初中科学项目化教学中培养学生关键能力的方法研究

中图分类号：G633.98 文献标识码：A 文章编号：1673-8918（2025）14-0017-03

在教育改革的浪潮中，培育学生的关键能力已成为教育的重大使命。这些能力，涵盖认知、情感、社交及创新等多个维度，为学生适应未来挑战和终身学习奠定了基础。初中科学教育，在传授基础科学知识的同时，更应着眼于学生关键能力的塑造。项目化教学凭借其激发学生主动探索、促进综合应用知识的特性，成为促进学生关键能力发展的有效途径。

一、项目化教学的核心特征

（一）真实性

项目内容紧贴现实世界的问题或情境，确保学生在实际环境中进行学习与探索。这种与生活密切相关的学习方式，提升了学习的实用性和针对性，极大地激发了学生的学习热情和动力，促使他们主动参与项目实践。

（二）探究性

学生通过实验、调查、研究等多种方法自主探索答案，而非单纯接受知识。这种探究式学习，有效培养了学生的科学探究精神和问题解决能力，教会他们独立思考和基于证据的论证，形成了严谨的科学态度。

（三）跨学科性

项目往往涉及多学科知识，要求学生综合运用不同领域的技能来解决问题。这种跨学科的学习，不仅扩展了学生的知识面，还培养了思维的灵活性和创新性，为提升他们的综合素质提供了坚实支撑。

（四）自主性

在项目执行中，学生担任主导角色，自主选择研究方向、规划实施步骤、分配团队任务。这种自主学习模式，极大地锻炼了学生的自我管理能力和责任感，为他们未来的独立成长打下了基础。

（五）合作性

成果展示作为项目化教学的收官环节，既是学生学习成果的全面检验，也是表达能力与自信心的锻炼。通过展示，学生能更好地表达思想，进一步增强了合作交流能力和创新能力。

二、初中科学教学中培养学生关键能力面临的问题

（一）传统教学观念的束缚

长期以来，科学教育往往被简化为知识传递的过程，忽略了学生主体性的发挥和关键能力的培育。这种传统观念限制了项目化教学的实施与普及。项目化教学主张以学生为中心，通过真实的项目任务，激发学生在实践中进行探索、协作与创新。遗憾的是，受传统教学观念影响，教师往往偏好讲授式教学，导致项目化教学的理念未能广泛渗透和被接受。

（二）科学教育资源的匮乏

项目化教学的有效实施依赖于充足的教育资源，如实验设施、图书资料、网络信息等。遗憾的是，在部分经济欠发达地区，受限于财政状况和教育投入，科学教育资源相对稀缺，难以支撑项目化教学的全面展开。这种资源的不足，使得学生在项目活动中缺少必要的物质和智力支持，进而影响了他们在实践中关键能力的有效培养。

（三）科学教育与实际生活脱节

项目化教学重视将科学理论与现实情境相结合，通过解决具体问题来锻炼学生的关键能力。遗憾的是，现行的科学教育往往侧重于理论知识的灌输，忽略了科学知识与实践应用之间的关联。这种倾向导致学生在面对项目实践时，难以寻觅到合适的切人点，无法有效地将课堂所学知识转化为解决实际问题的能力。因此，学生在项目化学习过程中，往往遭遇将理论知识转化为实践应用的障碍，影响了他们关键能力的发展。

（四）评价体系单一

传统的科学教学评价体系倾向于以考试成绩作为衡量标准，而忽略了学生关键能力的全方位评估。在项目化教学模式下，学生的探究、合作、创新等关键能力应成为评价的重点。遗憾的是，现行的评价体系未能有效衡量这些能力，这在一定程度上削弱了项目化教学的积极影响和实际成效。项目化教学旨在通过实践活动培养学生解决实际问题的能力，而评价体系若仍局限于考试成绩，则难以全面反映学生在项目中的成长和进步。这种评价偏差可能削弱学生参与项目化学习的热情，限制他们在实践中发展综合能力的机会。

三、初中科学项目化教学中培养学生关键能力的方法

（一）设计探究式项目，培养科学探究能力

为提升学生的环保意识和科学素质，可以开展“校园水质调查”项目。该项目以团队合作方式进行，每组学生负责对校园内的水体进行水质检测。

项目伊始，学生便投入水质检测基础知识和原理的学习中，深人了解了水质指标及其检测的重要性。紧接着，学生分组进行水样采集，他们需精心挑选采样点，确保样本的代表性，并学习正确的采样技巧，这一环节有效提升了他们的观察力和操作技能。水样采集后，学生运用化学试剂对水样进行了 Δ p H 、溶解氧、浊度等多项指标的测试。在实验操作中，他们严格遵循规程，细致观察，精确记录，这不仅让他们掌握了水质检测技能，也培养了他们的实验规范性和数据记录能力。实验数据收集完成后，学生进行了系统的数据整理与分析。他们运用统计学知识处理数据，计算平均值、标准差等统计量，并通过分析结果，揭示了校园水质存在的问题，提出了改善建议。这一步骤显著提升了学生的数据分析能力和问题解决能力。“校园水质调查”项目的有效执行，不仅让学生学会了水质检测技术，更重要的是，通过这一实践探索，学生的观察、实验、数据分析及问题解决等多方面能力得到了提升。该项目为学校科学教育带来了新的动力，为学生全面成长提供了坚实的支撑。

（二）引入批判性思维训练，提升思维品质

针对气候变化这一全球性挑战，学校精心组织“气候变化辩论赛”项目，旨在通过辩论形式锻炼学生的批判性思维与逻辑思维能力。项自将学生分为两派，就“人类活动是否加剧气候变化”这一论题展开激烈辩论。

在辩论的筹备阶段，学生致力于资料的搜集工作。他们利用图书馆、专业网站、新闻资源等多种途径，搜集了大量的科学研究、政策文本和新闻资讯。此过程教会了学生如何筛选和综合信息，确保资料的真实性和可信度，为辩论提供了坚实的信息支撑。然后，学生对所获数据进行深度剖析。运用统计学知识，处理并提炼数据，为论点的构建提供了数据支持。通过这一过程，学生学会了利用数据强化论点，使其更加严谨和有说服力。在论点的构建中，学生紧密结合辩题，运用所学知识和数据分析，形成了自己的立场，并建立了严密的逻辑论证框架。同时，他们预判了对方可能的论点，并准备了相应的反驳措施，以应对辩论中的对抗。辩论中的反驳环节尤为精彩。学生精准地识别对方论点的缺陷，运用逻辑推理和实证进行有效反驳，展现了他们的批判性思维能力和辩论技巧。这一环节让学生学会了多角度思考问题，提出了深刻的见解，进一步增强了他们的批判性思维和逻辑思维能力。该项目不仅为学生提供了一个展示才华的舞台，也为他们的思维发展提供了宝贵的实践机会。

（三）强化团队合作，培养合作与交流能力

为加强学生对生态平衡概念的理解，并提升团队协作与沟通技能，学校结合初中科学课程推出了“生态瓶制作与维护”项目。该项目要求学生以小组形式合作，共同策划、制作生态瓶，并对其后续状态进行持续观察与维护。项目开始，需要各小组着手进行任务分工。学生根据个人兴趣和能力，自主选择负责生态瓶设计、生物选择、材料准备等环节。此过程教会了学生如何根据团队目标进行有效分工，确保团队成员各展所长。在生态瓶的制作过程中，学生遇到了各种难题，如保持瓶内水分平衡、确保生物所需氧气和食物、调节光照与温度等问题，都需要他们共同思考、探讨解决方案。这一过程极大地锻炼了学生的团队协作能力，并让他们在实践中学会了倾听和尊重他人意见，共同克服困难。生态瓶制作完成后，学生开始了细致的观察和记录。他们密切关注生态瓶内生物的生长状况，认真记录数据，分析影响生态平衡的因素。在讨论时，学生积极交流观察心得，探讨生物互动和环境因素对生态平衡的作用，从而进一步提高了沟通能力和科学思维能力。“生态瓶制作与维护”项目的实施，使学生在实践活动中不断进步，掌握了团队协作、沟通协调和问题解决等关键技能。

另外，“生态瓶制作与维护”项目的深人推进，显著提升了学生对科学探索的兴趣。在持续的观察与维护中，学生不仅观察到了生物的生命周期，更深刻理解了生态平衡的微妙与关键。他们自发地研究相关文献，深化对生态系统的认识，并尝试将理论应用于生态瓶的改进与管理。同时，该项目也增强了学生间的友谊与协作。在共同克服困难、寻找解决方案的过程中，学生展现了相互扶持的精神，学会了在团队中发挥个人长处，还学会了尊重和接纳同伴的差异性。“生态瓶制作与维护”项目不仅提高了学生的科学素质，也培育了他们的团队合作、沟通与问题解决技能，为学生的全面成长奠定了坚实的基石。

（四）鼓励创新实践，培养创新能力

在初中科学教学中，借助“可再生能源利用方案设计”项目，旨在激发学生的创新潜能，同时提升他们的环保意识和实践能力。该项目引导学生结合所学，设计满足家庭能源需求的可再生能源系统，主要关注太阳能和风能的应用。在项目开始时，学生便投入需求分析阶段，通过实地调研，学生掌握了家庭能源使用状况，并对需求与消耗特征进行了深人分析，为系统设计提供了坚实的数据基础。此阶段，学生学会了从实际出发，进行科学的数据处理。然后学生着手系统设计，在这里他们展现了极大的创造力，思考如何将太阳能板、风力发电机等设备综合运用，打造一套高效的家庭能源系统。学生不仅运用了课堂知识，还探索了新的设计理念，充分挖掘了创新潜力。在材料选择上，学生特别注重材料的可持续性、性价比以及对环境的影响。他们通过比较不同材料的特性，做出了最佳选择，这一过程不仅加深了学生对材料科学的理解，也提升了他们的环保意识。项目的最后阶段，学生进行了成本预算。他们全面考虑了设备的采购、安装、维护以及能源产出的成本，提出了合理的预算计划。这一环节教会了学生对方案的成本效益进行评估的方法，确保了设计的实施性。“可再生能源利用方案设计”项目通过一系列实践环节，包括需求分析、系统设计、材料选择和成本预算，有效地激发了学生的创新潜能，培养了他们的实践能力和问题解决技巧。另外，这种项目化教学不仅为学生提供了理论知识应用的平台，也为他们未来在科学领域的学习和环境保护方面的贡献奠定了坚实的基础。

四、结论

总之，初中科学项目化教学通过创设真实、探究、跨学科的任务，为学生提供了自主学习与合作探究的空间，显著提升了学生的科学探究、批判性思维、合作交流及创新能力。未来，教师需持续丰富项目内涵，完善设计，强化专业发展，以保障项目化教学在初中科学教学中的广泛与深度应用，为培育符合社会需求的多元化人才打下坚实基础。

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