沈東明

摘要在項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，教師要以驅(qū)動(dòng)性問題為導(dǎo)向，將動(dòng)手與動(dòng)腦相結(jié)合，把科學(xué)探究作為學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)踐手段去解決項(xiàng)目活動(dòng)中的實(shí)際問題。本文以“三學(xué)三萌”科學(xué)微課程中《我是小小造船師》為例進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞 驅(qū)動(dòng)型問題 科學(xué)探究 項(xiàng)目化學(xué)習(xí)

中圖分類號(hào)：G424文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.05.006

Inquiry Should be Integrated into All Aspects of Project-based Learning

——Take“I am a little shipbuilder”for example

SHEN Dongming

（Tongxiang Mao Dun Experimental Primary School， Tongxiang， Zhejiang 314500）

Abstract： In each link of project-based learning， teachers should be guided by driving problems， combine hands-on with brain， and take scientific inquiry as a practical means of students’ learning to solve practical problems in project activities. This paper takes "I am a little shipbuilder" in the "three learning and three sprouting" science micro course as an example.

Keywords： driven problem； scientific inquiry； project-based learning

在項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，教師要以驅(qū)動(dòng)性問題為導(dǎo)向，將動(dòng)手與動(dòng)腦相結(jié)合，把科學(xué)探究作為學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)踐手段去解決項(xiàng)目活動(dòng)中的實(shí)際問題。下面以“三學(xué)三萌”科學(xué)微課程中《我是小小造船師》為例進(jìn)行闡述。

明確項(xiàng)目要求，提出驅(qū)動(dòng)性問題

《我是小小造船師》項(xiàng)目是讓學(xué)生造一艘可以承載一定重量的橡皮泥小船。在活動(dòng)的準(zhǔn)備和問題澄清階段，學(xué)生先觀看各種各樣的船，再分析船的形狀和結(jié)構(gòu)，討論小船為什么可以浮在水面上，怎么樣才能讓小船浮在水面上，怎么樣才能讓小船裝載更多重物，怎么樣才能使小船裝載重物時(shí)不容易沉、不容易翻等問題，為接下來的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、小船制作做好知識(shí)層面、技能層面的準(zhǔn)備。

通過造船來驗(yàn)證影響船載重量的因素是這個(gè)項(xiàng)目的科學(xué)價(jià)值所在。用橡皮泥做一艘小船并能承載一定數(shù)量的玻璃球?qū)W(xué)生來說是有一定難度的。而本課的驅(qū)動(dòng)性問題是：什么樣結(jié)構(gòu)的小船承載的重物多？要解決這個(gè)問題，學(xué)生首先要知道怎么樣讓下沉的橡皮泥先浮起來，然后再思考有哪些辦法可以增加小船的排水量，最后實(shí)現(xiàn)增大載重量的目標(biāo)。先梳理科學(xué)知識(shí)，再思考：在材料一定的情況下是造得大一點(diǎn)好，還是造得高一點(diǎn)好，要不要做船艙等一系列工程技術(shù)問題。在分析造船任務(wù)的過程中，既有對(duì)已有知識(shí)的梳理、提煉和篩選，又有對(duì)造船因素的交流、討論、質(zhì)疑并形成統(tǒng)一認(rèn)識(shí)。在項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的第一環(huán)節(jié)中，學(xué)生在驅(qū)動(dòng)性問題的引領(lǐng)下，從已有認(rèn)知入手，梳理歸納造船的關(guān)鍵因素和突破方向，為后續(xù)的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和制造小船作好鋪墊。

呈現(xiàn)設(shè)計(jì)思維，論證問題解決的方法

圖紙?jiān)O(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，根據(jù)造船要求小組合作設(shè)計(jì)造船圖紙，圖紙?jiān)O(shè)計(jì)完成后開展組內(nèi)和組間論證來解決造船的重點(diǎn)難點(diǎn)。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生具有先設(shè)計(jì)后制作和按圖施工的意識(shí)，重視圖紙論證修改過程。對(duì)橡皮泥小船圖紙的論證和修改，既可以讓學(xué)生看到其他小組設(shè)計(jì)方案的可取之處，又能夠通過論證發(fā)現(xiàn)自己小組設(shè)計(jì)的不足之處，解決前面討論階段沒有考慮到的困難和要點(diǎn)，并在圖紙上體現(xiàn)出來。

項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)之一就是設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)其實(shí)是思維的可視化。通過圖紙?jiān)O(shè)計(jì)把活動(dòng)的想法、制作方法、材料選擇等活動(dòng)要素體現(xiàn)在圖紙上，讓同伴能理解，得到支持或改進(jìn)。在橡皮泥小船的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，每一位小組成員對(duì)小船的長(zhǎng)度、寬度、高度、形狀、船體結(jié)構(gòu)提出自己的設(shè)計(jì)建議，每一條建議的背后是學(xué)生對(duì)浮力大小、載重量多少、材料的合理分配、物體的平衡方式等科學(xué)知識(shí)的具體應(yīng)用，是對(duì)造船知識(shí)和工程思維的實(shí)際體現(xiàn)。在小組和小組間討論質(zhì)疑并修正形成圖紙的過程中，不斷比較不同的方案是否具有更好的可行性。需要解決設(shè)計(jì)中的兩難問題：做船艙可能會(huì)減少排水量，不做船艙放玻璃球會(huì)滾動(dòng)，影響穩(wěn)定性；船太薄易漏水，厚了又不行；船底是平的好，還是尖的好？……這個(gè)環(huán)節(jié)需充分研討交流，為后續(xù)的造船活動(dòng)明確重點(diǎn)、解決難點(diǎn)。

學(xué)生對(duì)于造船圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和方案論證一開始想法往往是單一和片面的，總是認(rèn)為把橡皮泥捏成小船的形狀就可以了，就一定會(huì)浮在水面上。通過小組間根據(jù)造船尺寸、載物要求的分析論證，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求中橡皮泥小船尺寸高、長(zhǎng)、寬不少于多少厘米是有一定道理的。討論橡皮泥小船捏得長(zhǎng)一點(diǎn)好，寬一點(diǎn)好，還是高一點(diǎn)好？學(xué)生從這些方面展開論證能分析到讓橡皮泥小船浮起來要增加橡皮泥小船的容積，也就是它排開的水量，也就是增大小船的浮力。在論證過程中學(xué)生也會(huì)想到捏的時(shí)候是先把橡皮泥捏大好還是先把橡皮泥捏長(zhǎng)好？是先確保小船浮起來再裝重物，還是把重物裝里面了再慢慢改進(jìn)讓小船浮起來？是把橡皮泥全部用完，還是留一點(diǎn)用著修修補(bǔ)補(bǔ)？在這樣的論證過程中，學(xué)生從原理層面把思維從單一的、片面可以浮起來到整體的怎么樣才能浮起來，浮起來還能載物我們要考慮那幾個(gè)方面的因素來綜合考慮。在制作層面，為什么要分階段制作、小組間人員分工等方面開展全面系統(tǒng)的分析論證。

論證的價(jià)值在于讓學(xué)生理解完成一項(xiàng)任務(wù)需要綜合應(yīng)用科學(xué)、工程、技術(shù)、材料等多方面的知識(shí)，讓學(xué)生的系統(tǒng)思維從片面到全面、從單一到整體地發(fā)展和提升。

制作評(píng)價(jià)展示，反思問題解決的成效

對(duì)照?qǐng)D紙制造橡皮泥小船，首先把橡皮泥捏成圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的形狀和尺寸并能讓它浮在水面上，然后在橡皮泥小船中放玻璃球進(jìn)行載重。學(xué)生在按照?qǐng)D紙制作環(huán)節(jié)中會(huì)碰到很多想不到的困難，有來自設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的美好構(gòu)想和材料不足之間的矛盾，也有學(xué)生實(shí)際制作能力欠缺的因素。學(xué)生通過對(duì)圖紙修改再次制作和反復(fù)制造提升動(dòng)手操作技能來解決制作過程中的問題。當(dāng)小船制作完成后各個(gè)小組進(jìn)行展示評(píng)比（如圖），通過組內(nèi)學(xué)生自評(píng)、其他小組互評(píng)和教師點(diǎn)評(píng)，對(duì)制造小船活動(dòng)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)活動(dòng)中的得失進(jìn)行分析。

制作環(huán)節(jié)的價(jià)值是驗(yàn)證設(shè)計(jì)可行性。有了優(yōu)化后的設(shè)計(jì)圖紙，制作過程并不一定順利，學(xué)生在按圖制作的過程中仍舊會(huì)碰到很多的困難。針對(duì)這些困難，教師應(yīng)該給足學(xué)生制作的時(shí)間，其中也包含了學(xué)生反復(fù)嘗試和不斷修改完善的時(shí)間。在此前提下，學(xué)生會(huì)不斷嘗試根據(jù)圖紙讓橡皮泥小船浮在水面上，不斷反思失敗的原因，從失敗中尋找改進(jìn)的方向，直至成功。造船的過程讓學(xué)生感悟到許多知識(shí)是做出來的，不是紙上談兵可以獲得的，更加理解設(shè)計(jì)中相互矛盾的地方是可以協(xié)調(diào)的，體驗(yàn)到技術(shù)對(duì)于任務(wù)完成的重要性，理解實(shí)踐對(duì)設(shè)計(jì)驗(yàn)證和改進(jìn)的重要性。

微課程的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)在各個(gè)環(huán)節(jié)都要引導(dǎo)學(xué)生開展深入思考。激活學(xué)生思維的方法是問題引導(dǎo)、問題細(xì)化和對(duì)解決問題的反思。在項(xiàng)目化學(xué)習(xí)中要關(guān)注學(xué)生在不同階段的困惑，引導(dǎo)學(xué)生充分利用已有的知識(shí)進(jìn)行任務(wù)分析、方案論證和實(shí)踐驗(yàn)證，把科學(xué)探究融入項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的各個(gè)環(huán)節(jié)，在發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的過程中不斷增長(zhǎng)學(xué)生的真才實(shí)學(xué)。