淺談在小學(xué)科學(xué)微項(xiàng)目化學(xué)習(xí)背景下的有效情境創(chuàng)設(shè)策略

【摘要】文章分析在小學(xué)科學(xué)微項(xiàng)目化學(xué)習(xí)中情境創(chuàng)設(shè)策略的具體運(yùn)用，旨在通過(guò)創(chuàng)設(shè)真實(shí)、有趣、富有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)情境，激發(fā)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。文章介紹了情境創(chuàng)設(shè)的具體策略—基于真實(shí)問(wèn)題創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境、基于虛擬故事創(chuàng)設(shè)故事情境、基于模型建構(gòu)創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境。實(shí)踐證明，多樣化的學(xué)習(xí)情境創(chuàng)設(shè)策略能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，讓學(xué)生學(xué)會(huì)從不同的角度展開(kāi)分析，找到解決問(wèn)題的方法?！娟P(guān)鍵詞】小學(xué)科學(xué)；微項(xiàng)目化學(xué)習(xí)；真實(shí)情境；故事情境；實(shí)驗(yàn)情境；創(chuàng)設(shè)策略一、微項(xiàng)目化學(xué)習(xí)模式和情境創(chuàng)設(shè)法的重要性小學(xué)科學(xué)課程改革與《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“新課程”）為小學(xué)科學(xué)教育指明了新方向。新課程指出，義務(wù)教育科學(xué)課程應(yīng)立足學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展，依據(jù)核心素養(yǎng)的內(nèi)涵及學(xué)段特征，體現(xiàn)課程性質(zhì)，反映課程理念，確定總目標(biāo)和學(xué)段目標(biāo)。新課標(biāo)針對(duì)兩大核心問(wèn)題提供了清晰而又明確的指引方向。第一，培養(yǎng)什么樣的人？學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)課程的過(guò)程中，應(yīng)逐步形成適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展所需要的正確價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力。第二，怎么樣去培養(yǎng)人？可以利用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)模式培養(yǎng)學(xué)生。項(xiàng)目化學(xué)習(xí)是一種建構(gòu)性的教與學(xué)方式，能夠幫助學(xué)生整體認(rèn)知和構(gòu)建科學(xué)課程的13個(gè)核心概念［1］。如果將一個(gè)單元視為一個(gè)項(xiàng)目，那么每一課時(shí)可以視為一個(gè)微項(xiàng)目。教師可將學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行項(xiàng)目化處理，指導(dǎo)學(xué)生基于真實(shí)情境分析問(wèn)題，并利用相關(guān)知識(shí)與資料展開(kāi)探究學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作，最終解決問(wèn)題并展示和分享項(xiàng)目成果。如何在微項(xiàng)目化學(xué)習(xí)模式中幫助學(xué)生更高效地學(xué)習(xí)科學(xué)課程，成了教師必須要深入思考的問(wèn)題。教師可有效運(yùn)用情境創(chuàng)設(shè)法促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)。情境創(chuàng)設(shè)法是小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)的重要抓手，有助于引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，活躍學(xué)生的科學(xué)思維，引導(dǎo)學(xué)生有目的地學(xué)習(xí)，從而獲得豐富的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。創(chuàng)設(shè)課堂情境有助于營(yíng)造愉快的教學(xué)氛圍，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的內(nèi)在動(dòng)機(jī)，促使學(xué)生在特定的學(xué)習(xí)環(huán)境中更好地了解和探索自然、獲得科學(xué)知識(shí)、解決科學(xué)問(wèn)題，形成科學(xué)探究能力、技術(shù)與工程實(shí)踐能力和自主學(xué)習(xí)能力。因此，教師應(yīng)科學(xué)合理地運(yùn)用情境創(chuàng)設(shè)法，切實(shí)發(fā)揮情境創(chuàng)設(shè)法的最大價(jià)值和意義［2］。那么，如何在小學(xué)科學(xué)微項(xiàng)目化學(xué)習(xí)背景下有效運(yùn)用情境創(chuàng)設(shè)法呢？下面，筆者將結(jié)合具體的教學(xué)實(shí)例，談?wù)勅绾斡行н\(yùn)用情境創(chuàng)設(shè)法助推學(xué)生開(kāi)展小學(xué)科學(xué)微項(xiàng)目化學(xué)習(xí)。二、小學(xué)科學(xué)微項(xiàng)目化學(xué)習(xí)背景下的情境創(chuàng)設(shè)策略（一）基于真實(shí)問(wèn)題創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境問(wèn)題對(duì)科學(xué)學(xué)習(xí)起著決定性的作用，它決定了思維的方向，同時(shí)是思維的動(dòng)因［3］。教師可基于真實(shí)生活問(wèn)題創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，推動(dòng)學(xué)生在真實(shí)情境中自主發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)、測(cè)量、推理等方法探索和了解自然，從而解決科學(xué)問(wèn)題，獲得科學(xué)知識(shí)。對(duì)此，教師可將情境的創(chuàng)設(shè)與學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活有機(jī)結(jié)合，從學(xué)生身邊的事物中挖掘素材或教學(xué)資源，并利用這些素材和資源創(chuàng)設(shè)情境。這樣更有利于學(xué)生將科學(xué)知識(shí)與技能、科學(xué)思維等遷移到真實(shí)生活中，成為一種技能；學(xué)生也會(huì)對(duì)科學(xué)學(xué)習(xí)有一種親近感和需求感。以教科版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)“解決垃圾問(wèn)題”的教學(xué)為例。筆者創(chuàng)設(shè)了這樣的情境：讓學(xué)生收集自己從早到晚一天的垃圾，混合在一起，第二天帶到課堂上。筆者提問(wèn)：“我們今天要解決的問(wèn)題是，這一袋垃圾怎么處理？”面對(duì)這個(gè)問(wèn)題，學(xué)生不以為意，認(rèn)為簡(jiǎn)單地進(jìn)行分類(lèi)后丟到班級(jí)垃圾桶即可。接下來(lái)，筆者提高問(wèn)題難度：“如果換成一個(gè)班級(jí)、一個(gè)學(xué)校、一個(gè)城市的垃圾，你該怎么解決？解決的策略是什么？”由此，學(xué)生需要帶著微項(xiàng)目化學(xué)習(xí)任務(wù)展開(kāi)深入探究。經(jīng)過(guò)一系列的探究實(shí)踐，學(xué)生了解了減量化、資源化、無(wú)害化三種解決垃圾問(wèn)題的方法，學(xué)會(huì)正確地進(jìn)行垃圾分類(lèi)。在真實(shí)情境的驅(qū)動(dòng)下，學(xué)生在實(shí)踐探究的過(guò)程中會(huì)面臨新的問(wèn)題。比如，學(xué)生不確定一些垃圾該如何分類(lèi)。對(duì)此，筆者教學(xué)生使用一種便捷的工具—垃圾分類(lèi)手機(jī)軟件，通過(guò)拍照或輸入文字的方式快速判斷垃圾的類(lèi)型，從而正確地進(jìn)行分類(lèi)。學(xué)生掌握了新的技能后，可以遷移運(yùn)用到今后的生活中，成為一項(xiàng)生活技能。學(xué)生掌握垃圾分類(lèi)的方法后，自然而然生成的下一個(gè)問(wèn)題就是：分類(lèi)的意義是什么？為什么要分類(lèi)，分類(lèi)的好處是什么？通過(guò)學(xué)習(xí)探究，學(xué)生了解到，可回收的垃圾，比如廢紙，可以重新回到造紙廠再利用；廚余垃圾可以用來(lái)堆肥。堆肥也是一種技能，可以遷移運(yùn)用到真實(shí)生活中。學(xué)生認(rèn)識(shí)到垃圾處理的意義與作用后，能夠樹(shù)立保護(hù)環(huán)境、減少浪費(fèi)的意識(shí)，塑造良好的情感態(tài)度價(jià)值觀，將科學(xué)的思維模式、解決問(wèn)題的策略以及健康生活的理念賡續(xù)到真實(shí)的生活中去?？v觀整個(gè)教學(xué)案例，“解決垃圾問(wèn)題”這一微項(xiàng)目化課題與學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活息息相關(guān)，且對(duì)學(xué)生的生活具有直接影響，所以教師可將科學(xué)教學(xué)與學(xué)生生活緊密聯(lián)系起來(lái)，基于真實(shí)問(wèn)題創(chuàng)設(shè)學(xué)生熟悉且感興趣的情境，驅(qū)動(dòng)學(xué)生展開(kāi)科學(xué)探究，獲得科學(xué)知識(shí)。（二）基于虛擬故事創(chuàng)設(shè)故事情境科學(xué)教師可基于虛擬故事創(chuàng)設(shè)故事情境，將其作為一條主線，貫穿整個(gè)課堂，吸引學(xué)生的注意力，提高教學(xué)的趣味性和學(xué)生的參與度。任務(wù)是項(xiàng)目的重要載體，項(xiàng)目一般可以分解為“設(shè)計(jì)—制作—展示”3個(gè)主要任務(wù)串。教師可利用學(xué)生對(duì)故事的好奇心，在學(xué)生已有的科學(xué)認(rèn)知基礎(chǔ)上，把項(xiàng)目細(xì)化為一個(gè)個(gè)闖關(guān)游戲或任務(wù)挑戰(zhàn)。隨著微項(xiàng)目化學(xué)習(xí)任務(wù)的不斷深入，學(xué)生對(duì)相應(yīng)概念的理解也會(huì)逐漸加深，科學(xué)核心素養(yǎng)也會(huì)層層遞進(jìn)，呈螺旋式上升，最終順利達(dá)成科學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的總目標(biāo)［4］。以教科版小學(xué)科學(xué)四年級(jí)下冊(cè)“電路中的開(kāi)關(guān)”的教學(xué)為例。在基于本節(jié)課程的微項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng)中，筆者創(chuàng)設(shè)虛擬人物泡泡、炮蘿，以“荒島逃生”為故事主線，創(chuàng)設(shè)了制作控制燈光的小開(kāi)關(guān)，幫助主人主發(fā)送燈光求救信號(hào)的虛擬情境。筆者以講故事的形式進(jìn)行課程導(dǎo)入，以極具感染力的語(yǔ)言營(yíng)造濃厚的氛圍感，讓學(xué)生產(chǎn)生沉浸式體驗(yàn)，并在情境中設(shè)置了明確的任務(wù)：荒島沒(méi)有開(kāi)關(guān)，學(xué)生需要幫助故事中的主角們?cè)O(shè)計(jì)并制作開(kāi)關(guān)。以下是筆者設(shè)置的進(jìn)階式項(xiàng)目分層任務(wù)與目標(biāo)。第一個(gè)項(xiàng)目分層任務(wù)：根據(jù)故事情境的設(shè)置，荒島上只有一些材料，沒(méi)有小開(kāi)關(guān)，學(xué)生需要利用這些材料，根據(jù)圖紙制作小開(kāi)關(guān)。目標(biāo)：讓學(xué)生了解制作小開(kāi)關(guān)需要的基本材料，學(xué)會(huì)自行制作開(kāi)關(guān)。第二個(gè)項(xiàng)目分層任務(wù)：將制作好的開(kāi)關(guān)裝進(jìn)簡(jiǎn)單電路中，發(fā)送SOS求救信號(hào)。目標(biāo)：讓學(xué)生學(xué)會(huì)將電器小元件串聯(lián)進(jìn)電路中，感受小開(kāi)關(guān)的作用，了解開(kāi)關(guān)是如何控制電路的通和斷的。第三個(gè)項(xiàng)目分層任務(wù)：雖然已經(jīng)發(fā)送了SOS求救信號(hào)，但主人公并未獲救，原因是信號(hào)燈的顏色區(qū)分度不夠，學(xué)生需要改進(jìn)信號(hào)燈。面對(duì)這個(gè)問(wèn)題，學(xué)生想出的辦法是用不同顏色的燈光組成信號(hào)燈，如“S”可以用黃燈，“O”可以用紅燈。學(xué)生通過(guò)改進(jìn)小開(kāi)關(guān)，發(fā)送不同顏色的SOS求救信號(hào)，最終使泡泡和炮蘿獲救。目標(biāo)：使學(xué)生進(jìn)一步感受開(kāi)關(guān)是如何控制電路的通和斷的，提升探究實(shí)踐能力。教師利用虛擬故事創(chuàng)設(shè)故事情境，可以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)和探究興趣，讓科學(xué)課堂變得活躍起來(lái)。同時(shí)，通過(guò)設(shè)置進(jìn)階式的分層任務(wù)，學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)能得到有效培養(yǎng)和發(fā)展。（三）基于模型建構(gòu)創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境教師可以將一些自然現(xiàn)象、科學(xué)現(xiàn)象作為切入點(diǎn)，建構(gòu)模型，創(chuàng)設(shè)模擬情境。模型建構(gòu)是科學(xué)核心素養(yǎng)的重要組成，同時(shí)也是提升學(xué)生科學(xué)探究能力、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的有效手段。以教科版小學(xué)科學(xué)六年級(jí)上冊(cè)“地球的公轉(zhuǎn)和四季變化”的教學(xué)為例。筆者播放了一個(gè)呈現(xiàn)大自然四季變化的短片。待學(xué)生看完短片后，筆者提問(wèn)：“大家對(duì)四季變化的直接感受是什么？”有學(xué)生回答：“最真實(shí)的感受是溫度的變化。夏天溫度高，冬天溫度低?！边@時(shí)，筆者追問(wèn)：“為什么夏天溫度高，冬天溫度低？”有學(xué)生回答：“因?yàn)橄奶焯?yáng)離我們近，冬天太陽(yáng)離我們遠(yuǎn)。”筆者糾正了學(xué)生這一概念上的錯(cuò)誤認(rèn)知，指出：“我們感覺(jué)有時(shí)候離太陽(yáng)遠(yuǎn)，有時(shí)候離太陽(yáng)近，說(shuō)明地球在運(yùn)動(dòng)。大家都知道地球在自轉(zhuǎn)，地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的是晝夜交替現(xiàn)象。而太陽(yáng)還有一種運(yùn)動(dòng)，就是公轉(zhuǎn)。那么，四季變化是否與公轉(zhuǎn)有關(guān)呢？”這就是這節(jié)課的微項(xiàng)目學(xué)習(xí)主題。要想知道地球的公轉(zhuǎn)與四季變化是否有關(guān)，必須要用建構(gòu)模型的方式展開(kāi)深入探究。了解公轉(zhuǎn)特點(diǎn)后，教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)地球的公轉(zhuǎn)特點(diǎn)建構(gòu)模型，用小球模擬地球，大球模擬太陽(yáng)，圓盤(pán)模擬公轉(zhuǎn)軌道。學(xué)生在建構(gòu)模型的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)地球的轉(zhuǎn)動(dòng)不規(guī)則，不符合真實(shí)情況。這個(gè)問(wèn)題該如何解決？學(xué)生想到的解決辦法是用竹簽將圓盤(pán)固定，再進(jìn)行模型改進(jìn)。改進(jìn)之后，地軸指向正確的方向，地球圍繞地軸自西向東公轉(zhuǎn)。學(xué)生需一邊移動(dòng)地球儀，一邊觀察不同季節(jié)里“太陽(yáng)”直射“地球”位置的變化。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生最終得出結(jié)論：地球公轉(zhuǎn)一周是一年，在一個(gè)公轉(zhuǎn)周期中會(huì)發(fā)生四季變化，四季交替與地球公轉(zhuǎn)有關(guān)。當(dāng)?shù)厍螂x太陽(yáng)比較近時(shí)，太陽(yáng)直射的光線更強(qiáng)，這就是夏季；而當(dāng)?shù)厍螂x太陽(yáng)較遠(yuǎn)時(shí)，太陽(yáng)直射的光線較弱，這就是冬季。學(xué)生也在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中意識(shí)到，科學(xué)探究