跨学科项目学习的科学教学

科学在以往的教学中并不为国人所重视，知识涉及范围广，难度小，貌似简单零散的知识仿佛所有学科的教师都能教。殊不知科学在国外往往是和语文、数学同等重要的主科之一。小学中高年级段是学生由形象思维向抽象思维过渡的关键时期，科学的学习对培养学生思维能力和科学素养都有重要的作用。然而，不少教师仍然把科学教学理解为简单的知识点讲授，让学生被动接受现有的知识，忽略了科学中最重要的探究过程。在学生进入中学学习地理、物理和化学等学科时，缺乏基本的科学思维能力、科学素养和相关前概念的理解和把握，理解和掌握知识缺乏相应的知识衔接，给学习造成一定的压力和难度。未来的小学科学教育的发展趋势是以科学素养的形成为核心，着力培养学生的探究精神和创新意识，教学内容和形式注重生活化。在这方面，英国和日本等发达国家在小学科学教育方面要比我国先进很多。在我国传统教学中以知识讲授为主的大环境下，项目学习似一股春风吹进了我国教育工作者的心里。

以活动为主的科学学习是一种学生本人参与的人类实践活动，学生亲自经历用已有经验和新知识解决问题的探究过程，体验发现的快乐。

项目学习源于美国，英文为ProjectBased Learning（简称为PBL），是管理学中的“项目”在教学中的延伸和拓展，是基于现实生活或真实情境中表现出来的复杂问题，学生要用学到的知识解决项目中遇到的各种问题，最终完成项目。项目主要包括内容、活动、情境和结果四部分。项目可以是学科内知识的整合，也可以是跨学科知识，其中跨学科的项目学习难度大、时间紧、任务重，对学科教师间的配合要求高，实施起来有一定的困难。本文就小学科学与信息技术两门学科的跨学科项目学习的实例展开说明，以教科版四年级《科学》上册第一单元的内容为主线，以信息技术学科的Microsoft office知识为工具完成项目。

一、创设问题情境

创设一个良好的问题情境是项目学习顺利开展的关键。在设定驱动性问题时要注意：只有根据课程标准和教材内容制定的问题，才能避免盲目性，让学生的学习更有意义，有助于学生对知识的理解和掌握；只有能够激发学生的学习兴趣的问题，才能让学生沿着自己的兴趣快乐学习，热情探究，从而愉快高效地解决问题；有研究价值的问题才能让学生感到不枯燥，值得动脑筋思考和研究，花力气去探索；与学生生活相关并且是他们认为较重要的问题最易引起注意，身边的问题往往最能调动学生的积极性，既与生活相关，又不是平时经常接触的问题才会让学生感觉眼前一亮，产生好奇心；有一定挑战性的问题才能激发学生的潜能和斗志。太简单的问题学生会懒于做，太难的问题学生会失去信心，要把握好难度，“刚刚好”的难度会让学生有解决问题的成就感，也有挑战困难的热情和信心。

在学习《天气》一章时，学生对天气已经有了一定的认知，知道天气对生活有重要影响，但是对天气的认识仍然比较模糊。部分学生对天气的认识还停留在被天气影响的事物上，如“树叶动了”“感觉有点凉”等等，有些知识和技能了解得还不够准确。起初，我们制定的驱动性问题是“你最想去哪里旅行”，以“黄金周”为契机，激起学生关注天气的兴趣，用心学习天气知识，但是考虑到最想去的旅行地可能是世界各地，不一定会真正去旅行，很难将观察天气的任务落实，单纯的校外活动不利于学习任务的完成。为了激发学生的学习兴趣，我们采用帮助学校制定文体节的活动时间为驱动性问题。由于举行室外活动最担心的就是赶上下雨的天气，以此为问题可以让学生为了能顺利举办文体节活动而认真学习天气的相关知识，做好观察和预测天气的工作。

二、确定主题，制订计划

确定了驱动性问题后，就要围绕问题确定主题，制订一个完善的项目计划以备实施。根据教材和课程标准对课程内容进行统筹规划，调整教学内容的次序，对每一步的教学都设定相应的内容，并进行酌情增删，无论是新授课还是实验和展示，都要做到有条不紊，紧紧围绕课程标准和项目目标计划和实施，可以有课外知识的拓展延伸，但总体上不脱离学科课程标准的大方向，不背离项目的初衷。

根据驱动性问题和《天气》一章的教学内容，我们确定本次项目的主题为“我是小小气象员”，并根据每一节的内容制定相应的任务。由于是科学和信息技术的跨学科合作学习，要充分考虑科学和信息技术相应的课程标准，彼此配合，做好相应教学内容和课时进度的调整，内容衔接自然，这样才能真正实现跨学科的学习，完成项目任务。根据本章的教学内容和教学目标，我们在项目的各环节制定了相应的任务（如表1）。

在学习了天气的相关知识和记录方法后，观察天气的活动才陆续开展。学生可以分小组利用已有和自制的工具观察天气，同时做好记录；利用信息技术课学到的office的文字和数据的处理方法对观察结果进行记录和统计。最终以给校长写信的形式提交自己预测的活动时间作为最终结果。在整个学习过程中，信息技术以工具的形式贯串于项目的始终。从简报、设计工具到记录现象和统计数据，到提交建议信给校长展示天气对生活的影响，信息技术均扮演着至关重要的角色。

三、项目实施和成果展示

跨学科的项目学习比较复杂，要协调好两个学科的课时进度，彼此合作，做到步调一致，相辅相成。在每一个学习阶段都有一定的任务要完成，完成科学的学习任务的过程其实也是在利用信息技术的知识来解决问题的过程。在解决科学问题的同时，也学会了利用计算机处理实际问题，两门课程相辅相成，这个过程完全不同于平时教师布置的作业。在项目学习中，学生解决的是真实存在的问题，真正将书本的知识应用到实践中，而不是课本中经过简化和处理的问题，是“真刀真枪的实干”，而不是“纸上谈兵”。项目学习不同于传统的课堂学习，它重视过程的学习要多于结果，把过程完善，学生真正地掌握了每一个知识点，每一步都踏实做好，是不必担心结果的。测评在科学教学中起到关键作用，无论是过程性评价还是形成性评价，一定要考虑学习目标。因此，在项目实施的过程中要采用过程性评价和形成性评价相结合的办法，学生始终是学习的主体，教师要及时给予引导、支持和评价。完成目标，不仅需要教师间的合作，也需要其他社会力量的参与，如家长和其他社会机构等。

在本章的学习中，首先要进行天气的相关知识的传授，可以采用教师讲、学生讲和学生自学结合的方式。学生在自己讲课之前一定会做大量的工作，在准备的过程中就已经有了很好的学习，甚至会比听教师讲会学到更深入的知识，易于掌握的知识可以让学生自学，锻炼自学能力，也可以节省项目时间。《天气》一章的内容很多，要想让学生掌握观察天气的技能，可能要耗费比课程标准规定的更多的时间，因此有必要采用让学生适当自学的方式进行教学。同时，学习要和实践相结合。在学习新知识后，最好第一时间亲自观察和测量天气，强化知识，及时纠正错误。在项目学习中，每一步学习完成的任务都可以作为成果展示出来。在本项目的任务中，无论是做天气简报、统计图，还是给领导写建议信等，每完成一个任务都是很好的作品。我们利用网络提交作品，有效利用信息技术的平台，并且可以进行互评和师评，阶段性评价与终结性评价相结合。

四、科学项目学习面临的挑战

基于探究的科学应该是最适于作为项目学习的学科，但是实施项目的过程也会面临诸多问题和挑战。

1.对教师的要求较高。

项目学习对教师的要求高于传统教学，涉及的知识范围遍及生活的方方面面，教学方式也灵活多样。每个人的知识能力都是有限的，教师也不例外，我们不仅要广泛阅读科学类书籍和期刊，还要借助互联网查阅相关信息，及时获取最新的科学和科技动态；多听专家讲座，多和同行教师交流，拓宽视野，不断寻求更好的方法。我们还要走出自己的学科，学习多学科的知识信息，取长补短。为了达到教育目标，项目学习需要教师间的合作，有时还需要其他社会力量的参与。同时教师也要换位思考，从学生的角度思考项目的可行性，“跳一跳能够得到”的知识，学生的学习效果最好。

2.为过程所困。

刚刚接触项目学习时，在实施过程中教师和学生有时会感到茫然，不知道为什么这么做、我在做什么、接下来怎么做。要多请教有经验的教师，帮助自己熟悉过程，并主动观摩其做法，请专家听课指导，这些都是不错的办法。阅读相关的文献资料也会学习到很多有价值的经验。为了避免为过程所困，项目学习中要提前确立好明确的目标，制订完善详尽的项目计划，适时给予学生指导，避免过程中的迷茫和混乱。

3.学生经验限制。

项目学习要求学生付出更多的劳动和努力，因此部分学生偶尔出现惰性是可以理解的，教师要及时给予疏导，让他们明确研究目的，让他们明白我们是像科学家那样在做研究，课堂的学习都是为了解决生活中的困难和问题，我们是在做一件很重要的事情，要大胆尝试，并让他们具有一定的责任感。另外，学生任务不能过多，以免学生忙于完成任务而无暇感受做项目的乐趣，因疲劳而对学习感到厌烦，从而不利于今后活动的继续开展。

4.时间的有限性。

时间的把握是项目学习中的一大难点。项目涉及诸多环节，如开题、分组、小组讨论、实验探究、完成作品、成果展示等，都要耗费大量的时间。教师可以和其他学科教师沟通，采用调课的方式，例如将两节课调在一起上；或是间隔开活动时间，例如观察天气和记录天气日历就需要至少15天的周期。教师在这之间可以穿插新授课和其他章节的内容，以保证整体的课时进度和活动的顺利进行。

5.真实和潜在的外部压力。

良好的校园文化环境是项目学习顺利开展的重要前提，也是提升学生科学素养的重要保证。项目学习尚处于教育改革的初期阶段，还不为大众所完全接受，可能会面临领导、同事和学生及家长等的质疑，开展起来会遇到诸多困难。遇到这种情况，教师可以尽量争取大家的信任，请领导和同行教师听课，向他们展示自己和学生的成果及其他收获，分享自己的方法和经验。

阿基米德说过：“给我一个支点，我就能撬动地球。”项目学习就是开启学生思维的支点。在科学和信息技术跨学科的项目学习中，我们惊喜地看到了学生的潜力被一点点挖掘出来，学生的团队合作能力和对科学认真执着的探究精神，完全出乎教师的意料。项目学习改变了传统的教学方式，给学生一个全新的视角发现问题和理解问题，唤醒学生的大脑巨人，它翻转了课堂，也转变了教师和学生在课堂上的角色和地位，实现了学生在学中做，做中学。期待项目式学习给我们的教学带来更多的惊喜。