探思“發光禮物”項目式學習設計

彭華葉

基于立德樹人的基本要求，2017版《義務教育小學科學課程標準》明確提出，“小學科學課程目標是培養學生的科學素養，并為他們繼續學習、成為合格公民和終身發展奠定良好的基礎”。小學科學課程是培養學生科學素養的主要抓手，要把科學素養作為確定課程目標、遴選教學內容、設計教學活動的主要依據。項目式學習是一種有效落實科學精神和實踐能力素養，以及融通其他素養的學習方式。項目式學習最早源于杜威的“做中學”理論，強調學生在做事中學習，運用核心知識解決問題，有利于培養學生學以致用的科學素養。學生只有在做事中發現自己的不足，才會有素養需求，才會更加認真主動地學習。項目式學習強調學生在真實情境中合作解決復雜問題，這有利于提升學生動手操作、合作交流、創新創造和解決問題等科學素養。學生在項目式學習中反復實踐，完成作品的創作，充分獲得成就感，提高學習的自信心，有效培養正確的價值觀和人生觀等。

學習素養視角下的項目式學習，是指學生在一段時間內對于學科或跨學科有關的驅動性問題深入持續地探索，在調動所有知識、能力、品質等創造性地解決新問題、形成公開成果過程中，形成對核心知識和學習過程的深刻理解，并能夠在新情境中進行遷移。指向核心素養的項目式學習設計與以往基于問題的學習、探究性學習有所區別，其更加強調通過探究實踐形成公開成果，并對成果進行交流學習、反思與再改進。這些過程更有利于鍛煉學生學以致用、創新創造和元認知等能力，提高學生對科學的好奇心，滿足學生的成就感和尊嚴感，而這些正是科學素養特別強調的。夏雪梅博士提出素養導向的項目式學習設計步驟：尋找核心知識;形成本質問題并將其轉化為驅動性問題;澄清項目的高階認知策略;確認主要的學習實踐;明確學習成果與公開方式;設計覆蓋全程的評價。

一、在項目式學習目標制定中指向學生科學素養

目標指引學生要去的地方，在目標不清晰的情況下盲目思考怎么去是不明智的。項目式學習設計的第一步是制訂學習目標。指向核心素養的學習目標研制，要圍繞學習主題，基于課程標準、學情、學習資源等，像專家一樣一致性地、系統性地思考“情境—科學知識（體系）與技能—科學學科核心素養（科學探究、科學思維、科學態度與責任、科學觀念）—核心素養（科學精神）”?；诖?，項目式學習設計的第一步，是根據小學科學課程標準呈現的核心概念和概念進階理論，自上而下地制訂項目式學習目標，涵蓋科學素養的四個方面，明確學以致用的思想，不僅考慮科學概念的落實，更重視概念的遷移運用。

例如，“發光禮物”項目指向其中一個核心概念：“電可以在特定物質中流動，電是日常生活中不可缺少的一種能源?！苯Y合四年級概念進階要求，可根據科學課程核心素養的四個方面（科學觀念、科學思維、探究實踐和態度責任）進行厘定。部分學習目標描述如下表。結合科學素養精準制訂項目式學習目標，首先要結合課程標準，厘清該階段學生需要掌握的核心概念有哪些;其次是結合項目情境，將項目要解決的問題與概念完美融合，在做中學，在學中思;最后要考慮學生已經掌握的內容、沒有掌握的內容和學生本身之間的差異性，盡量做到讓每一個學生都在項目中學習，讓學習真實發生，使部分學生進入深度學習的狀態。

二、在情境創設中將核心概念轉化為驅動問題

核心概念一般較為抽象，離學生生活較遠，直接變為驅動問題容易讓學生失去探究興趣。故項目式學習的驅動問題需要將核心概念結合學生的年齡特點和經驗進行轉化，找到學生感興趣又富有挑戰性的情境。真實又富有挑戰性的情境能激發學生的探究欲和挑戰欲，讓學生在情境中發現問題、澄清問題、拆解問題、制訂問題解決的方案。這些活動能讓學生清晰地知道為什么要進行后續的探究實踐，從而更加主動地學習。在復雜情境中訓練學生的問題表征能力和方案制訂能力，也是培養學生問題解決等科學素養的有效抓手。美國巴克教育研究所提出真實的情境具有這樣三個標準：所要解決的問題正是現實世界成年人要面對和解決的問題;項目提出的問題對學生是有意義的;能夠將其運用于實際生活。

“發光禮物”項目核心的概念是電路知識，如果驅動問題直接是核心概念問題，即什么是電路，那么這個問題乏味抽象，無法激起學生興趣和挑戰。結合四年級學生的年齡特點和學校真實情況，創設情境，將核心概念轉化為驅動問題，可以描述如下：我校和貴州納雍四小是幫扶學校，這學期六一兒童節要給他們送一份有創意的發光禮物，點亮他們心中的夢想。怎樣做一份有創意的發光禮物呢？在這個情境下，驅動問題的解決，首先需要學生理解“電路”單元的核心概念，并應用相關概念。其次是重視情境的真實性，驅動問題的解決是學校要解決的真實問題。對學生來說，做出的作品可以幫助貴州的小伙伴點亮心中的夢想，學生會覺得很有意義。最后，學生的作品是要作為禮物送出去的，任務感和責任感驅使學生更加主動參與學習和創作。這個轉化使項目式學習既滿足了核心知識的學習，又能成功激起學生的興趣。

三、在學習實踐中培養學生的高階思維

科學思維是科學素養的關鍵，主要包括模型建構、推理論證、創新思維等，體現在多方面，如，分析綜合、比較分類、抽象概括等思維方法的運用。高階思維，是指發生在較高認知水平層次上的心智活動或認知能力。它在教學目標分類中表現為分析、綜合、評價和創造。高階思維是高階能力的核心，主要指創新能力、問題求解能力、決策力和批判性思維能力?？梢?，高階思維是科學思維的更高層次體現。高階思維培養能讓學生掌握關鍵能力，學會學習，是實現科學素養的核心。在項目式學習中，思維是關鍵，要將高階思維的培養融入項目式學習的實踐，主要做法有三點：一是盡可能讓學生像真正的科學家、工程師、設計師那樣思考和實踐，面對復雜問題，將大問題拆解為小問題，根據問題解決的先后順序逐項突破;二是課堂實踐要關注學習過程，學生在合作探究中總結歸納出科學原理或科學方法;三是項目式學習的實踐最終要指向作品的創造，學生要像工程師一樣進行多次“明確問題—確定方案—設計制作—改進完善”的學習過程。

“發光禮物”項目圍繞驅動問題“怎樣做一份有創意的發光禮物”，學生需要將復雜問題拆解為更小的子問題，再根據問題解決的先后順序進行項目式學習。例如，項目其中一個子問題是“怎樣讓禮物亮起來”?？梢詫栴}拆解為：讓禮物發光需要哪些電器元件？這些電器元件怎樣連接才能讓禮物發光？電器元件怎樣才能與禮物完美結合？這三個問題引領學生逐漸深入開展探究實踐。讓禮物發光需要哪些電器元件？學生需要觀察燈泡、導線和電池等電器元件，認識它們的結構和作用。這些電器元件怎樣連接才能讓禮物發光，學生進行實驗探究，對亮起來的做法和不能亮的做法進行分類，分析概括出讓燈亮起來的規律是讓電路形成閉合回路。學生一起合作探究，觀察現象，記錄探究過程，嘗試用科學語言歸納總結規律，有效提高分析綜合、基于證據表達的高階科學思維能力。電器元件怎樣才能與禮物完美結合？學生真正像工程師一樣，明確要解決的問題，制訂解決方案，畫發光禮物的設計圖，再尋找合適的材料制作禮物，將電器元件裝在禮物上，思考燈等電器元件裝在哪里，怎么讓禮物看起來更美觀等真實問題，完成禮物的初次創作。接著，根據評價標準反思作品的優缺點，再次改進作品。真實產品的完成過程能有效發展學生問題解決、決策、創造等高階思維能力，促進科學素養的提高。

四、在公開展示中加深學生對核心概念的理解

公開展示成果，是指學生通過展覽或交流等形式，在班級、學校等場所公開展示自己的作品。這個環節不僅可以滿足學生的好奇心，增強學習動力，還可以充分展示學生的學習成果和學習過程，滿足學生的成就感和尊嚴感，加深學生對核心概念的理解，提高他們主動參與、學以致用等科學素養。夏雪梅博士認為，高質量的項目式學習成果要指向驅動性問題和對核心知識的深度理解，同時包含做出來的和怎么做出來的說明。公開展示成果應回應驅動問題，緊密圍繞學生對所學核心概念的理解與運用。這包括兩方面：一是學生的學習成果要能體現對核心概念的正確理解與運用;二是公開展示作品時，要重點介紹成果是怎么運用核心概念進行創造迭代的。

五、在評價中促進學生進行深刻反思

項目式學習強調評價的全面性，既注重對學習過程的評價，又注重對學習結果的評價。評價和反思是相輔相成的，有效的評價能促進學生深刻反思，反思即成長。這個過程能培養學生自我反思等元認知能力，有效提升學生實事求是、求真務實的科學態度。教師在確定項目情境和成果后，就要進行評價設計，評價要點緊扣項目式學習目標。學習過程的評價可以讓學生清晰認識到每一課的學習目標是否真正掌握，重點引導學生反思探究實踐過程，是否認真記錄探究實踐的觀察發現，是否積極參與小組合作實踐等。反思學習方法和學習態度都有利于學生及時調整學習狀態，更好地進行項目式學習。佐證資料有每一課的探究實踐記錄表、學習總結、練一練、自我評價等。學習結果評價可以指引學生最終要到哪里去，重點引導學生反思作品是否符合評價標準，反思作品完成過程是否科學，是否在合作交流中積極貢獻了自己的力量，以便及時總結學習經驗，發現作品的不足，改進迭代作品。佐證資料有作品說明書、交流過程、作品評價量表等。評價的核心是引導學生及時反思，總結學習經驗，提升科學素養，指引學生更好地學習與生活。

我們設計了“發光禮物”項目式學習手冊，里面包含對項目式學習過程的評價和學習結果的評價。學習過程的評價體現在每一課的學習單設計上，每一課的學習單包括問題引領、探究實踐記錄、學習總結、練一練、自我評價等，充分體現了教—學—評的一致性，引導學生在自主與合作學習的同時，又能引導及時反思學習過程。教師也能從每一課的學習單中，看出每一個學生的學習是否真正發生，學習態度是否端正，等。學習結果的評價體現在多方面，如，對核心概念的前后測、作品說明書、學習成果評價量表、學習反思等內容，學生對照評價表反思作品是否符合標準，對照學習反思支架及時總結學習經驗。每個學生一本學習手冊，在項目開始就一直用這本學習手冊進行學習與實踐。這些資料的收集與統計可以很好地對全體學生的學習過程和學習成果進行評價，也可以很好地提高學生的反思能力。

指向科學素養的項目式學習設計，可用于小學科學單元的整體設計，也可用于具體某幾節課的優化設計。對于一線教師而言，設計整單元的項目式學習難度較大，可先改進幾節課的設計。指向科學素養的項目式學習設計，不是生搬硬套項目式學習的整個過程，而是靈活結合課標和教材，有機融合一些適合的設計策略，優化學生的學習過程，給學生帶來更加美好的學習體驗，最終目標是培養學生的科學素養、讓學生更好地學習與生活。

【本文為廣州市教育研究院2021年度科研課題“指向問題解決的小學科學單元重構策略研究”（課題編號：21BXXKX2103）和廣州教育學會2021年教育科研課題“指向問題解決的小學科學單元重構策略研究”（課題編號：202113691）階段性成果】