基于项目化学习的单元复习课实施策略

通常情况下，小学科学的单元复习课是按照课次，以知识的回顾为主，对学生进行纸笔测试并讲评，对于他们发现问题、研究问题、解决问题等高阶能力的培养往往容易忽视。如何使单元知识系统化，促进知识意义的再建构和学生思维的发展是目前面临的主要问题。我们尝试在“电路”单元复习课上进行内容重构，将按照课程顺序的复习模式转变为“做个露营帐篷纸电路”的项目化学习模式，调动学生已有的经验，促进其科学思维的发展。

一、解读大单元，确定教学目标

1.梳理大单元，提取项目的相关概念

“电路”单元是物质科学领域的一个经典内容，属于物质与能量这个大概念下的学科核心概念“能的转化与能量守恒”。电是广泛运用于生产、生活中的重要能源之一，是学生非常熟悉的一种能量。该单元借助导线、灯泡、电池、开关等电器元件和丰富有趣的探究活动，帮助学生建立电可以在特定的物质中流动、电是我们生活中的重要能源等观念，学习安全用电，同时发展探究能力。

该单元中，第一课《电与我们的生活》提出关于电的问题，帮助学生初步建立电学概念。接下来的四课《点亮小灯泡》《简易电路》《电路出故障了》和《里面是怎样连接的》以使用电线和电池让小灯泡发光为线索，提出具挑战性的任务，引导他们寻找电路故障，自制“电路检测器”并探索黑盒，检测导体与绝缘体，进一步认识电路，形成关于电的一些重要概念。最后一课《模拟安装照明电路》通过设计实践，促进学生认识科学与技术的密切联系。

基于对该单元的解读和复习课的特殊性，教师立足核心素养的培养，通过项目化学习的挑战任务，使学生在实践过程中体会人们的需求是科学技术不断进步的主要动力。

2.制作前测单，制订教学目标

为了解学情，教师制作了前测单，测试发现有14% 的学生认为导线不是电路元件，有 48% 的学生认为锡箔纸是绝缘体。实验操作方面，有 87% 的学生在实验操作时没有自检，有 47% 的学生画的并联电路图不准确，其中有的画成了简单电路，有的缺少电路元件。由此可见，学生对于电路知识有了一定的了解，但是对电路检测器的使用及电路的连接仍存在疑问。教师基于学情，结合课程标准，制订单元复习课的教学目标（见表1）。

单元教学重点是通过项目挑战赛活动，建立电路检测、电路连接、电路控制、电路应用各个学习内容的联系，形成对电路单元知识的整体认识。教学难点是使用温控器，温度达到 25^∘C 时小风扇转动，并绘制电路图。

二、设计大任务，体验项目的思维架构

为了将抽象的科学知识与真实的生活情境相结合，激发学生的学习兴趣和探究欲望，起到复习单元内容的作用，教师以学校露营节为背景，设计富有挑战性的“做个露营帐篷纸电路"项目化学习。学生在搭建具有照明和散热功能的露营帐篷纸电路的过程中，不仅需要运用电路设计和元件应用的基本知识，还要发挥动手实践能力和创新思维，解决实际问题。这种项目化学习方式，使学生在真实的情境中学习，实现了知识的迁移，促进了科学思维的发展，为他们构建系统化的知识体系奠定了坚实的基础。同时，学生能够在合作与交流中相互启发、共同进步，体验到科学探究的乐趣和成功的喜悦，增强了学习的趣味性和实用性。

1.创设挑战情境

每年学校六一儿童节都会针对中、高年级学生举办露营节，他们会带着帐篷、灯饰品及床垫等物品在学校操场露宿一晚，这一别样的体验为他们留下了美好的回忆。教师借助学校刚刚结束的露营节，结合电路单元的知识，对“电路”单元复习课的授课形式做了调整：将原有的按照课程顺序的复习模式，转变为“做个露营帐蓬纸电路"的项目化学习，有利于帮助学生形成系统的知识体系。学生在富有挑战性的问题情境中学习，实现了对知识的巩固和迁移。

2.设计挑战任务

教师提出了“帐篷内很黑，没有照明设备；帐篷内闷热，没有散热设备"这两个问题作为主要探究方向，激发学生的学习兴趣，唤起他们的生活经验，驱动他们为露营帐篷设计并搭建一个具有照明和散热功能的电路。为了让学生更好地完成任务，教师将大任务分解为三个有梯度的挑战任务。

挑战一：用锡箔纸组装电路，并做个开关控制小灯泡，目的是了解学生对简单电路的掌握情况。学生使用锡箔纸充当导线连接电路，并用锡箔纸制作开关控制小灯泡的亮和灭。在此挑战中，学生先画出串联电路图，随后使用锡箔纸、二极管灯泡、纽扣电池组装电路。锡箔纸除了做导线外，还可以粘起来做开关，起到一物多用的作用。

挑战二：加入用电器（小风扇），用开关分别控制小风扇和小灯泡，目的是了解学生对并联电路的掌握情况。在现实生活中小风扇和小灯泡的开关一般是分开的，一个开关控制小风扇，另一个开关控制小灯泡。在此挑战中，学生先画出并联电路图，随后使用锡箔纸、二极管灯泡、小风扇、纽扣电池组装一个并联电路。该挑战的难点是开关分别控制小风扇和二极管灯泡，需要做两个开关分别连接小风扇和二极管灯泡。

挑战三：使用温控器，温度达到 25^∘C 时使小风扇转动，目的是了解学生联系生活实际的情况。在杭州，6月的后半夜天气会转凉，温度降低，若忘记关小风扇，学生很可能感冒，怎样连接温控器让温控器达到 25^∘C 时小风扇自动打开，低于 25^∘C 时小风扇自动关闭？在此挑战中，学生先画出复杂电路设计图，然后使用锡箔纸、二极管灯泡、小风扇、纽扣电池、温控器组装一个复杂电路。该挑战加入了更多的电路原件，满足现实生活中的需求。为了方便测试，教师在课堂上搭建小帐篷，在里面放了暖风机，保证帐篷内的温度达到 25^∘C 以上。

3.精彩研讨

探究后的交流研讨是科学课堂思维发展的关键环节，学生能在研讨中与同伴相互学习。于是，教师在每个挑战后都设置了研讨环节。对于挑战一，主要研讨如何利用限制材料做个开关，控制小灯泡。这里主要指向开关的作用，以及学生使用生活物品制作开关的能力。对于挑战二，主要研讨用电器是否可以分别控制，实现从简单电路到并联电路的应用。对于挑战三，主要研讨如何连接温控器，使温度达到 25^∘C 时小风扇转动。

其中，学生针对挑战三进行汇报时，发现班级中有两种连接方式，分别是两个开关连接和一个开关连接，由此他们针对“有没有必要将两个开关连接在电路中"进一步探讨。

教学片段

师：我们应该怎样设计电路图将温控器连接在挑战二的电路上，并使温度达到 25^∘C 时小风扇转动？

生：我们做了两个开关，将温控器加在小风扇旁边就可以了（如图1，电路图中的三角形表示温控器）。

师：大家一起来看这个电路图，看看能不能完成挑战三的任务？

生：可以完成挑战，一个开关控制小灯泡，另外一个开关控制温控器和小风扇。当使用小风扇时，将温控器旁边的开关打开，不用时关掉旁边的开关。

师：大家觉得他们小组这个方案可以吗？

生：可以。

生：老师，我们还有一个方案。我们只做了一个开关，因为温控器其实就是个开关，超过 25^∘C 时会自动打开，不超过 25^∘C 时会自动关闭，相当于一个自动的开关。所以，整个电路只需要一个开关就足够了（如图2）。

师：大家来看这个小组的方案可行吗？

生：可行。整个电路只需要在小灯泡旁边加一个开关就可以了。这样更加简便，并且更加节省材料。

师：那么两个开关有没有必要都存在于电路中？

生：没有必要，我们只需要一个开关就能完成挑战。

对于电路元件的应用，学生发现电路中不需要设置很多开关，有的电路元件就相当于开关。在这一挑战中，学生从并联电路到复杂电路连接的讨论，又到多个开关是否有必要存在于电路中的讨论，科学思维水平不断提高。

4.选代改进

该项目中，学生在完成大任务后，积极思考并提出了多项科学的改进方案，经历了科学学习的迭代。在功能方面，学生想引入声控技术，设计声控灯泡，使灯泡能够通过声音信号进行控制，这不仅增加了电路的智能化程度，还提高了使用的便捷性，使电路能够更好地适应不同场景的需求；为小风扇设计了档位调节功能，通过加入档位开关元件，实现对小风扇转速的控制，考虑到了实际使用中的舒适度和节能性；提出了温度提示音及风扇自动启动功能，通过加入温度传感器，当环境温度超过 25^∘C 时，发出提示音并自动启动风扇，提高了电路的实用性和安全性。在安全方面，学生想在锡箔纸上贴绝缘胶带，有效防止电路中的导电部分发生短路或漏电，降低了电路使用过程中发生意外的风险，体现了对电路安全性的重视。在美观方面，学生想将有美丽图案的贴纸粘在锡箔纸电路上，使电路外观更加美观，使电路与帐篷的整体风格相协调，增加了视觉美感，体现了将科学与艺术相结合的创新思维。这些改进不仅体现了学生对电路功能、安全性和美观性的全面思考，而且体现了他们在科学学习中不断追求进步和创新的精神。

三、设计评价量规，助力科学素养提升

评价量规不仅是教师评价课堂的依据，也是促进学生科学概念、科学素养发展的支架。表2是针对科学观念、科学思维、探究实践和态度责任四个维度的详细评价。

（作者单位：浙江省杭州市滨江实验小学）

参考文献

[1]辛涛，姜宇.基于核心素养的基础教育评价改革[J].中国教育学刊，2017（04）.

[2]秦怡.基于项目化学习的小学科学单元复习实践研究-以《工具和机械》单元为例[J].教学月刊小学版（综合），2021（Z2）.