“船的研究”单元项目化学习策略初探

课时学习内容 单元教学目标

自主阅读资料，归纳总结不同时期、不同类型的船具有不同的特点和发展趋势，能说出一些工程的主要系统 通过认识船的历史，了解造船的技术发展推动着人类社会的发展和文明进程；感受到船的发明和技术革新对人类社会发展带来的深远影响和变化；知道船只由船舱、船舵、龙骨等多个系统组成

制作独木舟模型，探究独木舟的载重量以及船型与阻力的关系 通过亲身实践，初步感知“最初的小船”的样子和载重量，认识到船的外形、结构和稳定性、阻力之间的关系

设计、制作、测试和完善模型，探究不同材料在水中的沉浮情况；针对性地解决载重量和稳定性的问题 通过控制变量法设计方案，在实践中体验并认识到改变相应结构能够影响船的载重量和稳定性， 体会到船舱分格的作用

给小船安装不同的动力并进行调试，借助工具进行观测和记录，比较船的不同动力系统，分析实验获得的结果，探究舵对控制船行进方向的作用 通过更换不同的动力系统，了解到不同的动力系统并解释船行进的方向与舵之间的关系，感受到船动力技术的革新对人类社会发展带来的深远变化和影响

以设计小船为载体，像工程师一样经历完整的工程设计过程 通过图文结合的方式来推进学习进程，从而更好地把握设计中的数量（或大小）关系、质量和成本的关系等

用测试和比较的方法发现小船存在的问题，不断调整和优化小船并从多个角度评价小船的制作过程 通过经历整个设计和制作过程，认识到工程设计一般会经历“问题—设计—制作—测试—完善”等过程

随着新一轮课程改革的深入，如何将项目化学习理念渗透到小学科学课堂中是亟待解决的现实问题。教师可以学习进阶理论为基础，通过重构单元内容、聚焦核心概念和设计学习支架三个维度引导学生开展小学科学单元项目化学习，让他们在进阶学习过程中，对核心概念的理解由浅入深、由表及里，思维的练习由简单到综合，从而促进他们核心素养的有效达成。

一、确定教学目标，重构单元内容

单元教学是实现学生核心素养目标的有效途径。学生科学概念的建构是复杂的动态发展过程，教师要基于单元教学和学生已有的认知水平，找准学习进阶的中间节点，把握整个单元的教学目标。[1]执教“船的研究”单元前，教师了解学生的前概念，研读教材，参考教师用书，精准定位单元教学目标，以此引导学生开展项目化学习。

1.确定教学目标

本单元以船为研究对象，以船的发展史、材料、结构和动力等方面的演变为内容，带领学生了解船的发展历程，探究船的浮力、载重量、稳定性以及动力性能等方面的知识，认识到生产生活需求对科学技术发展的推动作用。[2]在单元总体设计时，教师要根据课程标准制订单元教学目标，合理规划教学进度，确保教学内容的完整性。“船的研究”单元的教学目标见表1。

2.单元内容项目化重构

传统的教学策略忽略了学生的主体地位，每个课时的知识点呈现出碎片化的特点，缺乏系统性，学生对课上学习内容感兴趣，但得靠教师牵一步走一步，且他们对科学知识的理解和记忆也是短暂性的。由此，教师可以对单元课时进行整合，确保教学内容的整体性。学生经历系统化的项目化学习实践，在真实的情境中面对挑战，解决实际问题，充分发挥他们的主观能动性。在这个过程中，学生主动获得“结构与功能”“工程设计与物化”等知识，对相关科学知识的理解和记忆也更加深刻。“船的研究”单元重构设计思路如图1。

二、聚焦核心概念，设计学习进阶

1.核心概念层级分解

在实际实施过程中，教师要先明确单元学习内容的核心概念，深入分析核心概念的内涵和外延，并将核心概念分解为若干个相互关联的子概念，分析子概念之间的逻辑关系，确保教学内容的连贯性和完整性。通过核心概念分解，教师可以更好地组织教学内容，引导学生建立清晰的知识结构，提高教学效率。本单元的概念层级分解如图2。

2.设计学习进阶

教师要在教学过程中关注学生知识、技能的逐步发展，根据他们的认知水平，设计具有层次性、连贯性的学习活动，以此提高其核心素养。教师通过对课程标准的解读和分析，按照五年级学生的认知水平和思维进阶水平，设计了项目化学习进阶水平（见表2）。

执教时，教师立足学生的学习进阶水平，由浅入深地促成各个阶段的教学目标，逐步完善他们的知识结构，提高他们的思维能力和实践能力。

三、设计学习支架，搭建学习进阶的台阶

在学习进阶过程中，学生可能存在基础知识薄弱、学习方法不当、自我管理能力不够、缺乏学习动力等问题，教师要适度为他们设计学习支架，促进他们的思维从低阶水平向高阶水平发展。就本项目而言，教师设计了四大支架：问题支架、任务支架、交流展示支架和评价量规支架。

1.问题支架，激发学习动机

学生建构概念是一个发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的过程，教师在课堂上为学生搭建问题支架，可以有效激发其学习动机。本项目中具体问题如下：①船的应用和发展历史是怎样的？②哪些材料可以用来制作小船？这些材料有哪些优缺点？③考虑成本和功能，选哪些材料比较合适？④怎样才能增加小船的载重量？⑤哪种动力可以使小船行驶得更快、更远和更持久？⑥怎样控制小船的行驶方向？

问题①促进学生自主阅读资料，归纳总结船的应用和发展历史，为后续的项目活动做铺垫。在学生的前概念中木头、泡沫、水瓶等浮的材料都可以造船，问题②引导他们探究其他材料如铝箔、铁片等是否可以造船和可以造船的材料有什么特点。问题③活动将评价表前置，学生在问题②的基础上对照评价表中的成本控制和功能，选择材料。学生潜意识中认为船越大，载重量越大，而船大是指体积还是底面积，他们还不清楚，问题④引导他们探究影响船载重量的因素。学生已经了解到人力、风力、电动机等可以驱动小船，但没有对比分析过，问题⑤激发他们的好奇心，引导他们进一步探究。对于控制船行进方向的船舵，学生未必有了解，更不明白它的工作原理，问题⑥引导他们有目的地去观察船舵方向与船行驶方向的关系，帮助他们理解船舵的工作原理。

2.任务支架，增强合作学习意识

挑战性的学习任务能激发学生学习的内驱力，使他们主动学习和探索。任务型支架是架设通往学习目标和终结性成果的路径，将大任务细化分解为可以实践的阶段性任务，能够助力任务完成和问题解决。在本项目中教师设计了一个大任务：船王争霸，为完成这个难度大的任务，可以将任务分解成若干子任务，方便学生开展（如图3）。

在项目化学习中，教师通过设计有层次、有逻辑和有关联的子任务，降低大任务的难度，提高解决问题的效率，推动项目的顺利开展。

3.交流展示支架，提高数据分析能力

科学思维遵循严密的逻辑性。教师提供交流展示支架，可以提高学生的数据分析能力，发展其科学思维。在“增加船的载重量”探讨环节中，教师以一系列有结构的问题作为支架，促进学生深入研讨。例如：①通过观察不同船型的铝箔船载重量汇总表，比较这些数据，你们有什么发现？有什么新问题产生？②船的载重量与什么有关？③对比同一种船型不同小组测试的最大载重量，你们发现了什么？④为什么会不同？⑤可能与什么因素有关？

问题①：引导各小组发现自己小组船的体积、底面积与船载重量的关系，深入思考新问题产生的原因。问题②：承接上一个问题，学生很容易归纳总结出船载重量的影响因素之一。问题③：引导学生对比自己小组与其他小组的研究成果，从而发现船的载重量与体积有关，但同一船型的最大载重量不同，引发学生思考下一个问题。问题④：激发学生的好奇心，增加学习内驱力，让他们主动探讨造成差异数据的原因，促进科学思维的发展。问题⑤：引导各小组研讨上一个问题后归纳总结产生新的结论：船的载重量还可能与货物的放置位置有关。这五个问题为学生分析数据指明了方向：先整体再局部，不但分析总体数据的趋势，还解析各个小组的差异数据，同时研讨可能产生的原因，进而提高数据分析的能力。

4.评价量规支架，规范过程表现

评价旨在促进学生的核心素养发展，为教师提供教学过程和成果的反馈信息，以便及时调整教学策略、改进教学方法。在项目推进过程中，教师前置评价量规表，帮助学生明确学习的目标和标准，促进项目化学习顺利进行。本项目中，教师设计了评价量规表，促进学生灵活运用量规自评、互评，积极参与小组合作探究（见表3）。

评价与学习相辅相成，为师生提供反馈信息，能从多个维度空间对学生的成果和行为方式进行评价，提高他们自我反思的能力，鼓励他们对学习过程和结果进行反思，从而促进其自主学习能力和自我管理能力的提升。评价的形式从单一走向多元，能助推学生发现与发展潜能，认识自我，展示自我；能促进教学方法的改进和教学质量的提高，进而提升学生的综合素质和教师的教学水平。

（作者单位：浙江省长兴县太湖图影小学）

参考文献

[1]钟启良.基于核心素养的课程发展：挑战与课题[J].全球教育展望，2016（01）.

[2]郁波.科学教师教学用书：五年级下册[M].北京：教育科学出版社，2020.