科学主导的年级组项目化学习实施策略

作者: 黄鑫

科学主导的年级组项目化学习实施策略0

项目化学习是通过让学生参与到现实世界的问题解决过程中,促进他们主动学习、深入理解的一种以学生为中心的教学。这种以培养学生综合能力和核心素养为目标的学习方式,强调学生的主体性、实践性和创新性。[1]项目化学习可以提高学生的科学过程技能和认知学习成果,相对于传统的导向性探究,在增加学生的科学技能和认知学习成果方面效果更好,对学生科学素养的提升有至关重要的作用。

对年级组教师而言,合作实施项目化学习面临的挑战很多,具体表现为:由于不同学科教师之间的教学背景、专业知识、教学理念存在差异,在项目设计、实施和考核过程中如何达成共识并形成合力是迫切需要解决的问题;项目化学习突出学生的主动性和参与度,这就要求教师既要有丰富的教学经验,又要有项目管理和团队协作的能力;项目化学习的落实,对教学资源和外部支持的要求较高,如实验器材、场地、专家指导等,且资源的获取与整合也是年级组教师面临的重要挑战之一。

在“航行者的探索:船的研究与创意设计”(后文简称“航行者的探索”)项目学习中,科学教师有效领导年级组,共同规划、执行以及全面评价项目化学习,初步实现了提升教学质量与促进学生综合素质全面发展的双重目标。

一、共同理解和认同项目化学习理念,引领创新方向

科学教师为了确保项目化学习的核心理念和价值被年级组教师充分理解和接受,需要与他们共同探讨和理解项目化学习的核心思想和目标,采取一系列具体有效的方法。[2]

1.明确项目化学习的目标

为深化年级组教师对项目化学习在提升学生科学素养方面作用的认识,可以组织相关学习与分享会。“航行者的探索”项目,紧密围绕五年级“船的研究”单元的核心内容,通过跨学科的实践活动,深入探索船的设计原理与创意应用。

在学习与分享会上,科学教师向年级组教师展示了“绿色航行,未来之舟”的探究活动。活动中,学生被要求“挑战设计并制作一艘集环保与高效航行于一体的概念船模型”,他们通过分组研究不同船型的设计特点与环保性能,最终选定以太阳能和风能为动力的方案,并精心挑选可以回收或生物降解材料构建船体。学生在教师引导下,经过材料切割与组装等环节,在船体框架与动力及控制系统上完成了从设计到实物的完整转化。项目中期,学校还以实地考察的形式组织学生观察港口运作与环保船舶的建造过程,并收集有关环境数据对设计进行优化。最后,学生基于数据撰写了详细报告,以多种方式在成果展示会上展示了自己的作品,分享与交流学习心得,并就船舶设计原理、材料科学与流体力学以及可持续发展理念等方面进行了深入的论述与运用,使科学素养得到了很大的提升。

科学教师设计了一套系统化、结构化的探究能力培养框架(见表1),详细阐述探究能力的各个关键要素(问题提出、实验设计、数据分析等)在项目化学习中的具体体现和培养路径,再通过组织观摩示范课或参观工作坊等形式,让年级组其他学科教师亲身体验探究过程的每一个环节,理解其在培养学生探究能力中的核心作用。

“团队模拟实施”模拟共同设计教学方案或组织科学展示等简化的项目化学习任务场景,以团队的形式鼓励年级组教师参与其中,可加强教师对团队合作在项目化学习中重要性的认识。例如,在“船模发布会”中,年级组教师首先围绕“航海家的探索”这一主题,对船舶的历史、技术、创新设计等方面进行了深入的研究,然后根据各自的特长、兴趣进行了分工,有的组负责制作船模,从选材、裁切到装配,每一步都精益求精,注重船模的精细打造;有的组负责船模的创意装饰,在发布会现场通过灯光、音响效果等元素将船模呈现得光彩照人;有的组则承接了从设计邀请函、布置会场到安排流程的发布会策划执行工作。通过此次活动,教师亲身体会到团队协作的力量和乐趣,并深刻体会到其不可替代的作用,从而促进彼此的沟通、协作,共同成长。

2.强调项目化学习对实现课程标准和培养核心素养的重要性

为确保项目化学习有效对接课程标准,年级组可编制一份详尽的项目与课程标准对照表(见表2),系统梳理并呈现各项目任务与课程标准中具体知识点的对应关系。这不仅有助于增强教师对项目化学习价值的认同,也为教学实践提供了明确的导向,促进了教学内容与课程标准的无缝衔接。必要时,还可以组织“核心素养融入项目化学习深度研讨会”,促使年级组教师对核心素养与项目化学习的内在联系有深刻的认识与领悟,并激发他们在日常教学中主动探索与实施核心素养培养的新路径。

二、实施项目化学习,深化跨学科协作

科学教师在整个项目实施过程中起着举足轻重的作用,既充当着知识的传递者,又是学生探究过程中的同行者和指导者。为了系统收集和深入分析学生的学习数据,科学教师运用多种定性研究方法(观察法、访谈法)进行深入研究,从而对教学策略进行调整,做到个性化教学的精确执行。另外,科学教师为了鼓励学生之间的合作与对话,进而达到知识的社会建构与思维的深刻碰撞,倡导他们建立学习共同体,以促进知识与思维的融会贯通,为学习环境营造一种充满学术气息的氛围。

实施年级组项目化学习,是一项学术挑战与学术探索,是科学教师与其他学科教师的合作。在这个过程中,教师需要从学术共同体的角度出发,在课题中明确各自学科的独特贡献和相互依赖关系,重构学习空间,推出临时课表,并组建多元工作坊,集思广益,孕育系统联动中的“跨”。[3]这些活动既能促进教学资源的共享与整合,又为跨学科项目化学习的创新实践提供了坚实的理论基础和智力支持,同时也促进了教学理念的碰撞与融合。

为深化跨学科合作的学术内涵,“航行者的探索”项目成功实施了三大战略,促成跨学科教学协作、共享资源。

一是,建立跨学科教学资源库。年级组全体教师按资源要求提供教材、课件、视频、图片、案例研究等,项目组将收集到的资源经过精心整理后,分类储存在一个具备搜索、筛选功能的网络平台上,方便教师浏览、下载和使用,有效促进了跨学科知识的融合与传递。例如,将科学类资源细分到物理原理类、船舶构造类和航海技术类等几个大类,艺术类资源则包括船舶外观设计、船体彩绘等。

二是,定期组织教学研讨会。每次研讨会前,项目组会根据项目进展和教师需要,设定具体的议题,如“如何将科学原理融入船舶创意设计”“船舶历史在现代教育中的价值与应用”等,邀请来自不同学科的专家学者和一线教师作为嘉宾,围绕议题分享自己的研究成果、教学经验和思考,和与会教师讨论、分享、互动。

三是,定期实施跨学科教学观摩、互评活动。项目组提前对观摩课表进行规划,观摩课涵盖科学、语文、美术等多个学科领域。观摩结束后,参评教师对授课教师的教学设计、实施过程、学生参与度等方面进行评价,并从学科交叉的角度进行了反馈,注重跨学科知识的融会贯通。

三、深度评价与全面反思,形成学习闭环

项目化学习的评价与反思,既是对学生学习成果的检验,也是剖析、完善整个教学过程的机会。年级组教师分工合作,共同梳理了该项目的实施过程,反思经验教训,以便今后更好地创新项目化学习实践。

1.多维度学习成效评价

聚焦学生学习成效,项目组依据设定的学习目标,设计并实施一套科学合理的评价表(见表3),其不仅涵盖了学生对科学知识的掌握程度,更重视对学生科学探究能力、团队协作能力、创新思维以及问题解决能力等关键能力的评价。通过项目作品展示、口头报告、同伴评价、教师观察记录以及标准化测试等多种评价方式,确保评价结果的客观性与全面性。

在考核过程中,教师要尤其关注学生的学习过程和成长轨迹,把前后的变化做对比分析,找出学生有比较显著的进步与不足的地方,然后有针对性地加以引导。

2.项目化学习过程反思

该项目结束后,项目组教师对项目实施过程中的各个环节进行深入剖析,从项目设计到资源准备,从教学实施到考核反馈,从项目本身的成功之处到所遇到的挑战与困难,进行细致入微的审视,并力求找出问题的根源,提出切实可行的改进措施,通过集体智慧形成更为完善的教学方案与策略。

3.总结经验教训,规划未来方向

基于科学课在项目式学习中的先天性优势,科学教师要针对项目实施中存在的问题和挑战,提出加强教师专业培训、优化项目设计流程、健全考核反馈机制等方面的改进方案和策略。同时,还应积极展望项目化学习的未来发展趋势,关注STEM教育、创新教育等,致力于为学生创造更开放、更包容、更具挑战性的学习环境,不断优化和创新年级组项目化学习实践。

(作者单位:广东省深圳市南山实验教育集团南头小学)

参考文献

[1]黄洪霖,黄家骅.项目化学习的内涵、意义与实施[J].福建基础教育研究,2021(08).

[2]吴冰冰.小学科学教师项目化教学策略的个案研究[D].石家庄:河北师范大学,2019.

[3]孙爱军.以“跨”为关键命题的跨学科项目化学习思考与设计[J].现代中小学教育,2022(06).

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