以《光是怎樣傳播的》實驗教學(xué)例談基于問題探究的項目式學(xué)習(xí)

◇顧超群（江蘇：睢寧縣高鐵商務(wù)區(qū)學(xué)校）

作為一種基于建構(gòu)主義理論的情境式學(xué)習(xí)方式，項目式學(xué)習(xí)是以問題為導(dǎo)向，以真實的、有吸引力的和有挑戰(zhàn)性的情境問題或項目為驅(qū)動，引領(lǐng)學(xué)生在持續(xù)探究、問題解決和完成項目的體驗式學(xué)習(xí)實踐中，敏銳地洞察，創(chuàng)造性地思考，實現(xiàn)對學(xué)科核心概念和核心技能更深刻理解，習(xí)得和掌握重點知識與技能，激發(fā)深度思維，獲得生長性經(jīng)驗，培育和發(fā)展創(chuàng)造性問題解決的可持續(xù)能力，生長學(xué)科素養(yǎng)。

下面以《光是怎樣傳播的》教學(xué)為例，談?wù)劵趩栴}探究的小學(xué)科學(xué)項目式學(xué)習(xí)策略。

一、聚焦核心知識，確定學(xué)習(xí)項目

項目式學(xué)習(xí)最顯著的特點是以項目為抓手，項目成為知識的載體，學(xué)生在完成項目式學(xué)習(xí)過程中，科學(xué)素養(yǎng)獲得自然生長的機(jī)會。教師在實施項目式學(xué)習(xí)時，應(yīng)基于項目載體價值，優(yōu)化項目選擇，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容確定合適的學(xué)習(xí)項目?？茖W(xué)課堂涉及的知識點相對較多，如果把握不當(dāng)，容易出現(xiàn)課堂教學(xué)主題不集中的現(xiàn)象。這就需要教師強(qiáng)化對科學(xué)教學(xué)內(nèi)容的解讀，梳理并把握教材知識邏輯，聚焦科學(xué)核心知識，確定高價值的學(xué)習(xí)項目。

《光是怎樣傳播的》一課，學(xué)生在三年級學(xué)習(xí)過影子形成的條件，了解了光源的概念，已經(jīng)具有一定的知識儲備。但學(xué)生對影子形成的原理并不了解，具有探究意愿。從教材上分析，教材將本課教學(xué)與上節(jié)課教學(xué)有機(jī)結(jié)合，意在引導(dǎo)學(xué)生將光的傳播特點與聲音的傳播特點進(jìn)行比較，引導(dǎo)學(xué)生借助既有經(jīng)驗展開辨析活動，引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突，進(jìn)而推測光的傳播特點。根據(jù)教材編排特點，本節(jié)課的核心知識是光的傳播特點，通過探究光的傳播特點，引導(dǎo)學(xué)生揭開光是怎樣傳播的。圍繞本節(jié)課核心知識，我提煉的學(xué)習(xí)項目是“將你帶進(jìn)我的世界”。項目學(xué)習(xí)的具體要求是探究光的傳播特點，再利用光的傳播特點，讓幕后說話的人進(jìn)入我們的世界，出現(xiàn)在我們眼前。

學(xué)習(xí)項目提煉時，要緊緊圍繞教材核心知識，以此將多個知識點進(jìn)行關(guān)聯(lián)。同時，學(xué)習(xí)項目又要與教材內(nèi)容保持高度一致，讓教師的教學(xué)設(shè)計和教材編者意圖有機(jī)對接，以提高小學(xué)科學(xué)項目式學(xué)習(xí)效能。

二、尊重客觀規(guī)律，設(shè)計問題鏈條

問題是促進(jìn)項目式學(xué)習(xí)的有效方式，問題要產(chǎn)生顯著的驅(qū)動效果需要尊重客觀規(guī)律，包括科學(xué)學(xué)科發(fā)展規(guī)律和學(xué)生認(rèn)知規(guī)律。問題設(shè)計要尊重學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，要以一個真實世界中的情境為出發(fā)點，并與科學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容和項目活動有機(jī)關(guān)聯(lián)，持續(xù)推動項目進(jìn)程，并引領(lǐng)學(xué)生根據(jù)探究學(xué)習(xí)目標(biāo)循序漸進(jìn)地進(jìn)行實踐，在持續(xù)思考中激活深度思維，在獲取富有創(chuàng)造性的成果中，培育和發(fā)展創(chuàng)造性解決問題的能力。

《光是怎樣傳播的》一課圍繞“將你帶進(jìn)我的世界”這一學(xué)習(xí)項目，我設(shè)計了主問題：光是怎樣傳播的？如何利用光的傳播特點將幕后的“你”帶進(jìn)我的世界？圍繞主問題，我又設(shè)計以下幾個子問題，形成有機(jī)的問題鏈條。

問題1：我們?yōu)槭裁茨軌蚵牭侥缓笕说穆曇魠s看不到他的人？這一問題設(shè)計的目的在于引導(dǎo)學(xué)生調(diào)動聲音傳播的學(xué)習(xí)經(jīng)驗，猜測并探索光的傳播特點，為項目式學(xué)習(xí)提供經(jīng)驗支持，引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突。

問題2：為什么只能看到學(xué)生黑影?猜測一下光是怎樣傳播的？結(jié)合教材實驗方案驗證你的猜測。這個問題設(shè)計的意圖是引導(dǎo)學(xué)生從光的傳播現(xiàn)象進(jìn)入光的傳播本質(zhì)，先提出自己的猜測，進(jìn)而開展實驗操作活動，引導(dǎo)學(xué)生在實驗中自主建構(gòu)。

問題3：通過實驗，你發(fā)現(xiàn)光的傳播有什么特點?怎樣才能在讓幕后的“他”來到我們的眼前？試著設(shè)計一個實驗方案并試一試。這個問題給學(xué)生創(chuàng)造了實踐運用的機(jī)會，驅(qū)動學(xué)生運用光的直線傳播特點解決問題，完成項目任務(wù)。

問題4：光的傳播特點在生活中具有怎樣的運用意義？試著提出一個創(chuàng)造性構(gòu)想。這個問題對教材和學(xué)習(xí)項目進(jìn)行了延展，引導(dǎo)學(xué)生將學(xué)習(xí)視野轉(zhuǎn)向生活，發(fā)揮創(chuàng)造力解決生活中的實際問題。

三、創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)習(xí)動機(jī)

科學(xué)是人類不斷實踐的產(chǎn)物，科學(xué)的發(fā)展離不開現(xiàn)實場景。小學(xué)科學(xué)項目式學(xué)習(xí)應(yīng)根據(jù)科學(xué)的學(xué)科特點創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)愿望，調(diào)動學(xué)生的自驅(qū)力，吸引他們主動參與進(jìn)來。教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)應(yīng)綜合考慮多重因素，要與科學(xué)教學(xué)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，讓情境有助于項目式學(xué)習(xí)的開展；教學(xué)情境還應(yīng)考慮學(xué)情，盡量選擇學(xué)生熟悉、感興趣的情境素材，將情境素材有機(jī)組合，讓學(xué)生對項目式學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣，最大限度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能。

《光是怎樣傳播的》一課，情境創(chuàng)設(shè)時進(jìn)行結(jié)構(gòu)化設(shè)計，將現(xiàn)實情境和媒體情境有機(jī)結(jié)合。現(xiàn)實情境采用場景建構(gòu)法，讓一名學(xué)生隔著幕布發(fā)出聲音，然后讓班級學(xué)生猜猜他是誰。結(jié)合創(chuàng)設(shè)的現(xiàn)實情境，我提出第一個問題：我們?yōu)槭裁茨軌蚵牭侥缓笕说穆曇魠s看不到他的人？學(xué)生不難答出：聽到聲音是因為聲音借助空氣進(jìn)行傳播，不能看到幕布后的學(xué)生，是因為幕布的遮擋。

在創(chuàng)設(shè)現(xiàn)實情境基礎(chǔ)上，我又借助多媒體創(chuàng)設(shè)第二重情境，展示生活中光傳播的圖片，包括陽光穿過云層、舞臺的聚光燈等。借助創(chuàng)設(shè)的問題情境，我提出第二個問題：結(jié)合這些現(xiàn)象，再想一想為什么只看到學(xué)生的黑影?猜測一下光是怎樣傳播的？結(jié)合教材實驗方案驗證你的猜測。

兩重教學(xué)情境突出了學(xué)生的主體地位，給學(xué)生創(chuàng)造參與情境創(chuàng)設(shè)的機(jī)會。通過聽聲猜人游戲活動激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引起學(xué)生思考；第二重情境則從現(xiàn)實情境向生活情境轉(zhuǎn)變，擴(kuò)展了情境展現(xiàn)的內(nèi)容。通過生活中的光現(xiàn)象從特殊走向一般，進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生的深度思考，讓學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的探究愿望。

四、組織探究活動，落實項目式學(xué)習(xí)

科學(xué)作為一門自然學(xué)科，科學(xué)知識的獲得和學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)離不開活動支持?；顒邮巧罨瘜W(xué)生體驗的基本途徑，也是促進(jìn)問題解決、推動項目式學(xué)習(xí)走向深入的現(xiàn)實訴求。探究活動設(shè)計應(yīng)緊扣設(shè)計的問題鏈條，不斷創(chuàng)新探究活動形式，確保探究活動形式與活動內(nèi)容高度一致，與學(xué)生需求有機(jī)對接，讓學(xué)生的探究熱情得以維持，為項目式學(xué)習(xí)提供源源不斷的內(nèi)在動力?！豆馐窃鯓觽鞑サ摹芬徽n，在學(xué)生提出猜想的基礎(chǔ)上，我重點設(shè)計了以下探究性學(xué)習(xí)活動。

（一）小組實驗

實驗采用小組合作的形式，各個小組深入解讀教材，把握教材實驗操作的基本目的和實驗操作流程。為了更好地引導(dǎo)學(xué)生開展科學(xué)實驗，我給學(xué)生提供了一個微課。結(jié)合教材和提供的微課，再出示實驗材料。各個小組設(shè)計與策劃實驗，實驗前進(jìn)行組間交流，包括實驗的基本操作流程和實驗中的注意點，各個小組提出意見并進(jìn)一步完善實驗方案。最后，各個小組獨立完成實驗操作，做好實驗記錄，撰寫簡單的實驗報告。

（二）成果匯報

各個小組結(jié)合科學(xué)實驗展示實驗成果，主要針對實驗前的猜想進(jìn)行匯報。在成果匯報過程中，為了進(jìn)一步擴(kuò)大學(xué)生實驗過程中的發(fā)現(xiàn)，我又針對學(xué)生的匯報提示重點問題：紙屏上的光斑在卡紙上移動前后有什么變化？這個現(xiàn)象如何解釋？通過成果匯報，明確光是沿著直線傳播的。

（三）深度比較

結(jié)合成果匯報活動，學(xué)生再圍繞聲音的傳播和光的傳播進(jìn)行比較學(xué)習(xí)。為了促進(jìn)比較探究，我讓各個小組再設(shè)計一個聲音傳播的實驗，讓學(xué)生了解聲音可以在固體、液體和空氣中傳播。通過比較探究活動，促使學(xué)生的科學(xué)知識融會貫通，科學(xué)素養(yǎng)也在系列化探究活動中得到較好培養(yǎng)。

五、設(shè)計跨界問題，引發(fā)學(xué)習(xí)創(chuàng)造

新課程標(biāo)準(zhǔn)突出學(xué)科的綜合性和開放性，科學(xué)項目式學(xué)習(xí)應(yīng)根據(jù)新課標(biāo)理念進(jìn)一步拓展課堂教學(xué)空間，設(shè)計跨界問題，促進(jìn)不同領(lǐng)域、不同學(xué)科之間的融通，讓科學(xué)教學(xué)向更加廣闊的生活空間延展。跨界問題設(shè)計需要打破課內(nèi)和課外的界限，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步放開思維。同時，教師應(yīng)基于生活之源，連接課堂和學(xué)生生活，給學(xué)生提供創(chuàng)造性學(xué)習(xí)的機(jī)會?！豆馐窃鯓觽鞑サ摹芬徽n，跨界問題主要包括以下兩個方面：

問題1：怎樣才能讓幕后的“你”來到我們的眼前？結(jié)合光線直線傳播的特點，設(shè)計一個方案讓幕后的“你”出現(xiàn)在我們的眼前。結(jié)合設(shè)計的方案，繪制光線傳播圖。為了促進(jìn)學(xué)生問題解決，我給學(xué)生提供了“光的反射”知識鏈接：光的反射是一種光學(xué)現(xiàn)象，是指光在傳播到不同物質(zhì)時，在分界面上改變傳播方向又返回原來物質(zhì)中的現(xiàn)象。光遇到水面、玻璃以及其他許多物體的表面都會發(fā)生反射。結(jié)合鏈接的資料，學(xué)生很快想到借助鏡子成像和反射現(xiàn)象。通過跨界問題的設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生突破科學(xué)教材的束縛，向更加廣闊的知識領(lǐng)域擴(kuò)展，激發(fā)了學(xué)生創(chuàng)造潛能。

問題2：光的傳播特點在生活中具有怎樣的運用意義？試著提出一個創(chuàng)造性構(gòu)想?；谛W(xué)生的認(rèn)知水平，我同樣借助一段鏈接資料，包括光的直射、光的反射、光的折射和光的散射概念和相應(yīng)的現(xiàn)象、應(yīng)用案例等，引導(dǎo)學(xué)生開展創(chuàng)造性學(xué)習(xí)活動?？缃鐔栴}設(shè)計時，指向科學(xué)實踐與運用，將科學(xué)學(xué)習(xí)和學(xué)生生活有機(jī)結(jié)合起來?？缃鐔栴}設(shè)計時，又充分考慮學(xué)生學(xué)情特點，給學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供必要的支持。學(xué)生了解了光的幾種現(xiàn)象，既豐富了知識，又給學(xué)生創(chuàng)造性學(xué)習(xí)提供了支持，讓學(xué)生具備開展創(chuàng)造性學(xué)習(xí)的機(jī)會。

總之，作為一種重要的學(xué)習(xí)方式，解決真實情境中的真實問題，實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)和獲得學(xué)習(xí)力的持續(xù)發(fā)展，培育核心素養(yǎng)是項目式學(xué)習(xí)的目標(biāo)。教師在實施項目式學(xué)習(xí)時，應(yīng)將項目式學(xué)習(xí)和問題有機(jī)結(jié)合起來，讓項目式學(xué)習(xí)建立在問題探究基礎(chǔ)上。這樣既可以提高科學(xué)課堂教學(xué)內(nèi)容的集中度，讓課堂教學(xué)形成一個有機(jī)的整體，又能發(fā)揮問題的驅(qū)動作用。只有這樣，項目式學(xué)習(xí)才能在問題驅(qū)動下深入開展，讓所有學(xué)生完成具有創(chuàng)造性、開放性的問題解決活動，從知識建構(gòu)走向知識遷移，讓科學(xué)問題探究成為學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展的有益滋養(yǎng)。