试论科学项目式学习中项目问题的设计

赵丽华

摘要：项目式学习问题的设计从整体上来说，要以内容性问题为根柢，以驱动性问题为引线，以焦点性问题为核心，引领学生思维逐步提升，最终完成项目学习任务，实现项目学习目标。

关键词：项目式学习;问题设计;科学教学;阿基米德原理

项目式学习其根本特征就在于把学生的学习置于具体的情境中，以便更好地激发学生的创新思维，促进核心素养的发展。初中科学中的一些探究性学习内容尤其适合项目式学习，项目式学习的具体执行过程实际上就是学生思维的转变过程。项目式问题设计就是将整个项目学习任务拆分为若干个学生感兴趣的，具有探究价值和意义的问题。项目式问题的设计是紧扣项目式学习的任务而展开的，按照思维规律从低层次思维到高层次思维依次排列，大致可分为内容性问题、驱动性问题和焦点性问题三大类。项目式学习问题的设计从整体上来说，要以内容性问题为根柢，以驱动性问题为引线，以焦点性问题为核心，引领学生思维逐步提升，最终完成项目学习任务，实现项目学习目标。本文以初中科学教学探究阿基米德原理的项目式学习为例，谈谈项目式学习中问题的设计。

一、以内容性问题为根柢，打好深度学习基础

项目式学习的内容性问题，就是从项目的内容维度提出的问题。在初中科学项目式学习中，我们一般都是要围绕项目主题确定具体的学习内容。内容性问题是围绕项目式学习主题内容而设计的必要的知识性问题。它是解决驱动性问题的基础，每一个问题都是由必要的知识组成的，具有相对封闭性特点，属于项目实施过程中基本知识性问题。内容性问题的设计最主要的是围绕课程标准对学生要求的基本知识与技能而设计，因而常常聚焦于一些细碎的知识点，相对来说思维层次不高，主要要求学生简单地理解记忆，借助学生已有的知识和生活经验加以理解。

内容性问题虽然思维要求不高，但我们不可轻视，因为它能够助力回答驱动性问题，是学生进行深度学习的基础。在设计内容性问题的时候要特别定准学生在该项目性学习中的起点，只有把准学生的学习起点，所设计的内容性问题才能紧扣学生项目式学习的实际，才能起到推动学生进一步深入探究的作用。比如，“探究浮力的大小与哪些因素有关”项目式学习，是在学生学习了有关“浮力”的基本概念后开展的，因而学生在知识层面上已经积累了一定的知识基础和深化经验。但是据我对学生的调查，发现学生在“浮力”的认知上仍然存在着以下误区（1）浸在液体中的物体受到浮力的作用，但不认为浸在气体中也会受到浮力的作用;（2）浸在液体中的物体在不同的深度受到的浮力是不同的，浸入越深，受到的浮力越大;（3）物体受到的浮力与物体的体积成正比，体积越大的物体受到的浮力越大，反之则越小：（4）物体密度越大，所受浮力越小;（5）称重法分析浮力时，测力计的示数表示浮力的大小。摸准了学生的认知误区，有利于内容性问题设计的起点，教师可以从起点出发，依照课程标准和项目式学习的主题来设计具体的内容性问题。探究阿基米德原理的项目式学习，其基本内容由如下三大块构成：（1）影响浮力大小的因素;（2）阿基米德原理的基本内容;（3）物体沉浮的条件。对应的内容性问题可设计为：（1）请猜想物体浮力的大小可能与哪些因素有关？（2）浮力与物体在液体中浸没时的深度、在液体中是否运动有关吗？（3）漂浮、悬浮和沉底的含义是什么？（4）决定物体浮沉的条件是什么？等。学生明确了此类内容性问题后，就为进一步的项目式学习奠定了基础。

二、以驱动性问题为引线，引领思维逐步提升

学生在项目式学习中，我们需要以各种手段进行驱动。如学习情境的描绘能够驱动学生的学习兴趣点，增强学生项目式学习兴趣;任务驱动可以激发学生项目式学习的责任感和意志力;而问题驱动主要在于激活学生项目式学习的思维力。在初中科学的项目式学习过程中，至少会设定一个甚至多个驱動性问题，它与焦点问题相似，都是具有一定挑战性和思维性的问题，可以说驱动性问题实际上是对焦点性问题的分解，因为焦点性问题常常过于笼统和抽象，很难驱动学生的思维。设置驱动性问题的根本目的就是为了驱动学生的思维，更好地让学生投入项目学习之中。

那么在科学项目式学习中如何设计好驱动性问题呢？一个高质量的驱动性问题要遵循以下三个原则：（1）紧扣主题原则。驱动性问题的形式可以是开放的，但内容必须紧扣项目学习的主题，并能够依据课程标准，与项目学习目标相适应。（2）思维驱动原则。高质量的驱动性问题最重要的特征就是对学生的思维具有强烈的驱动作用。问题内容具有挑战性，能够有效地激活学生的思维，驱动学生全身心地投入到项目式学习之中。（3）问题本身的价值原则。高质量的驱动性问题本身应该具有较高的价值和有意义的，特别是具有较高的探究价值，能吸引学生进行深入探究;或者是学生自身迫切需要解决的问题，这样能使学生长时间聚焦于问题之中。

问题驱动是进行科学学习的最直接的驱动力，也是培养科学思维的重要手段。在科学项目式学习中通过设计具有探究价值的驱动性问题来激发学生的思维，是科学项目式学习问题设计的重要环节。我们可以通过驱动性问题引导学生在项目式学习中进行推理、猜想、分析、归纳和总结，从而发现问题、提出问题和解决问题。设置这样的驱动性问题的目的就是为了驱动和引领学生深度学习，促进学生知识与能力的持续发展。例如，在探究阿基米德原理的项目式学习中，我们可以根据项目式学习的不同层级设计与之相适应的不同的驱动性问题。第一层级：创设物理情境感知和体验液体或气体对浸入其中的物体都有向上的浮力。与此相适应我们可以设计驱动性问题：浮力产生的原因是什么？第二层级：通过演示实验认识下沉物体也受浮力，用称重法测量浮力大小。在此设计如下驱动性问题：称重法分析浮力时测力计的示数就是浮力的大小吗？第三层级：理解浮力大小与物体排开液体的体积及液体密度有关，即排开液体所受的重力。在此设计驱动性问题：由阿基米德原理的公式可知浮力的大小取决于什么？第四层级：辨析探究物体在漂浮、悬浮和沉底三种不同状态下的浮沉情况，明确物体的浮沉由浮力与重力的大小决定。在此设计驱动性问题：物体下沉的原因是不是因为浮力太小？

以上四个驱动性问题按照不同层级贯穿于项目式学习的全过程，这样使得学生在整个项目式学习的过程中自始至终处于问题驱动之中，思维始终处于活跃状态。

三、以焦点性问题为核心，引发思维深度碰撞

项目式学习的焦点性问题与驱动性问题相类似，它们都具有很强的挑战性和思维性，但其侧重点不同，驱动性问题侧重于思维的驱动，而焦点性问题则聚焦于学生对一些疑难问题认知的冲突。具体地说焦点问题就是学生在项目式学习中容易产生误解、或者容易引起争论、或者在实际应用中经常碰到且容易出错的问题。

以探究阿基米德原理项目式学习为例，学生最容易产生误解的焦点问题，如物体在漂浮时受到的浮力与上浮时受到的浮力是否相同？教师设置这样的焦点问题其目的是警示學生注意，物体上浮时物体完全浸没在液体中，而漂浮时物体有部分体积露出液面，所以物体漂浮时物体排开液体的体积比上浮时要小。学生最容易引起争论的问题，如物体浮力的大小与密度有什么关系？是物体的密度越大，浮力越大，还是排开液体的密度越大，浮力越大，还是与上述两者都有关系？教师在指导学生项目式学习中预设这样的焦点性问题，可以让学生通过争论明白物体所受浮力的大小只与液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关，与其他任何因素均无关。学生在阿基米德原理的综合运用中常常会出错，教师可以利用项目式学习设计具有实际应用特点的焦点性问题。如：有一块密度为ρ的正方形木块，放入注满水的方形玻璃缸中，半浮在水面的木块静止时，木块的下面距水面m厘米，请你根据科学知识，计算出与木块有关的物理量。学生通过计算木块的体积、质量、重力、木块下面受到液体的压强和受到液体向上的压强、木块受到液体的浮力和排开液体受到的重力大小等焦点性问题，让学生对有关“密度、压强、浮力”教学内容中所涉及的概念、规律和公式知识进行了综合运用。通过这类焦点性问题的解决，学生印象深刻，理解透彻，对相关知识起到了很好的巩固作用，思维也得到了良好的训练。

焦点问题属于高层次的思维问题，需要学生深刻理解知识，对问题进行全面分析和思考才能解决。因而焦点性问题是最能引起学生兴趣，且能激起学生思维的碰撞的问题。

总之，问题既是项目学习的出发点也是最终归宿，项目式学习中的内容性问题、驱动性问题、焦点性问题，虽然属于不同思维层次的问题，但他们都是项目式学习中不可缺少的问题，它们交叉分布在项目式学习的各个环节和不同层级之中，其目的都是为项目的主题服务，为项目式学习最终目标的实现而服务。

参考文献

[1]胡佳怡.基于设计思维的项目式学习教学设计研究[J].基础教育参考，2019（14）.

[2]马国秀.基于"项目式"学习在初中物理教学中的探究[J].试题与研究，2019（12）.

[3]陆昶，陆美清.用实验突破浮力教学难点的研究与实践[J].中学物理教学参考，2015（5）.