项目式学习促进学生高阶思维深度发展

2022-04-01 01:59胡金波浙江余姚市凤山小学
小学科学 2022年4期
关键词:高阶解决问题科学

◇胡金波(浙江:余姚市凤山小学)

项目式学习(project based learning)是一种动态的学习方法,学生主动探索真实情境的问题和挑战,在这个过程中领会更深刻的知识和技能。这种学习方式能有效发展学生分析、综合、评价和创造等高阶思维,培养他们的创造力、团队合作和领导力、动手能力、计划以及执行项目的能力等。在“双减”背景下,学生有充裕的时间来实施科学项目学习,以满足他们多样化的需求,促进他们高阶思维的深度发展。

本文将从小学科学“课堂微项目学习”和“课后服务型”项目式学习入手,论述培养学生高阶思维的项目式学习实施策略。

高阶思维,指发生在较高认知水平层次上的心智活动或认知能力,它在教学目标分类中表现为分析、综合、评价和创造,高阶思维是高阶能力的核心。项目式学习的过程是推动学生不断发现问题、分析问题和解决问题的过程,将学生的思维逐渐由低阶思维引向高阶思维,在解决问题的过程中逐步达到布鲁姆认知水平的最高层次——创造(如图1)。

图1 布鲁姆认知水平的6个层次

随着“双减”政策的落地,“减负提质”成为每一个教育工作者追求的目标。在小学科学教学中,以科学素养为导向的项目式学习被公认为是实现这一目标的有效学习方式。

小学科学课堂学习有这样三种类型:以“听—练”为主要方式的被动学习,旨在习得知识和技能;以“分层—合作”为主要方式的主动学习,旨在培育方法和能力;以“项目—工程”为主要方式的深度学习,旨在解决问题和创新创造。

“听—练”为主要方式的被动学习,学生的思维仅停留在低阶,不管以前还是现在,有很多教师过于注重理论知识的教学,对学生解决问题的思维能力的发展重视不够。以“分层—合作”为主要方式的主动学习,学生的理解、应用等低阶思维可以通过分层探究活动走向分析和评价的高阶思维,但是思维训练的时间和机会不多,高阶思维很难得到深入、持续的训练,也就无法做到让高阶思维自然发生。在小学科学课堂中围绕驱动性问题以创造性解决问题、培养学生高阶思维为目的“课堂微项目学习”是“项目—工程”深度学习的有效实施途径。而项目式学习往往是比较深入和持续的,如果仅仅在科学课上实施,有限的课时量就显得捉襟见肘。小学科学项目式学习,为丰富科学教学增添了新的选择。开发基于教材的科学拓展项目,开展以科学素养为导向的深入、持续的项目式学习,为课堂所学知识进行拓展延伸和学以致用,在“5+2”的课后服务中实施,这亦是培养学生高阶思维和创造力的有效途径。两种实施途径可以双管齐下,最终达到双向促进,即一方面促进学生学习科学,另一方面促进学生课后生活丰富多彩。

科学项目式学习是在真实情境中的真实问题驱动下,教师设计项目活动引导学生依据特定情境和具体条件分析问题,选择制订合理的方案解决问题,提升学生在复杂环境中的行动能力和工程思维能力。同时,通过学习评价和项目评价激励学生学习,提高学习的兴趣和热情,促进学生将创意和方案转化为有形物品或对已有物品进行改进与优化等。

一、创设项目情境,引导学生解决问题

项目式学习是以小组合作的学习方式进行实践活动和多维的思维碰撞,最终形成情境化结论(项目成果)。其操作性特征包括七个方面:真实情境、问题驱动、学科整合、专业设计、合作学习、成果导向、评价跟进。项目式学习是基于真实情境并围绕驱动性问题展开的,故需要创设真实情境并提出需要解决的驱动性问题。

科学课上来不及深入研究的拓展内容,可以将它开发成科学拓展项目,在课时量非常充裕的课后服务中实施。

如四年级学生学习了《声音是怎样传播的》一课后,了解了声音可以通过气体、液体和固体传播,如果把声音传播与生活中打电话联系起来,学生就会产生困惑:电话里的声音是如何传播的呢?在这个驱动性问题下,创设“土电话的设计与改进”这一情境下的科学拓展项目学习,在课后服务中展开,让学生在玩中学、学中玩,亲身经历电话的发明、改进和优化的进程。

再以六年级下册“生物的多样性”单元中《保护生物多样性》一课为例。由于此项活动远离教师和学生的生活,只能通过书面知识泛泛而谈,学生对于保护生物多样性的认知仅停留在纸上谈兵,绝大多数学生没有亲身参与过保护生物多样性。

笔者业余长期从事宁波本地的蝴蝶资源调查,发现国家二级保护野生动物——金裳凤蝶在四明山分布很少,且有一处生存环境遭到了破坏。我们应当如何对它们进行及时的保护和拯救呢?我将这一真实情境搬进课后服务的项目式学习课堂,作为《保护生物多样性》一课的拓展项目,师生共同研讨保护金裳凤蝶的可行方案,并组织学生利用假期与老师、家人一同到四明山真实场景进行方案实施,最终指向驱动性问题的解决。

开发实施此类项目式学习,势必能大力提高学生分析、评价和创造性解决实际问题的能力和经验,学生考虑问题的因素会更加全面,学生的思维会更加贴近真实问题的解决,这是常规课堂教学无法比拟的。经过实践发现,在这样真实情境下解决真实问题的项目式学习中,学生体现出比常规探究学习更加主动、更加投入、更加持续的学习热情,学习效果大大提高。

二、设计项目活动,促进学生思维发展

活动是项目式学习的重要载体。在一个项目核心问题的驱动下,设计与项目相匹配的小组合作学习活动,能引领学生在活动中综合运用多学科知识,创造性地解决实际问题。学生亲身经历项目学习活动,会根据实际需求主动寻求解决问题的知识和方法,在解决问题的过程中理论联系实际,知行合一,是将知识内化、活用的有效途径,是夯实低阶思维走向高阶思维的重要桥梁。

项目学习,是在真实情境下解决真实问题,使学习真正融入生活实际,真实地解决生活中的真问题,而且问题不是被一次性解决的,学生在解决问题的过程中会与之前的预想有所偏差,产生新的问题,需要经过多次实践、改进和优化才能真正解决问题。这个过程是知识和技能的学以致用,真正引领学生思维发展,这是课堂理论学习无法比拟的。

三、制定项目评价,提高学生学习能力

评价在项目式学习中起着激励和导向的作用,项目式学习的评价应贯穿于整个学习过程,每个项目活动都要有评价,既要评价学生的学习情况,又要评价项目的阶段性成果。通过评价让学生明确努力的方向,通过评价引领优化学生的学习过程,最大限度地促进学生开展思维活动,对核心问题进行全方位综合考虑,提高学习效能。

评价要体现自评、互评和师评的评价主体多元化。不论“课堂微项目学习”还是“课后服务型”项目式学习,项目评价在设计时都应遵循过程性评价和终结性评价相结合的原则,既要关注项目学习的过程,又要关注项目学习的实际成效。项目评价要重视学生提出问题和解决问题能力的评价。

教科版小学科学三年级下册“动物的一生”单元的教学,通过饲养蚕宝宝活动串联整个单元的教学,借助饲养蚕宝宝活动让学生了解动物的一生。我基于学校建设的校园蝴蝶谷,用同属于鳞翅目的蝴蝶代替蚕指导学生研究动物的一生。很多学生从幼儿园开始就饲养过蚕宝宝,但绝大多数学生从未养过蝴蝶。蝴蝶怎么养?它们吃什么?这些驱动性问题极大地激发了学生的探究欲望。我设计并实施了如图2所示的“饲养蝴蝶”项目,“课堂微项目学习”和“课后服务型”项目式学习同时展开,齐头并进,取得了突破性成果。学生在真实问题驱动下,根据饲养蝴蝶实际情况,不断优化改进,逐步解决饲养过程中暴露出来的新问题,最终创造出多种饲养方法。在此过程中,学生的高阶思维能力得到了深度发展。

综上所述,项目式学习应进行系统化设计,抓住关键节点,这样才能使项目式学习真正引发学生进行科学研究,促进科学素养发展。

项目式学习是学生学习科学的有效方式,它通过以解决问题为目的的实践活动将多学科知识和技能有机融合起来,做到知行合一。

经过长期项目式学习,学生在生活中遇到实际问题就会形成“解决问题思维方式”,学生分析、综合、评价和创造能力能得到有效提升,高阶思维也就自然发生了。■

图3 项目学习下解决问题的思维范式

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