中小学劳动课程中科学探究能力培养路径研究

摘要：随着素质教育的不断推进，培养学生的科学探究能力已成为现代教育的重要目标之一。项目式学习作为一种以问题为导向、学生为中心的教学方法，能够有效地激发学生的实践兴趣，促进其在劳动课程中的科学探究能力得到提升。通过深入分析项目式学习的核心理论和劳动课程的特点，文章提出了在劳动课程中实施项目式学习的具体路径，包括教学设计、学生自主探究与团队合作、教师角色转变等方面。

关键词：项目式学习；中小学劳动课程；科学探究能力

中图分类号：G632.3文献标识码：A文章编号：1673-8918（2025）08-0013-03

在当今教育改革的大背景下，培养学生的创新能力和实践能力成为教育目标的重要组成部分。尤其是在中小学阶段，科学探究能力的培养对学生未来的学习与成长具有深远影响。劳动课程作为基础教育的重要组成部分，不仅涉及动手操作的技能，更为学生提供了实践和科学探索的机会。传统的教学方式往往注重知识传授，而缺乏有效的科学探究实践，而项目式学习（PBL）作为一种强调实践、合作与探究的教学模式，能够通过真实问题情境激发学生的兴趣与创新思维。

一、 项目式学习的理论基础与实践意义

将学生置于中心，以实际问题为指引，项目式学习（PBL）着重于在现实情境中自主探索与合作研究，学生通过解决实际问题达到知识和技能的双重进步。建构主义学习理论作为基础，突出了学生通过参与具体项目，在实践中探索与建构个人知识体系的重要性。情境学习与问题解决，以及学生自主学习，构成了项目式学习的核心理念，该理念的核心目标在于点燃学生学习的热情，并激发学生的创新思维，旨在通过这样的学习模式，使学生能够独立思考，并具备解决现实问题的实际能力。

项目式学习将学生置于具体且有挑战性的问题情境中，促使学生独立或协作进行信息搜集、分析及讨论，以独立或合作的方式完成指定任务。在此过程中，教师的角色转变为引导者与支持者，区别于传统的知识传授者身份。采用此种教学方法，学生不仅能够深入掌握学科知识，而且可以在批判性思考、交流技巧及协作精神方面得以全面提升。学生在实践中不仅得以深化对知识的洞察，亦能显著提升解决现实问题的技能，进而为其未来的学业与职业生涯奠定坚实的基础。

二、 中小学劳动课程与科学探究能力的关系

（一）实践中的科学应用

具体实践活动中，劳动课程为学生提供了应用科学原理的宝贵机会，尤其在动手操作环节中尤为关键。在手工艺品制作过程中，学生需深入理解并灵活运用力学知识，包括杠杆与平衡等关键原理；在执行种植实验过程中，学生需熟知植物生长发育的固有法则，并借助生物学领域的理论来改良土壤结构、调控肥料施用及实施灌溉管理；参与机械组装实践，学生需借助物理知识洞察运动原理与能量转化，剖析机械结构。在参与此类实践中，学生得以将抽象的科学理论转化为具体操作，并深刻领悟科学知识在实际中的应用价值。利用编程设计和科技手段建设智慧农场也是实践中的重要示例，绿色未来农场采用物联网、大数据分析和人工智能技术，实现精准农业和自动化管理。农场的设计理念以环保为核心，运用无人机播种、智能灌溉系统以及生物防治技术进行病虫害管理。从种植到收获的每个环节都力求减少对环境的影响，同时提升生产效率，体现智能化与可持续发展的理念。

在实践活动中，学生不仅习得操控工具与材料处理等技能，更能运用科学手段进行实验操作、观察现象、数据记录与解析。实验过程中，学生通过对温度变化数据的细致观察与深入分析，逐步提炼出结论，并亲身感受了科学研究的奥妙所在。在科学探究与问题解决的过程中，学生得以不断优化策略，科学探究能力得以显著增强。

（二）问题解决与创新思维的培养

在实践过程中，学生往往会遇到各种实际操作中的技术性或实践性问题，如如何调整工具的使用方法、如何改进制作流程、如何克服材料不足等。这些问题迫使学生动脑筋思考，尝试不同的方法和策略，从而在问题解决的过程中培养创新思维。

在手工制作活动中，学生可能会遇到材料不够或工具使用不便的情况，传统的处理方法可能无法解决这些问题。学生需要通过尝试不同的材料、调整工具，以及改进设计来寻找解决方案。这一过程中，学生的批判性思维和创新能力得到了锻炼，学生学会了从不同角度思考问题，敢于尝试新的方法。这种自主探究和问题解决的方式，不仅让学生在劳动课程中提高动手能力，还能激发学生对科学问题的兴趣，培养学生的创新意识。

（三）跨学科知识的整合与应用

劳动课程涉及多个学科的知识，如数学、物理、化学等，这为学生提供了跨学科整合与应用的机会。在劳动实践中，学生需要将不同学科的知识相互结合，进行综合分析和实际操作。通过这种跨学科的学习，学生不仅能够加深对各学科内容的理解，还能看到学科之间的联系与应用。

比如，在进行机械装配时，学生需要运用物理学中的力学原理理解如何通过杠杆、齿轮等方式实现运动；在进行种植实验时，学生需要掌握生物学的基础知识，如植物生长的条件和植物所需的营养元素，并结合化学的知识合理施肥；在进行环境保护项目时，学生可能需要运用数学的统计方法进行数据分析，评估环境变化对生态系统的影响。通过这些跨学科的劳动实践，学生能够在解决实际问题的过程中对多个学科的知识进行整合和应用。

三、 项目式学习在中小学劳动课程中实施的路径

（一）教学设计与课程整合

在开展中小学劳动课程教学时，实施项目式学习，首要步骤是细心制订教学方案并实现课程融合。教师在执行这一环节时，需依学科知识内涵设定教学目标，并依据学生的认知与兴趣挑选恰当的项目活动。学生主体性原则下的教学设计，强调实践、探究与综合，旨在确保学生通过亲历实践、协同交流及问题探究深化知识。在科技、艺术及数学等多个学科领域中，中小学的劳动课程构建了跨学科的教育体系。项目策划阶段，教师需执行跨学科融合策略，择取融合多元学科知识的主题。在项目制作环保手工艺品的过程中，学生需运用艺术设计技艺，同时融合物理学、化学等领域的知识，以探究材料特性与环保属性，通过数学统计学方法，对实验数据进行分析。

设计项目任务时，需依循学生认知发展梯度，由浅入深地提升任务难度，从基础动手实践进展至复杂设计创新，激励学生勇于自我挑战，增强其问题解决技巧。教师需精心规划由浅入深的作业环节，确保学生在执行项目时得以逐步习得必需的技艺与知识。在各个学习阶段，务必安排充足的反思与总结时段，使学生在实践中不断累积经验，优化策略。项目式学习中，评估不应局限于书面考试或标准化测验，而应更重视学生在项目全程的表现。在评价标准中，不仅需考查学生完成任务的成效，还需全面审视学生在项目执行期间所展现的探究热情、团队协作技能、创新思考等方面的整体素质。教师可采用观察、记录、自评与互评等多元手段实施评估，激发学生持续自我提升，推动其综合素质的全面提升。

（二）学生自主探究与团队合作

核心素养的培育中，项目式学习着重强调学生自主探究技能与团队协作意识的塑造。于劳动课程之实践中，学生自主挑选、探究与协作完成作业，由此培养出强烈的主观能动性、责任心及协作精神，进而逐步提升独立分析能力与批判性思维。学生于劳动课程内，依托自主探究手段，实现知识吸收与问题解决，进而深化对知识的内在把握。在小规模农业实践项目中，学生可挑选多样化的种植策略，精心设计实验，并依托观察、量度、记录等手段搜集相应数据。通过参与实验设计，学生们不仅掌握了实验操作技巧，更在自主选择实验流程与模式中，显著提升了自我学习的能力。在引导学习的过程中，教师需确保为学生预留充足探索领域，激励学生勇于提问，同时指导学生探索解决方案，而非机械地提供既定答案。

中小学阶段，劳动课程中的项目任务往往需团队合作。成功完成任务，离不开团队成员间的紧密分工、信息共享以及高效的协作。实施团队协作学习，学生不仅能掌握任务合理分配之道，更能在集体辩论中激发多元思维，助力项目不断前行。在策划执行劳动任务的过程中，参与者需依据个人之长，科学分配职责：承担材料选购及处置任务的人员，专司设计绘图工作的人员，以及负责实验验证与检测的团队，各自发挥着不可或缺的作用。依托集体的智慧与不懈努力，项目任务得以高效率地达成。在实践工作中，成员间常遇分歧与协作困境，学生需在交流与调解中化解难题，进而也可增强社交互动与冲突解决技能。

（三）教师的角色转变与支持

项目式学习场景下，教师经历了一场从“知识灌输者”到“学习领航者”及“助力者”的根本性演变。在学习之旅中，教师角色已转变为学生伙伴与支持者，负责构建良好的学习氛围、供给适宜学习资源、引领学生深入探究，并提供及时反馈与坚定支持。项目主题与学生兴趣相契合时，教师需精心设计任务，拓展实践领域，增强挑战性，并辅以充足资源。项目实施中，教师需依据学生需求与进度，适时对任务难易度和节奏进行调适，使学生于挑战与满足感间寻求平衡，防止因任务过难或过于简单而致兴趣衰减。

在项目式学习框架下，学生自主探究与问题解决能力备受重视，教师需激励学生积极提问、阐明困惑，并在适宜时刻提供启迪与引导。在知识传授之外，教师的关键作用在于点燃学生的思考火花，培育其解决问题的能力，并在学生遭遇困境时提供适宜的援助。项目执行期间，教师需观察学生各项表现，依托交流手段迅速识别潜在问题，灵活调整教学方法，确保每位学生于项目实践中实现高效学习与全面发展。项目式学习中，教师既要对学生最终成果进行评估，亦需密切关照学生在学习旅程中的表现与个性发展。此外，教师定期组织讨论、布置作业及展示活动，实施过程性评估，可以促使学生辨识自身长处与短板，进而激发学生不断追求自我提升。

四、 结论

项目式学习为中小学劳动课程的教学改革提供了新的视角和方法。文章通过对项目式学习的理论分析和实践路径的探讨，提出了该教学模式在劳动课程中的具体应用策略，并强调了教师的引导作用与学生自主探究的重要性。研究表明，项目式学习能够促进学生的科学探究能力、动手能力和团队协作能力的全面提升，从而为学生的未来发展打下坚实的基础。未来的教学实践中，应进一步探索项目式学习的优化路径，不断完善教学设计与评估机制，推动劳动教育与其他学科的深度融合，培养更多具有创新精神和实践能力的时代人才。

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