初中科学项目化教学模式的实施策略探究
作者: 寿琪萍
摘 要:在新课程改革不断推行的背景下,将项目化教学应用在初中科学课堂,不仅调动了学生自主探究的积极能动性,更在培育学生创造力的同时推动了学生科学核心素养的培养。文章以“自制免接触式喷雾消毒器”为例,阐述初中科学项目化教学模式的实施策略,包括设计项目情境、开展项目实验、践行项目点评、反思项目实施等环节。
关键词:项目化教学模式;策略研究;初中科学
中图分类号:G633.7;G633.8 文献标识码:A 文章编号:1673-8918(2025)04-0021-03
项目化教学是以项目为基础,是活动人员的一种有目的性的行为导向。在新课程改革不断推行的背景下,将项目化教学应用在初中科学课堂上,不仅激发学生的科学学习兴趣,调动学生自主探究的积极能动性,更在培育学生创造力的同时推动了学生科学核心素养的培养。此外,项目化教学具有学科交叉性和多样性的特征,通过项目化教学能将多门学科的不同知识点关联起来,促进学生多种能力的培养。基于此,文章以“自制免接触式喷雾消毒器”为例,阐述初中科学项目化教学模式的实施策略,以明确项目任务、设计“项目情境—制订、开展项目实验—实施项目评价、检查评估—反思项目实践”为实验流程进行具体分析。
一、 设计项目情境,激发科学探究兴趣
在科学课堂上采用项目化教学模式,运用具体的事物、创设一个具体的事件情境,将学生带入其中,不仅激发了学生的学习兴趣,而且有利于学生对学习知识的吸收和理解,以便于在之后的学习中培养学生对科学课程的学习兴趣。在教学中,采取寓教于乐的方式,使初中科学的课堂不再呆板无趣,在师生的共同实验和交流互动中潜移默化地提高学生的认知水平与学习兴趣,塑造了活泼的课堂氛围。
教师在带领学生进行“免接触式喷雾消毒器”这一项目的教学时,就可以结合之前的新冠疫情为同学们创设情境,设计驱动性问题:“同学们,之前我们经历了新冠疫情,大家有没有在网络上或者现实生活中看到过穿着防护服的医务工作者对公共区域进行病毒消杀?大家有没有注意过他们进行工作时手中拿着的消杀工具?那种人为按压式的消毒工具好不好用?”教师通过创设情境并提出驱动性问题,在关联了学生实际的同时,更能引起学生对问题的思考。这时有的同学就会说:“那种人为按压式的消毒工具不好用,工作效率低。”有的同学说:“众多的医务人员和志愿者都太辛苦了,要是能有一种自动化的消杀工具就好了。”教师在引导同学们进行讨论后,适时进行总结:“同学们的回答都很好,目前社会上已经存在电动按压式、智能感应、全自动式的消毒装置,本节课我们将以完成项目的形式来探究此类话题。”
教师在教学中围绕教材从实际生活出发创设直观的问题情境,能激发学生探究的兴趣,以兴趣为媒介激发学生的学习动力。在课堂导学环节,具体情境的设置使学生的注意力集中,良好的课堂氛围形成,为之后的课堂授课环节奠定了良好的基础。这样的学习方式,相信大部分同学都会觉得趣味横生,让科学课堂“活”起来。
二、 开展项目实验,培养科学探究意识
开展项目实验是初中科学项目化教学课堂上的重点所在。在实验之前,教师可以给同学们进行分组,以组为单位,以项目为载体,以小组合作探究的方式,共同开展项目实验,能培养学生的自主学习与探究的能力,也能够在群体合作中促进学生的社会性发展。
开展项目化教学时,教师可以根据驱动性问题设计项目任务,引导学生分解任务,开展持续性的探究与实践,如设计项目制作流程(设计型任务)、制作出作品(制作型任务)、小组汇报并成果展示(展示型任务)、对实验过程和效果进行评价(评价型任务)等。对“自制免接触式喷雾消毒器”项目的教学,教师可以根据实验的核心内容,让同学们思考一下:此实验运用了什么原理?和哪些学科知识相关联?确定人体感应装置的设定应该考虑什么……教师在驱动性问题引导的基础上,带领学生以小组为单位合作探究,设计出项目制作的流程(图1):
然后,教师根据制作流程确定需要的材料:硅胶瓶盖、吸管、电源、水泵、红外人体感应模块、继电器和带盖的广口塑料瓶等。广口的塑料瓶有利于水泵的安装。在选择塑料瓶大小时,可以从数学的角度先计算需要的消毒液的量,再确定塑料瓶的容积。
接着,教师确定具体的实验步骤并实施:首先将硅胶瓶盖打上许多细孔作喷壶嘴,连接喷壶嘴和吸管上端,用热熔胶固定、密封;将广口塑料瓶上的大瓶盖打孔、插入吸管,并用热熔胶进行固定,这样喷头就做好了。其次将水泵连接到吸管的另一头,在大瓶盖上打个小孔引出水泵线;然后组合继电器和红外人体感应模块,将组合的模块固定在大瓶盖上;接着连接电路并装上电池。最后在塑料瓶里装上水(代替消毒液)进行调试。当此装置遇到人体热度,感应电路就会工作、喷洒水(消毒液)。
接下来,由各小组交流、汇报,并展示成果。最后根据评价量表(表1),对实验过程和效果进行自评、互评、教师评,选出优胜小组。
免接触式喷雾消毒器制作完成后,后期还可以继续开展探究与实践,比如继续设置任务——消毒液的配置。为了完成这个任务,教师又可以提出新的驱动性问题:哪些物质能配成消毒液?怎么配置一定浓度的消毒液?如何确定消毒液消杀病毒的最佳浓度……要完成这个任务,学生需要收集相关信息,还要知道溶质质量分数的计算、溶液配制步骤等相关知识。
最后,制成的免接触式喷雾消毒器和消毒液,外观美化、包装后还能在跳蚤市场义卖,这是社会性实践,体现了项目的艺术性和社会性。
整个项目化教学,需要贯彻落实科学思维能力的培养,这是科学项目化教学模式的重中之重。教师要鼓励学生开展多角度的分析和思考,为学生留出足够的想象空间,鼓励学生独立思考,去创新和创造。
三、 践行项目点评,强化学生学科素养
项目的点评要从多方面、多角度进行分析,不仅要关注实验的实施过程、实验结果,更要深入研究教学过程,因为教师的教学过程是影响项目实验教学成败的关键。一方面,对学生的判定可以从科学学习、科学探究、科学方法和科学精神等四个维度进行研判;另一方面,教师利用实验创设问题情景,可以让课堂教学实现步步深入,激发学生的科学实验学习动机,让学生集中注意力,形成严谨的态度、科学的方法,提高学生的科学思维能力。
在“自制免接触式喷雾消毒器”的项目中,所运用的材料便于寻找、实验的步骤简单易行、实验中学生的安全能够得到保障并且实验现象明显,避免由于实验失误造成各类问题,让学生可以积极思考、抓住认知矛盾,形成系统化的知识结构体系。此外,项目化教学模式不同于传统的教学方法,在具体的实验环节要更加注重学生的主体地位,承认学生的主体意识。因此,教师在设计“自制免接触式喷雾消毒器”实验中应找准自身的角色定位,在课堂中扮演引导者的角色,明确课堂的主体地位是属于学生的。教师除了要起到良好的引领功能外,也要鼓励学生在实验活动中做到独立思考。学生与教师都应该转变思想,找准自身角色定位,共同促进学生的优质成长。更值得注意的是,“自制免接触式喷雾消毒器”的项目综合了许多重要概念和原理,涉及传染病、病毒、大气压、液体压强和流速、红外线、溶液配制,还涉及电与磁等方面的知识,将科学、技术、工程、数学、艺术融为一体。
教师在设计教学实验活动中,应紧紧关注生活中的热点内容,在以科学这门课程为核心的同时与其他学科进行结合,以促进学生综合全面发展。在问题提出后,在实验中为学生留出足够的思考空间,并鼓励他们大胆、主动质疑。在操作环节中,锻炼学生的科学探究能力,在交流和评估中锻炼学生收集、分析信息的能力,在总结与归纳中锻炼学生的知识建构能力。
四、 反思项目实施,打造科学高效课堂
在科学项目化教学中,教学总结、反思均是不可或缺的重要组成部分,通过这一环节,能够让学生对所学内容进行梳理,对科学概念、定律有深入理解,促进科学知识体系的形成。
在“自制免接触式喷雾消毒器”项目教学中,仍然存在着一些问题需要在后续的学习中进行完善和反思。一是教师虽然有尊重学生的主体地位的意识,但在进行小组合作探究的过程中,基于有限的课堂教学时间,教师压缩了同学们讨论、分析、解决问题的时间比例,没有给予学生足够的时间进行思考;二是在进行项目点评时,虽然制定科学的评定表,但以小组评价取代了学生之间的互评和自我评价,不利于学生正确地评价自我以及实验中的不足之处;三是在本次项目化教学中,教师忽视了现代化教学手段的运用,在进行实验中由于受到空间的限制,座位靠后的同学就不能清晰地看到讲台上教师的演示过程,仅仅依靠知识的讲授使学生们难以疑惑。这时多媒体教学工具就能发挥极大的效用,通过多媒体演示实验过程,将抽象的问题简单化、将静态的理论知识动态化,便于学生理解和掌握。
此外,在实际教学中,教师要引导学生主动总结与反思,回忆课堂所学内容,巩固重点和难点,总结科学的思维方法,将自己反思中的问题、困惑记录下来,形成个人总结;还可以创设问题,带领学生总结、反思,帮助学生掌握必备的知识、技能,构建科学的知识体系,打造高效的初中科学项目化教学课堂。
五、 结论
初中科学项目化教学模式的实施,契合了新课标改革下广大教育者对构建全新科学课程所提出的更高要求。因此,教师应与时俱进、转变教学观念,在初中科学课堂上运用项目化教学模式,经过创设项目情境,进行项目实验、实施项目评价和反思项目执行等环节,在科学项目执行中调动学生对科学探索的兴趣、培养学生科学探究的主体意识,在实践探索中强化学生的学科素养,从而提升了科学项目化课程的有效性,培养学生科学核心素养,助力学生全领域多方位发展。
参考文献:
[1]郑华东.基于项目式学习的初中科学课程教学研究[J].考试周刊,2020(91):6-7.
[2]施胜军.初中科学核心素养下项目式学习应用研究[J].读写算,2020(24):111-112,124.
[3]赵萍.基于项目学习的初中科学拓展性实验的设计与实施[J].中学课程辅导(教师教育),2019(24):73-74.
[4]葛旭东.初中科学微型实验校本课程开发的探讨[J].中学课程辅导(教学研究),2020,14(7):150,156.