深化问题探究·迭代拓展实践 ——基于科学教材拓展内容的项... [复制链接]

一、缘起：选择该课题的原因

这几年来，“项目化学习”一直是一个热词，看到许多优秀的项目化课例后，自己也萌生了尝试项目化学习的想法。当然，下定决心去做项目化学习的尝试是基于几次头脑运动会的项目化活动和学校的安排。为了学习项目化，也看了一些项目化的书籍研究案例（附图）。夏雪梅博士认为：“就问题性质而言，项目化学习更侧重于在真实世界中运用这种思维方式、思维技能来解决问题，即强调知识、技能、思维的迁移。”她的书中也有了不少项目化设计的案例帮助我们更好地开展项目设计和活动。

学习之后，就是尝试了，但是选择什么内容开展呢？我首先想到了基于教材去拓展。于是开始寻找教材内容中适合开展项目学习的内容，作了一些尝试，如《纸桥承重》（附图）。22年上半年我开始做该项目，在下半年的科技创新大赛中获上虞区一等奖，绍兴市三等奖。初次告捷给了我不少信心，于是在23年上半年我开展了“我的滴灌装置”这个项目，开设了绍兴市级公开课“我的滴灌装置。”（附图）该项目也在上虞区头脑运动会项目化案例中获二等奖。

正是由于前面的这些积累，23年8月份我申报了绍兴市级教改项目《基于〈科学〉教材拓展内容的项目化实践研究》。

二、深入：研究该课题的过程

课题立项成功后，我开始了更深入的课题研究。除了继续阅读学习相关理论知识外，积累一定的相关项目化学习案例非常重要。当时刚巧，学校也组织各个年段开展项目化学习活动。（附图）这是当时活动时的一些照片。其中我负责的是六年级的“极速变形虫”这个项目。（附图、视频）

活动结束后，我也对这些项目化活动的资料进行了整理，同时继续推进自己的项目“我的滴灌装置”。收集整理该项目的过程与成果。（附图）

基于这些研究成果，在24年我开始进行梳理、概括和整理。初步形成了从精选项目内容、探寻项目模型和开展项目实践三个方面梳理了基于教材拓展内容的项目化学习的策略与路径。

1.敲定锚点，精选项目内容

教师基于教材拓展内容开展项目研究，不仅能融合学科教学，还对教材内容起到深化和拓展的作用，从而培养学生解决问题、合作创新等能力。

教科版《科学》教材一般分为“聚焦”“探究”“研讨”和“拓展”四个板块。对于拓展板块的内容，在实际教学中，教师往往只在课堂结尾时匆匆带过，甚至忽略，很难开展深入的探究。此外教材中还有不少隐形拓展内容，如“提示”、“资料”等，这些内容在教学中也常常被一笔带过。然而这些拓展活动常常极具教学意义，如果合理运用，能引发学生深度学习。这些教材拓展内容如何转化成项目学习，需要教师综合各个因素进行选择。

如五年级《珍惜水资源》一课中，教材中提到“滴灌是目前农业灌溉技术中最为节水的滴灌技术之一”，并配有滴灌相关的资料和图片。对于滴灌这一节水措施，学生通过阅读教材资料能了解的知识有限。教师选择以此开展项目化活动，可以更好地帮助学生理解滴灌原理，同时还可以拓展更多的灌溉方式，培养学生创新思维和解决问题的能力。

2.结合课标，探寻项目模型

基于教材拓展内容的项目化学习，尽管年级不同，学习内容不同，但基本的学习过程接近，一般都包含选择项目内容、提出驱动性问题、项目任务和评价改进等方面。通过初步研究和整理，构建项目研究的基本模型，有利于设计具有思维含量和学习能力提升的优质项目。

3.有序推进，开展项目实践
教师要基于教学目标和学生学情，结合项目化学习的学习内容，综合考虑各个因素，让学生在真实的情境中融入项目，在驱动型任务的推动下，开展持续性地科学探究。
（1）创设情境，巧设驱动问题
创设一个真实且有意义的情境，引出驱动性问题可以稳步推进项目地开展，让学生在探究过程中发现新问题，并根据新产生的问题来继续开展探究，从而实现深度学习的目的，促进思维的发展。
如“我的滴灌装置”中，教师设计的驱动性问题为：“学校光合园里的植物在假期无人浇水，能否制作一个可以自动浇水且节约水资源的滴灌装置呢？”此前，学生刚刚在学校光合园中种下了蚕豆、凤仙花等植物，正为周末和假期如何自动浇水而忧心。这个驱动性问题符合当时的真实情境，巧妙地将真实问题转化为科学探究问题，有助于学生发展科学思维，提升综合能力。

（2）制订计划，设置递进任务
为了便于学生开展项目学习，教师可以制定计划，把学习内容划分为多个学习任务。学生根据项目任务开展学习，并根据前一个任务的学习后产生新的学习任务，这样的生成性学习任务能提高学习的内驱力。
如“我的滴灌装置”项目启动阶段，教师让学生先复习教材中有关滴灌的内容，并为他们提供更多滴灌的相关知识，让他们充分了解滴灌的背景知识。导入环节，教师首先出示教室中一盆植物在假期前和假期后生长状况对比图（假期中没有浇水，植物有些缺水），引发学生思考如何解决假期中无人浇水的问题。随后，教师自然地引出项目的第一个任务：给这盆植物制作一个滴灌装置，解决假期里的浇水问题。具体要求是使用简易材料制作一个能给一盆植物浇水1小时以上的滴灌装置。第一个任务完成后，根据前面的项目流程开始后面的三个任务。

学生在每一次测试过程中都会发现滴灌装置的问题，如储水量不够大、滴灌时间短、滴灌不均、连接处漏水、无法实现自动化等。教师要帮助学生梳理这些问题，同时进行必要的指导，为最后顺利完成园地里2平方以上植物的自动滴灌任务作铺垫。虽然学生在制作、测试过程中总会遇到一些列的问题，但是通过小组合作讨论基本能够自主解决问题。
由于项目化活动任务的层层递进，学生会遇到各种问题，在解决问题的过程中他们提出各种设想并付诸实践，动手能力、解决问题和创新能力大大提升。

（3）迭代改进，实现思维进阶
在项目学习过程中，迭代是重复反馈过程的活动，对于问题的解决目标可以不断深化与接近。学生在一个个挑战任务中经历设计、制作、测试、修正等环节必然是一个循环迭代的过程。引导学生在项目过程中用迭代的思维把方案或者作品进行不断地改进和完善，这是一种思维进阶的过程，也是重要的科学探究方式。
如“我的滴灌装置”项目中，学生先选择使用简单的矿泉水瓶和滴漏瓶盖制作了1.0版滴灌装置，发现这个装置有储水量不够大、水滴速度太快、连接处漏水、固定不牢固等问题。针对这些问题，教师提供多样化的材料供学生选择。有的小组选择矿泉水瓶，有的小组选择塑料袋，还有的小组选择水管自动化等材料，进行有针对性的重新设计与改进完善。2.0版滴灌装置解决了漏水、水滴速度过快的问题，但是还存在无法根据植物和天气等不同情况进行自动滴灌的问题。针对这些问题，学生先在网上学习了相关土壤湿度感应器的原理和使用方法，又学习了四年级“电路”单元的相关知识，最终完成了3.0版自动感应滴灌装置，该装置基本能实现自动灌溉的需求，水滴的速度也可以根据土壤湿度的情况进行感应调节，还可以根据不同植物对水分的需求进行调控。然而对于光合园来说，灌溉的范围还是太小了。4.0版滴灌装置能否使用更多的滴灌喷头实现更多植物的灌溉呢？于是，学生到光合园进行实地考察，确定需要解决灌溉问题的实际面积和植物数量，计算出需要的滴灌喷头和管道距离，使用自来水管和自动控制出水装置，设计制作出自动化滴灌的4.0版本。

（4）多元评价，注重素养提升
项目化学习的评价是项目实施过程中的重要环节。许多项目提倡评价前置，这样有助于项目有针对性的开展。师生可以共同讨论商定评价标准，制定相关的评价量表，同时要关注评价的方式与内容。从项目的实施过程中，可以从学生的学习态度、合作程度、能力提升、交流汇报等方面开展评价。在项目的某个设计或者作品汇报中，又可以从作品的实际作用、牢固程度、价值成本等方面开展评价。评价的方式也可以多样化，比如师生评价、生生评价、小组评价等。多元化的评价将过程性评价与结果性评价相结合，学生在评价过程中交流改进，学习借鉴，体现教、学、评一体化。
如“我的滴灌装置”项目中，教师在任务启动前出示评价要求，师生共同商讨“我的滴灌装置”评价标准，提出了设计图、灌溉能力、灌溉范围、成本和成果分享等项目，共同商讨制定好评价量表（见表2）。在之后的任务中，没完成一次任务，学生用小组汇报、师生评价等方式使用评价量表对滴灌装置进行评价。在项目过程中积累这些评价，同时倡导生生互评、小组互评等方式，结果性评价自然形成。

（5）迁移应用，持续拓展延伸
“我的滴灌装置”项目的最后，学生在掌握了给2平方米以上的植物进行滴灌后，学生可以利用课余时间继续拓展探究，尝试设计覆盖整个光合园的灌溉系统，还可以根据不同植物对水分的需求，组合不同的灌溉方式，研究大面积的灌溉系统。在过程中记录自己的研究过程，并通过图文、海报、视频等
方式进行推广和分享，师生、家长一起评价。

三、总结：关于该课题的成果
通过近两年的探索，接下来说说课题的成果。主要有一篇文章《基于教材拓展内容设计项目学习——以“我的滴灌装置”为例》发表在《湖北教育》（科学课）2025年第2期，指导学生一篇文章《“变形虫”变变变》发表在《少儿科技》2024.7-8，参编出版校本课程《光合园之旅》，一篇论文获浙江省教学论文一等奖，一篇论文获上虞区二等奖，开出省级公开课一节、绍兴市公开课一节和温岭市公开课一节，两个科教方案获绍兴市三等奖，指导学生研究性小课题获绍兴市三等奖，两个项目化方案获上虞区二等奖以及今天的讲座等。

则个从教材延伸出来的项目，对学生的学习方式产生了很大的影响。

活动内容多而紧凑，老师回来要好好消化才行

向优秀的老师学习

看到了一个课题的研究要取得实效，其中过程的艰苦、持之以恒的投入，做个课题真不容易。

课题成果很丰富呀，迭代的过程也很棒👍🏻

课题选材有利于科学素养培养，是课本的衍生，丰富了学生的科学知识，成果丰硕。

课题成果很丰富呀

恭喜师傅，向师傅学习，只有不断努力才能收获更多

结合教材实施项目化学习，推进跨学科学习，这样的研究能让学习更加生动！

课题成果很丰富，向优秀的你学习。

活动内容好丰富，向优秀的老师学习

项目化学习方式与科学课的巧妙融合，学生在这个过程中得到了能力的综合提升！

向优秀的前辈学习

则个从教材延伸出来的项目，对学生的学习方式产生了很大的影响。 喻伯军 发表于 2025/3/5 22:08:24

感谢喻老师的肯定

看到了一个课题的研究要取得实效，其中过程的艰苦、持之以恒的投入，做个课题真不容易。 欣然 发表于 2025/3/6 8:50:00

是的，课题是最辛苦的，包含的内容比较多，思维层面比较高。

结合教材实施项目化学习，推进跨学科学习，这样的研究能让学习更加生动！ 酸牛奶 发表于 2025/3/6 14:28:30

感谢朱老师的肯定和机会，继续努力！