例谈微项目教学的科学知识考量

微项目教学是一种基于科学课程标准，将知识情境化和项目化的教学方法。因为微项目教学在教学内容、教学目标等方面，都依附并受制于科学课程标准和教材，所以在教学实施中，确实存在教学设计难、课堂把控难等问题。那么，在微项目教学中，如何落实科学知识，做到“知识”和“素养”目标两不误呢？我结合自己的实践，总结出以下实施路径。

一、在项目设计中，让科学知识“落地生根”

浙江省特级教师徐春建在《大概念，微项目》讲座中指出，微项目的创设不仅要保障学习情境的真实性，更要明确学习目标的选择，从科学概念目标转变为科学观念目标，趋向于学科大概念，有助于学生形成较好的知识框架，学习更多知识。下面，我以《改变运输的车轮》一课为例，阐述如何通过项目目标的制订和项目主线的设计，来实现科学知识的“落地生根”。

1.制订项目目标

该课是六年级“工具和技术”单元的第4课，学生通过对车轮的体验和测评活动，认识车轮这种运输工具的作用以及对社会发展产生的重要影响。对于轮轴的概念和轮子的作用，学生的生活经验比较丰富，他们通过课本的对比测评方法，可以轻松达成这一知识目标。如果课堂教学止步于此，对学生的认知和能力的发展是没有多大价值的。所以我进行了项目化处理，将教学目标放在了更高位的跨学科概念和核心概念上（见表1）。

该课的微项目设计中，我从真实的生活情境引入，引导学生设计并制作一个带轮子的运输工具，利用其完成搬书任务，从而认识轮轴这种简单机械，体验运输工具的作用和意义。在了解轮子和车辆工具的发展史中，学生深切感受到工具与技术的发展给人类生产生活带来的重大影响。在常规教学中，学生是以旁观者的角度，经历对轮子的体验和测评，而在微项目教学中，他们是以“当事人”的角度，经历对轮子的设计、制作、测评、迭代的过程。

2.设计项目主线

许多研究者认为，科学教育应以核心概念为主线，实现学科核心概念、跨学科概念及技术与工程实践三者之间的紧密整合。徐春建老师还倡导在微项目教学中围绕大概念梳理教学主线，将学科知识安放在教学主线的合适位置。

在科学大概念的引领下，我在本课的教学中设计了两条主线。一条是“工程实践线”（明线），带领学生经历设计、制作一个轮子的工程实践过程；另一条是“工具技术线”（暗线），通过了解轮子和车辆的发展史，让学生体验工具与技术互相促进，推动社会的发展。这两条主线贯穿整个教学过程，实现了科学知识“落地生根”。

二、在项目实施中，让科学知识“发芽生长”

项目活动是科学知识由“落地生根”走向“发芽生长”的重要环节，决定着科学概念能否有效建构。教师在项目成果的测评中聚焦科学概念，在项目成果的迭代中深化科学概念，从而促进学生达成对科学概念的深度建构。下面以六年级“小小工程师”单元为例，阐述科学概念的深度建构过程。

1.组织项目活动

本单元通过建造塔台模型这个项目化活动，引领学生亲历工程实践的过程，建构“工程设计与物化”的核心概念，体验做一名小小工程师的乐趣。本单元的关键概念之一，是在建造塔台模型的过程中，探究影响塔台抗风性、抗震性、承重能力等的因素。在这个项目实践中，有的教师容易出现“实践有余，思维不足”的问题。以下是A、B两位教师的两种教学组织（见表2），哪种教学组织更有利于促成科学概念的建构？

与A教师相比，B教师基于大单元教学的整体安排，合理组织科学活动，精心布局探究进程，也为后续学生的改进、迭代留足了时间，在最后的改进再测试中，他们的科学知识得到了深层次的建构。

2.测评项目成果

在塔台模型评估课上，教师先按照评价量表对8个小组的塔台模型进行了测评，然后将各项测评数据汇总在黑板上，并引导学生将数据和实物结合，分析影响塔台各项指标的因素。

教学片段

师：就承重能力而言，有3个组的塔台都得了1分，还有3个组的塔台都得了3分。它们的承重能力相差这么大，大家分析一下主要是什么原因？

生：得3分的组都采用了三角形结构，得1分的组都没有用三角形结构。

生：三角形具有稳定性，四边形结构容易变形。

（教师出示用吸管做的三角形框架和四边形框架，请学生上前演示两种结构受力后的情况。）

师：看来三角形结构受力后比较稳定，而四边形结构受力后容易变形。谁有办法改进这个四边形结构，让它受力后也具有稳定性。

生：可以在中间加一根斜杆。

（教师加上斜杆后，学生上台演示，发现稳定性明显增强。教师出示受力图，引导学生分析斜杆的作用）。

师：当四边形结构在这个点受压后，这根斜杆在这里起到了什么作用？

生：斜杆拉住了四边形，让四边形不容易变形。

师：但是还是有一点点变形。可以更稳定吗？

生：可以再加一根斜杆。

（教师在另外两个对角上加一根斜杆，并请学生上台演示受力情况。）

师：想一想，加了第二根斜杆后稳定性更强了。第二根斜杆在这里又起到了什么作用？

生：这根斜杆把力推住了。

师：是的，这两根斜杆分别起到了“推”和“拉”的作用，所以四边形结构的稳定性就大大增强了。

师：同学们看看，这个四边形现在变成了几个三角形？

生：4个。

师：对了，三角形的结构之所以稳定，正是因为三角形三条边之间互相“推”和“拉”的作用，让它们形成了一个稳定的结构。

在成果测评中，教师借助“数形结合”这一教学策略，引导学生运用观察、对比、分析、总结等方式，建构了科学概念，发展了科学思维。

3.迭代项目成果

在完成塔台模型测试后，教师让每个小组针对自己小组塔台模型中最薄弱的一个指标进行改进，并且限制了时间和材料。

教学片段

师：接下来，我们来改进塔台模型，要求如下：时间为10分钟，材料是8根吸管，也可以减少吸管数。小组先讨论一下，打算改进哪个指标？如何改进？

（各小组进行讨论。）

师：各小组已经有了改进方案。改进后，各组再用5分钟时间进行测试和评分。

（各小组进行改进，教师巡视指导。）

师：下面请各组将改进的模型放置到后面的材料区，汇报你们的改进成果。

第一组：我们组减少制作成本，去掉了8根没有多大作用的吸管，对其他指标并没有产生不好的影响。

第二组：我们组重点改进了塔台模型的抗风性。我们用4根吸管在底部拼接了两个三角形，加大了塔台模型底座的面积，测试后塔台能抵抗2级风。

第三组：我们组重点改进了塔台模型的承重能力，我们用了8根吸管，使其4个侧面都变成了三角形结构，承重能力大大增强，能承受20本科学书的重量。

第四组：我们组重点改进了塔台模型的高度。用了两根吸管，增加了立柱的高度，使塔台模型的高度达到了50厘米，而且没有影响其他指标的得分。

师：你们不仅成功改进了塔台模型，更是解锁了塔台结构的奥秘！科学的魅力就在于此——在探索中发现科学的奥秘！

学生通过项目实施中“活动组织—成果测评—成果迭代”三步走，为塔台模型的建造画上了圆满的句号，实现了科学知识建构过程。科学教学实践证明，只有经过深度学习的知识才是深刻的、扎实的。

三、在项目拓展中，让科学知识“开花结果”

教师在课的开始和结束两个环节，分别设置了导入情境和拓展情境，引发学生对概念的探索和迁移。

课一开始，教师出示情境：每学期开学，同学们都会面临搬书难的问题（要将书从A楼搬到B楼）。请同学们设计并制作一个运输工具，能轻松方便地完成搬书任务。教师联系学生的生活实际，引入驱动性任务，聚焦了问题，为后续的探究实践确定了方向。该情境直接指向“运输工具”及“轻松方便”这两个关键词。

教师在课堂最后提出拓展情境：“如果要把重物从一楼搬到四楼，我们的运输工具还能完成任务吗？如何让我们的运输工具有爬楼功能？”教师引领学生继续关注并解决生活中的实际问题。该情境指向了“技术、工程与社会”“工程设计与物化”等核心概念，拓展并迁移了“结构与功能”的跨学科概念。

微项目教学的拓展环节，通过问题情境引发学生对概念的思考和探索，可以促进知识的内化，实现对知识的应用迁移。教师通过微项目教学，帮助学生建立科学与生活实践的联系，达到了学以致用的目的。

结语

成功的微项目教学，是可以做到“知识”和“素养”目标两不误的。教师要着力于学生科学素养的培养，要建立正确的科学知识观，从细小知识点的教学转化到让学生对学科核心概念的理解上来，要在实践中不断锤炼微项目教学的技能，从“教的设计”转化到“学的设计”上来。

（作者单位：浙江省杭州市萧山区南翔小学）