱橋設(shè)計(jì)方面的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，更能培養(yǎng)解決問(wèn)題、持續(xù)改進(jìn)的能力。教師在這個(gè)過(guò)程中不僅是知識(shí)的傳授者，更是學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的引導(dǎo)者。這種項(xiàng)目實(shí)踐中的失敗經(jīng)驗(yàn)不僅為學(xué)生提供了更深層次的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，也使整個(gè)項(xiàng)目教學(xué)更加富有深度。

項(xiàng)目式教學(xué)的模式將小學(xué)科學(xué)轉(zhuǎn)化為學(xué)生的自主探索、跨學(xué)科整合、實(shí)踐性學(xué)習(xí)和自主思考改進(jìn)等多個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，幫助學(xué)生深入了解小學(xué)科學(xué)工程類(lèi)教學(xué)中涉及的原理和結(jié)構(gòu)，同時(shí)培養(yǎng)他們的問(wèn)題解決能力、團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和創(chuàng)造性思維。在未來(lái)，教師應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步深化對(duì)項(xiàng)目式教學(xué)的理解與認(rèn)識(shí)，將這一模式廣泛運(yùn)用于小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，為小學(xué)科學(xué)教學(xué)質(zhì)量的不斷提升帶來(lái)新的方向。

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