综合实践活动与科学实验深度融合的项目探索

作者: 姚菊容

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综合实践活动是一门“培养学生综合素质的跨学科实践性课程”,强调学科间的融会贯通[1]。《义务教育课程方案(2022年版)》更注重培养学生在真实情境中综合运用知识解决问题的能力[2]。在小学低年段,如何将综合实践活动与科学实验深度融合,进行项目化统整,形成有趣的项目主题,促进学生学科核心素养及综合能力的叠加式提升,实现综合实践活动与科学实验的互补互促、融合共赢?笔者以“魔幻气球世界”项目为例,从项目设计系列化重构、项目实验结构化探索、项目成果趣味化展示三个方面进行了项目化实践与探索。

一、项目设计:聚焦载体,进行系列化重构

综合实践活动包括指定领域、非指定领域、学科拓展领域,学科拓展领域的综合实践活动要求每门学科课程都将学科知识与方法拓展延伸到生产生活实践,与综合实践活动密切联系[3],实现“引导学生主动运用各门学科知识分析解决实际问题,使学科知识在综合实践活动中得到延伸、综合、重组与提升”。如何从众多的科学小实验中选取有趣且适合学生探究的实验项目,变“零碎”科学小实验为“系列”科学小实践项目?综合实践活动教师可以联合科学教师,根据小学低年级学生认知特点,从“奇、趣、简”三个方面思考项目主题,即现象神奇、充满童趣、操作简单。气球就是一个很好的载体,学生可以吹气球、弹气球、踩气球等。而以气球为材料,与科学教材内容相关的实验有很多:瓶子吹气球、气球魔法、吹不大的气球、气球煮水、扎不破的气球、气球火箭……这些科学小实验无论是名称还是实验现象,都充满趣味,吸引着学生踏上“发现神奇、动手实践、寻找答案”的项目探究之旅。把这些小实验进行融合重构,形成一个有关气球的活动主题,引导学生认识气球材料、观察气球变化、开展气球实验、发现科学奥秘,于是“魔幻气球世界”项目主题由此而生(见图1)。

整个项目以玩气球为项目任务的起点,让学生经历“认识气球,体验玩法—观察现象,产生疑问—实验探究,揭示原理—交流分享,创意展示”的项目探究过程,最后以“趣味气球秀”进行项目成果的物化与分享。让学生从静态的科学知识吸收走向动态的概念建构,从单一的实验参与走向系列的项目实践,这有利于培养学生的项目意识、探究兴趣、实践能力和问题解决能力。

二、项目实施:链接任务,开展结构化探究

项目实施培养的是学生的动手实践能力和创新实验能力,拓展的是学生的综合视野,提升的是学生的探究素养。项目实施按“任务驱动,揭示任务—任务分解,分组探究—实验展示,互动改进”的流程进行。真实任务:学校要举行“魔幻气球世界”科学实验大赛,我们如何运用气球开展一场科学秀表演呢?以真实而有挑战性的任务引发学生思考:气球可以怎么玩?有哪些与气球有关的小实验?什么实验更吸引大家?如何展示这些小实验?从而将项目任务分解成三个子任务:自主玩转气球、个性气球实验、趣味气球秀。

自主玩转气球:引导学生先收集气球,观察气球,了解其种类,观察其材料及特点。然后分发气球,鼓励学生收集玩法。自主创意玩法,课余与同伴玩,在家邀请家长玩。回校组织分享对气球的认识及玩法,为后面的实验探究奠定基础。

个性气球实验:教师指导学生通过上网收集资料的方式了解有关气球的科学小实验,然后引导学生根据年龄特点及兴趣选择实验项目。确定实验项目后,教师可先通过演示,让学生看到神奇现象,产生认知冲突;接着提供实验材料、指导实验方法,让学生分组进行实践探究,从而发现其中的原理。即遵循“认识—思考—探究—建构—展示”的实践探究过程。做完一次实验探究后,教师及时引导学生对实验过程进行回顾与反思,在理解科学知识的基础上总结探究经验、归纳实验原理,让学生经历从现象到原理,从理论认知到实践操作的全过程,真正做到一探究竟。如探究“吹不大的气球”实验时,教师可以先提供两个套有气球的瓶子(一个瓶子开小洞,一个瓶子没有小洞),让学生尝试把瓶子里的气球吹大。学生通过尝试,产生疑问:同样的瓶子与气球,为什么一个瓶子里的气球能吹起来,另一个瓶子里的气球却吹不起来?此时教师引导学生观察实验材料,分析原因。通过观察、对比,学生发现秘密:能吹起气球的瓶子,瓶身有个小洞,吹气球时,瓶子里的空气通过小洞排出,气球就能吹起来了;而没有小洞的瓶子因为空气占据了空间,所以气球吹不起来。实验前的认知冲突、实验中的举一反三、实验后的融会贯通,加强了科学实验间的内在关联,促进了科学知识结构化。整个探究过程充满趣味,学生在疑惑中思考、在探究中发现、在总结后尝试。

趣味气球秀:当学生在教师的引导、兴趣的驱使下有计划、有组织地开展完所有的实验探究后,教师鼓励学生以直观、形象的方式将实验展示出来。此时学生需要进行语言的表达、实验过程的演示及实验原理的介绍。学生需要思考:如何创意地改进材料让实验展示更直观?如何分工合作更方便实验演示?如何向同伴介绍实验更有趣?于是各小组在尝试、反思和改进中不断试验、完善,最终达成实验演示的任务目标。

这种具备连贯性、灵活性和实践性的结构化学习活动,把知识融合在真实情景中,让学生在完成任务的过程中,有效地反刍知识,灵活地运用规律,促使学习真实发生,从而实现核心素养的提升。项目实施的过程既是学生观察发现、对比思考、分析建构的过程,也是学生实践探究、表达展示、发展创新意识的过程。

三、项目展示:创编剧本,促进趣味化展示

如何进行项目成果的展示,才能让科学实验更吸引人?项目展示前,教师可以引导学生思考怎样展示科学实验更吸引人,进行分组讨论。童话话剧、科普秀、科普剧等都是学生喜闻乐见的展示形式。教师可以播放科学秀节目和科普剧《空气魔力》给学生观看,从而确定以科普剧的方式展示趣味气球秀,即以一个故事情境贯穿所有实验,通过塑造鲜活的故事角色与创设曲折的故事情节将实验展示出来。

确定方式后,教师以“怎样创设故事情节?如何撰写剧本?”的问题引发学生思考。学生是天生的童话作家,这种带着挑战、充满趣味的任务激励着学生开启思维的宇宙。学生通过上网收集资料、请教家长、情境模拟、大胆想象,产生了充满童趣、凝聚智慧的剧本,如《萌宠气球精灵》《气球变变变》《魔幻气球世界》《气球王国历险记》。教师结合学生的思考,指导学生改编情节、构思曲折故事,最后组织剧本推介会,让各小组介绍剧本的故事情节、创意特色、角色特点等,然后全班投票选择剧本。

生动有趣的故事情节能有效地激发学生学习的内部动机,富有个性的角色扮演能有效调动学生的多种感官。剧本中各种角色吸引着学生投身其中,排练有序进行:各小组选择自己拿手的实验,按剧本的编排进行展示,配上新颖的服装与道具,让人眼前一亮。学生在角色扮演中展示实验、体验神奇,在参与探究中感受乐趣。

同时,学生需要对剧场进行设计与布置。学生提前分组收集资料,构思剧场设计与布置方案:立体气球门、气球吊顶、气球通道、烟雾机喷气等。教师建议为课件配上气球实验的原理说明,再配上合适的音效,最终形成了剧场布置方案:神秘感十足的气球世界,配上可视可听的音效视频。

在展示环节,学生融入角色,穿上新颖服装,配以各色实验道具,有序展示实验。一个个新奇的科学实验,配以生动曲折的故事情节,加上富于科幻色彩的氛围装点和恰到好处的音效搭配,营造了一场别具特色、自然轻松而灵动有趣的科普剧。

儿童不仅是好奇者、发问者,也是行动者、实践者。从构思到设计到落实,学生摇身一变,成了导演、编剧、演员、音响师……想象故事情节,构思角色,创编台词,装饰剧场……请教老师,不断尝试,不断改进,不断完善。项目成果策划、准备、展示的过程,也是学生发现问题与解决问题的重复坚持的过程,这有效培养了学生跨学科知识应用能力,促进了学生创新思维的发展,开拓了学生的科学视野,也点燃了学生实践探究的热情,积累了成果展示的经验。这个过程让学生的学习从课内拓展到了课外,从单一的科学知识学习发展到了多学科融合实施,实现了以“融合”习得知识,以“项目”引领实践。

“魔幻气球世界”项目的创新实践,是综合实践活动与科学实验深度融合的项目探索,使学科知识在综合实践活动中得到延伸、综合与提升。项目化、趣味化、游戏化的实践过程,创新了跨学科项目实施的途径。

参考文献

[1] 陈丽丽.综合实践活动课程区域推进的实践与思考[J].小学教学研究,2019(10):91-93.

[2] 郭华.跨学科主题学习:提升育人质量的一条新路径[J].人民教育,2023(2):25-27.

[3] 晏廷飞.采用融合策略夯实综合实践活动——以物理学科与综合实践活动课程融合为例[J].中小学教材教学,2019(2):72-74+77.

(作者单位:广东省东莞松山湖中心小学)

责任编辑:孙昕

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