基于项目式学习的单元重构实践研究

单元重构基于实际问题，立足学科核心素养，将知识点或不同领域知识进行整合，进而重构单元内容，形成有效关联，以主题或项目的方式深化学生对知识的认知与理解，促进他们核心素养的提升。

“家庭用电"是上海远东出版社《自然》四年级上册第五单元，包含《输电入户》《导体和绝缘体》《用电器》《电路的控制》《短路、保险丝与安全用电》和《静电》等6课内容。教师通过单元重构，结合学情，确定了“如何设计并制作出满足我需求的开关”的单元大任务，引导学生通过项目式学习探索生活中特殊开关的工作原理和作用。学生在关注身边科学现象的同时主动探究其蕴含的科学知识，养成良好的科学思维习惯和探究实践能力。

一、关注学情，梳理单元整体内容

在学习该单元之前，学生已经知道电路连接和电路的基本知识，知道电池可以提供电能；电流经过的通道称为电路；在日常生活中，学生对家庭和学校常见开关的使用和结构已有初步认知，但是对于开关里面的构造和组成零件的认识是比较模糊的。四年级学生已经具有简单的动手操作能力，对于稍复杂电路和模型制作的能力有较大的提升空间。通过调查发现，学生对电路知识特别感兴趣，并有课后的实践探索。

鉴于四年级学生对电路知识的实际掌握情况和兴趣，结合对教材设计思路的整理，教师从单元重构的角度设计教学，将单元内容按照一定的逻辑和结构进行划分和组合形成不同的知识模块，重组成输电人户、家庭用电器电路两个知识模块，每个知识模块都融人了安全用电的内容。输电入户模块在之前讲解我国电力传输的基本过程和主要设备的基础上增加了开关发展史的调查任务。家庭用电器电路模块是将导体与绝缘体、用电器、短路与保险丝、电路控制、静电等内容重组而成。教学时，以大任务“如何设计并制作出满足我需求的开关”贯穿整个单元，学生带着问题开展探究，以项目化学习的方式探究生活中的实际问题。首先，学生通过基本调查活动，了解电力传输、家庭电路的基本组成和开关的发展史。接着，结合导体与绝缘体、电阻保险丝、静电等知识设计并制作出满足小组需求的特殊开关和应用模型。最后，通过结课展示，小组相互学习，认识生活中各种特殊开关的工作原理和功能，引导学生关注生活中的科学现象。

教师结合单元学习内容和学情，明确了该单元涉及物质的结构与性质、物质的变化与化学反应、能的转化与能量守恒、工程设计与物化四个学科核心概念，其中关联了四个跨学科概念，每个跨学科概念又设计了与其对应的学习活动内容（如图1）。

二、创设任务，注重学生学习过程

教师将“如何设计并制作出满足我需求的开关”单元大任务分解成六个子任务，任务设置从简单到复杂，引导学生主动探究，解决生活中的实际问题。

任务一，调查活动。根据"电是如何从发电厂输送到你家的”和“开关的发展经历了哪几个阶段”两个问题，学生收集资料，交流讨论，了解电力传输的基本过程、家庭电路的基本组成和开关的发展史。

任务二，导入课，设计并制作出满足自己需求的开关。首先，学生在了解了开关的发展史后，教师演示自制简单开关的工作过程，激发学生的好奇心。通过简单开关模型呈现开关的工作过程，引导学生思考制作开关需要哪些材料，知道开关内既有导体也有绝缘体，进一步交流简单开关的组成和作用。

然后，各小组进行讨论：需要什么类型的开关？列出满足个人需求的开关类型，通过小组投票选择要制作的开关类型。学生根据选定的开关类型进行资料收集、交流讨论、方案设计。

任务三，设计特殊开关。学生根据查阅的相关资料设计满足需要的开关，其中包括调光开关、声控开关、磁控开关、感光开关、温控开关、触摸开关等特殊开关。小组分工合作，通过海报的方式呈现特殊开关的工作原理和结构（如图2）。

任务四，制作特殊开关。教师结合小组特殊开关的设计图，提供电池、导线、小灯泡等材料。各小组选用合适的材料制作开关或者开关应用模型，在制作过程中感悟特殊开关的工作原理及其在电路中的作用。部分小组制作的特殊开关如图3。

在制作特殊开关的过程中，学生进行小组合作学习，经历完整的科学探究过程。通过小组合作设计、制作、交流，提升了创新能力和动手操作能力。

任务五，小组展示交流，相互学习。各小组展示制作的海报和开关模型，讲解员对小组制作的特殊开关的工作原理和应用场景进行讲解分享，其他成员进行组间相互学习，认识更多特殊开关的工作原理及其在电路中的作用。学生在玲听其他小组展示的过程中主动获取新知识，并及时进行记录。在相互学习的过程中，学生了解开关根据人类需求的演变过程，感悟科技进步带给生活的便利。

任务六，小组评价。各小组利用"赛·课堂"平台以及教师提供的评价量表进行小组自评和互评，发现自己小组制作模型的不足之处以及其他小组的优点，从而进一步修改完善模型。

三、善用任务单支架，高效驱动项目式学习

在项目开展的过程中，教师以活动任务单作为学生完成各个项目任务的有力支架，根据六个项目子任务，精心设计活动任务单，帮助学生学习相关概念，梳理相关实验现象，掌握相关探究方法。

1.调查任务单

在任务一的调查活动中，学生需要知道我国电力传输的基本过程和主要的设备，并通过网络查阅相关资料了解开关的发展史。教师根据相关任务要求设计了调查任务单（如图4）。

自主调查活动1.说一说：阅读课本P40-41页，电是如何从发电厂输送到你家的？2.网络查阅：开关的发展经历哪几个阶段？

学生在调查任务单的指引下，阅读课本中关于我国电力传输的相关内容，总结归纳电力从发电厂到家庭中的基本传输过程，回顾安全用电中开关的相关知识。随后，借助网络平台广泛收集有关开关发展史的资料信息，以组内研讨和组间互动交流分享的形式，整合知识，拓展学习视野，丰富对电力传输与开关相关知识的整体认知，提升了批判性思维、合作交流能力。

2.导入课任务单

在导人课中，学生需要完成任务二，设计并制作满足自己需求的开关。通过调查任务单，学生了解了开关的发展经历了由简单开关到特殊开关再到智能开关的过程。接着，教师出示导人课任务单（如图5），通过“知识回顾”，学生知道了开关是由导体和绝缘体共同组成的，同时通过画简单开关的结构图，巩固简单开关模型结构的知识。在小组讨论环节，各小组通过讨论确定满足自己需要的特殊开关类型，并通过网络查找资料，初步绘制想要制作的开关结构图。

3.结课任务单

结课中，小组展示交流，相互学习。首先，各小组梳理特殊开关的工作原理和开关的使用方法，进而对小组制作的特殊开关模型进行完善和修改。然后，各小组根据结课任务单（如图6，以图文结合的方式呈现特殊开关控制电路通电和断电的原理，进行小组间相互学习交流。最后，各小组根据其他小组提出的改进意见，课后继续完善和修改特殊开关模型。

四、设计多元评价，完善项目评价方式

活动结束后，各小组在“赛·课堂"平台上进行自评和互评，平台的实时反馈功能能够将教师的即时评价与小组自评和互评有机结合，从而呈现出清晰的评价结果。

此外，教师在教学过程中以评价表（见表1）引导和激励学生进行自主探究，使他们的兴趣和积极性被有效地调动起来，从而获得更好的教学效果。

教师通过细致的评价，深度引导与激励学生积极开展自主探究、展示和交流活动。例如，通过功能实现维度引导学生关注制作的开关能否精准控制电路的通电和断电；通过知识掌握维度引导学生查阅资料，学习特殊开关控制电路的原理及应用场景；通过设计创新维度鼓励学生突破常规；等等。通过这样即时且具有激励性的评价，学生不仅能收获知识与技能，还能有效提升创新思维、问题解决以及自主学习等综合素养，为未来的学习与可持续发展奠定坚实的基础。

（作者单位：李玉苹，上海市浦东新区第二中心小学；陈豪，同济大学附属实验小学）

参考文献

[1]戴玉梅.基于项目学习的小学科学教学实践研究[D].贵阳：贵州师范大学，2020.

[2]谭珊珊.基于项目学习的高中信息技术大单元教学设计——以职业生涯规划项目专题为例[J].中国信息技术教育，2023（17）.