〔摘 要〕 項目式學(xué)習(xí)（PBL）是以學(xué)生為主體的教學(xué)模式。與傳統(tǒng)的以教師為中心的教學(xué)模式不同，小學(xué)階段PBL教學(xué)中的項目式學(xué)習(xí)任務(wù)通常提前由教師團(tuán)隊編排完成，然后由學(xué)生擔(dān)任主角分組積極協(xié)作，以最終產(chǎn)品的展示作為結(jié)束節(jié)點，同時教師全程進(jìn)行持續(xù)評估。

〔關(guān)鍵詞〕 小學(xué)科學(xué)；項目式學(xué)習(xí)；素養(yǎng)導(dǎo)向；應(yīng)用

〔中圖分類號〕 G424 〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 （2024） 23 052-054

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》以促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展為宗旨，倡導(dǎo)跨學(xué)科融合，在教學(xué)活動建議中明確提出了項目式這一教與學(xué)的方式，強(qiáng)調(diào)設(shè)計并實施能夠促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的思維型探究和實踐。項目式學(xué)習(xí)作為當(dāng)今全球教育領(lǐng)域的新型教育熱點，已成為落實學(xué)生核心素養(yǎng)的重要方式之一。

一、核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的項目式學(xué)習(xí)

項目式學(xué)習(xí)是基于問題的探究性學(xué)習(xí)，是以問題為驅(qū)動，注重持續(xù)性地深入探究的學(xué)習(xí)方式。其中，STEM學(xué)習(xí)就是項目式學(xué)習(xí)中的一種。

就問題性質(zhì)而言，項目式學(xué)習(xí)中所研究的問題，能更偏向于真實世界以及在真實世界中如何運用這種思維方式、思維技能來解決問題，產(chǎn)生可見的公開成果，引導(dǎo)所有參與者和公眾對成果進(jìn)行評論和分析。

二、核心素養(yǎng)導(dǎo)向下項目式學(xué)習(xí)的設(shè)計框架

夏雪梅老師曾在《項目式學(xué)習(xí)設(shè)計：學(xué)習(xí)素養(yǎng)視角下的國際與本土實踐》一書中，提出了比較成熟的六步項目式學(xué)習(xí)設(shè)計框架。

但是，她又提出：如果一下子推進(jìn)六步覺得很困難，也可以選擇其中一些要素來開展。例如結(jié)合知識提出一個可行的驅(qū)動性問題，或者從結(jié)果入手，設(shè)計一個可以在真實世界中展示和操作的項目成果。

三、核心素養(yǎng)導(dǎo)向下項目式學(xué)習(xí)的應(yīng)用實踐

下面通過“垃圾可壓縮式智能垃圾桶”活動案例，共同探討在小學(xué)科學(xué)課程中，具有PBL特點的教與學(xué)過程。

（一）真實的任務(wù)驅(qū)動

科學(xué)課堂上一個常見的問題是：學(xué)生只學(xué)到了零散的知識，并且這些知識很難讓他們把實際生活與學(xué)校的科學(xué)內(nèi)容聯(lián)系起來。但當(dāng)科學(xué)課以一個有趣的、與真實世界相關(guān)的驅(qū)動性問題為中心時，學(xué)生則更容易與所學(xué)的科學(xué)內(nèi)容建立聯(lián)系。項目式學(xué)習(xí)的關(guān)鍵特征是與學(xué)生的生活建立聯(lián)系，驅(qū)動性問題是建立這種聯(lián)系的主要工具。

以“垃圾可壓縮式智能垃圾桶”活動為例，教師首先要引導(dǎo)學(xué)生對現(xiàn)象進(jìn)行觀察。通過觀看真實的場景視頻，學(xué)生觀察到在班級管理中存在以下問題：同學(xué)們在值日倒垃圾時，為了盡可能多裝垃圾，總喜歡在垃圾桶裝滿后用腳踩幾下桶內(nèi)的垃圾，以騰出更多空間裝垃圾。長此以往，導(dǎo)致垃圾桶用不了半學(xué)期就會破損，使用壽命大幅縮短。然后，以提高校園垃圾桶壽命為驅(qū)動性問題，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識設(shè)計解決方案，從工程的角度解決該問題。

（二）可行方案設(shè)計

在設(shè)計方案的過程中，教師需引導(dǎo)學(xué)生在真實的世界和抽象的思維之間不斷地建立起相互關(guān)聯(lián)，設(shè)計出可行的實施方案。一個可行的設(shè)計方案應(yīng)滿足以下條件：設(shè)計方案能夠指向并回答驅(qū)動性問題；設(shè)計方案中所需的資源和材料容易獲得；設(shè)計方案符合學(xué)生的發(fā)展水平。

在進(jìn)行“垃圾可壓縮式智能垃圾桶”方案設(shè)計前，學(xué)生首先對校園垃圾進(jìn)行小調(diào)查，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)校園垃圾為紙質(zhì)垃圾，由此確定了壓縮垃圾的方案；然后對市面上常見的垃圾桶進(jìn)行觀察和測量，確定設(shè)計流程；最后對智能垃圾桶設(shè)計進(jìn)行要素分解。

實際探究，了解帶蓋垃圾桶的構(gòu)造；

分組討論，設(shè)計垃圾智能壓縮裝置；

考慮實用性、環(huán)保性、可實現(xiàn)性，挑選最佳設(shè)計方案；

凝聚集體智慧，對方案進(jìn)行整合優(yōu)化，按比例繪制設(shè)計圖。

接下來，需要在眾多方案設(shè)計中，選擇可行的設(shè)計方案。五年級組的學(xué)生利用彈簧的彈力，設(shè)計出了彈簧壓縮桿壓縮紙質(zhì)垃圾。六年級組的學(xué)生依據(jù)科學(xué)課《建造塔臺》一課中學(xué)習(xí)過的三角形具有穩(wěn)定性、四邊形具有不穩(wěn)定性原理，利用四邊形的不穩(wěn)定、可伸縮的特點繪制出了設(shè)計圖。通過討論，學(xué)生確定使用六年級組方案，他們在計算機(jī)教師的幫助下，把設(shè)計理念搭建出來并通過編程實現(xiàn)了產(chǎn)品以下的自動化功能。

自動感應(yīng)：感應(yīng)到有人來到垃圾桶旁時，桶蓋自動打開，方便扔垃圾，并定時關(guān)閉。

智能壓縮：在桶蓋上加上壓縮裝置，通過設(shè)備的伸縮帶動壓縮板的升降，當(dāng)垃圾達(dá)到一定的高度時，便可以實現(xiàn)自動壓縮垃圾的功能。

裝滿報警：經(jīng)過數(shù)次壓縮，檢測到垃圾桶已達(dá)到“實滿”狀態(tài)后，發(fā)出提示音，提醒值日生需要倒垃圾了。

進(jìn)行初步反思與改進(jìn)的時候，需要繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注如何優(yōu)化設(shè)計，讓產(chǎn)品變得更加智能，在這樣的流程背后，隱藏著教師想要學(xué)生深入理解的核心知識。這就是項目式學(xué)習(xí)和以往的機(jī)械式學(xué)習(xí)的區(qū)別，項目式學(xué)習(xí)更注重過程——指向核心素養(yǎng)的學(xué)習(xí)場景。

（三）跨學(xué)科課程實施

為了幫助學(xué)生實現(xiàn)設(shè)計方案，教師需要有目的地整合學(xué)科核心概念、跨學(xué)科概念等的教學(xué)策略，協(xié)助并運用跨學(xué)科知識幫助學(xué)生實現(xiàn)產(chǎn)品的功能。這也導(dǎo)致與傳統(tǒng)課堂相比，PBL教學(xué)的時間比較長，學(xué)習(xí)者會開展一系列活動來研究問題。因此，根據(jù)需要，“垃圾可壓縮式智能垃圾桶”的項目式學(xué)習(xí)需要至少三個課時。

第一課時：科學(xué)教師拋磚引玉，通過視頻設(shè)置問題情境，引導(dǎo)學(xué)生分析班級垃圾桶損壞的原因，從工程的角度提出解決方案并繪制設(shè)計圖。

第二課時：由數(shù)學(xué)教師帶領(lǐng)學(xué)生在已有垃圾桶的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，測量數(shù)據(jù)確定垃圾桶的尺寸，并在機(jī)器人教室使用積木進(jìn)行搭建。

第三課時：由信息技術(shù)教師負(fù)責(zé)，在搭建好的模型基礎(chǔ)上帶領(lǐng)學(xué)生通過編程設(shè)置紅外感應(yīng)，實現(xiàn)垃圾桶的自動壓縮功能。

對教師而言，在項目式學(xué)習(xí)中要為學(xué)生提供一定的技術(shù)和場地支持，例如科學(xué)實驗室、機(jī)器人教室、計算機(jī)教室等；對學(xué)生來說，巧妙使用各種認(rèn)知工具和信息資源，例如信息檢索、繪圖技術(shù)、計算機(jī)編程軟件等，能夠更清晰地表述觀點、促進(jìn)項目式學(xué)習(xí)的進(jìn)程。

（四）成果測試與評價

該課程是在學(xué)校機(jī)器人教室內(nèi)完成的，只能利用教室中已有的積木和零件組裝、拼搭出一個模型來。組裝好模型后，學(xué)生分小組進(jìn)行試驗并記錄模型是否達(dá)到預(yù)期需求效果，隨后，需向同學(xué)、教師以外的公眾闡釋、展示或者呈現(xiàn)他們的項目成果。學(xué)生通過測試發(fā)現(xiàn)：設(shè)計的裝置針對普通紙質(zhì)垃圾壓縮效果較好，但如果遇到較硬的生活垃圾，則壓縮效果一般。

教師可以針對項目式學(xué)習(xí)過程進(jìn)行評價，關(guān)注學(xué)生在探究和實踐過程中的真實表現(xiàn)和思維活動，通過綜合評價有效促進(jìn)學(xué)生的項目式深度學(xué)習(xí)。同時，充分鼓勵學(xué)生自我和同伴等多元主體積極參與評價。

在測試與評價中，學(xué)生可能會產(chǎn)生新的靈感，從而不斷修正和完善自己的產(chǎn)品。教師可鼓勵學(xué)生在測試與評價之后持續(xù)研究，如在這次的項目式學(xué)習(xí)之后，學(xué)生針對各個環(huán)節(jié)進(jìn)行反思，進(jìn)一步提出：在后續(xù)的改進(jìn)中可以加上語音提示的功能；實現(xiàn)壓縮裝置智能識別不同種類的垃圾，進(jìn)而智能調(diào)節(jié)壓縮力度大小的功能；還可以改電池為充電裝置，減少電池的消耗；可以將垃圾桶的舵機(jī)和壓縮裝置融入桶蓋的內(nèi)部，增加裝置的美觀性。

四、結(jié)語

在PBL教學(xué)中，教師、學(xué)生及其他項目合作者屬于同一個學(xué)習(xí)共同體，學(xué)生在項124736a19d7784629a04ff6611f8ec2f目式學(xué)習(xí)的過程中，需要積極與團(tuán)隊合作，實現(xiàn)知識共享。通過開展PBL項目式學(xué)習(xí)，學(xué)生在“玩”中也能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)習(xí)，同時將學(xué)習(xí)和體驗之間建立連接，更好地促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展，這與小學(xué)科學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)的育人理念是一致的。同時，項目式學(xué)習(xí)克服了學(xué)生在知識學(xué)習(xí)與實踐創(chuàng)新中的割裂狀態(tài)，滿足了不同學(xué)習(xí)風(fēng)格和技能水平學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，促進(jìn)學(xué)生溝通合作能力、問題解決能力以及實踐創(chuàng)新能力的發(fā)展，更有利于學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)的提升。

參考文獻(xiàn)

[1]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2022.

[2]夏雪梅.項目式學(xué)習(xí)設(shè)計：學(xué)習(xí)素養(yǎng)視角下的國際與本土實踐[M].北京：教育科學(xué)出版社，2022.

[3]喻伯軍.《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》課例式解讀[M].北京：教育科學(xué)出版社，2022.