项目式开展科学培优兴趣小组的课堂研究

项目式开展科学培优兴趣小组的课堂研究

毕斐斐

浙江省台州市镇海中学台州分校

摘要：2019年4月，在浙江省第二届中小学STEAM教育大会上，“推广项目学习设计”被提出，项目式教学成为了近年教育界的热点话题。浙教版七年级下册第三章《运动和力》，对于学有余力的优秀学生来说，在教材知识基础上，还可以拓宽知识面，学会对知识进行应用。本课题以飞机涉及到的相关力学知识为主线开展力学教学。教师采取实验探究教学法，培养学生的创新意识和动手能力。通过兴趣小组的学习，学生在平时学习中慢慢积累对最后作品呈现的一些想法，能够对飞机模型结构不断优化，提高飞机的飞行性能，最终展示飞机制作成果。通过作品的展现，我们可以评测学生对科学实践的态度、对知识的应用能力、创新的能力以及动手的能力，让教学评价更加的科学、完善、综合。

关键词：项目式教学；兴趣小组；力学；飞机设计

一、研究背景

1.项目化学习的热潮

项目式教学是一种新兴的探究式教学模式，目前没有严格统一的定义。^[1]通过知网对关键词“科学项目”的搜索，关于中小学科学项目式教学的文章并不是很多。通过对相关文献的阅读与总结，可以得出项目式教学分为两种方式：一种是教师通过对课堂教学的设计，引出一个问题或者一个情境，作为项目的主题，学生通过组内合作的方式，当堂去完成这个项目；另一种是让学生通过课堂的学习，课后去完成并得到一个成果，这一种方式相比较第一种而言，增加了学生的动手能力的考验。

而项目式教学可以是依托一个大项目，也可以依托一个一个小项目。^[2]从已有文献资料来看，几乎都是依托一个个小项目，对每节课所对应的教学任务开展项目式教学。这种方式固然是好的，它可以让学生能够及时地通过项目式学习体验到收获的快乐，但是光是一个个没有多大关系的小项目的连接，也存在着不足之处。现在中小学的教学中，每本书都有主题，每单元都有专题，一定范围内，每个知识之间是有联系的，小项目式的教学，相对比较独立，对整体知识的联系作用还不够。

针对以上的分析，笔者认为，对一些专题的知识可以采用大项目式教学。采用大项目式教学的方法，将该专题的知识点紧密连接起来，促使学生去不断积累、思考、整合、创新，老师也有意识地去培养学生完成项目的能力，比如在相关的实验教学中，就可以培养学生设计、动手、创新的能力，这样实行的结果，就是不仅老师传授了专题知识，学生也能够在知识层面、技能层面取得收获。

2.因材施教培养优秀学生

初中科学教科书的知识内容难度适合于大部分学生，但存在少部分优秀学生与一般情况不符，这类学生对科学抱有很大的热情，并且在科学学习中，对知识的接受速度比较快，理解能力比较强，普通的科学课程进度难以满足他们的知识需求，这也与“因材施教”的教学原则相悖。因此本课题旨在通过建立知识的专题学习，以生产生活的产品导入科学课堂，增加科学兴趣课程的深度与广度，注重培养优秀学生科学学习兴趣、科学思维能力和创新能力，通过优化科学课堂结构，对优秀学生实行因材施教，让学生“学中思，思后做，做中悟”。

3.教材内容与飞机的关联性

此课程以力学为主，采取项目式教学的形式。飞机的原理涉及到很多力学方面的知识，因此，课程以飞机涉及到的相关力学知识为主线，学生刚开始应明确，通过兴趣小组的学习后，能够制作简单的电动小飞机，且通过所学知识，能够对飞机模型结构不断优化，提高飞机的飞行性能，最终的飞机成果制作展示会构成兴趣小组考核的一部分，飞机制作展示评分标准主要包括飞机美观、飞机能否起飞、飞机结构的解说中对所学知识的应用程度、创意程度等。

在这个过程中，学生在平时就开始慢慢积累对最后作品呈现的一些想法，并且在兴趣小组教学过程中，教师不应该将动手、创新能力的培养完全放手，只等待最后的结果评测，而是应该通过教学过程中的实验教学，培养学生的创新意识和动手能力。在涉及到传统的书本实验时，老师可以给学生提供一些器材，让学生通过已经掌握的控制变量法等科学探究方法，对实验方案进行设计，通过学生讨论、老师评价等途径，对实验方案进行改进，最后达到符合课本实验标准。作品展示是最后呈现的结果，但不是最终的目的，通过作品的展现，我们可以评测学生对科学实践的态度、对知识的应用能力、创新的能力以及动手的能力，让教学评价更加的科学、完善、综合。

图1-1 研究内容结构图

二、课堂教学内容

三、教学案例——《重力》

环节一：展示和学生举例物体下落的例子，分析物体为什么会下落，引出物体受到地球吸引二受到的力为重力。

环节二：学习重力的三要素中的方向和作用点，在力的方向中区别“竖直向下”和“垂直向下”；力的作用点介绍重心是等效作用点。

环节三：探究影响重力大小的因素。学生根据自己的假设，对物体的体积和质量等因素进行设计实验，采用质量相同的铜块和木块，木块的体积大。用弹簧秤测得两者受到的重力相等。体积相同的铝块和铜块，铜块的质量大。用弹簧秤测得铜块受到的重力大。以上实验表明：重力跟物体的体积无关，跟物体的质量有关。

环节四：在环节三的结论基础上，再进一步探究重力的大小与质量之间究竟存在怎样的关系。学生对实验步骤和实验表格进行设计，小组分享实验方案，对较明显错误进行指出。教师先不对实验操作的细节进行强调，小组进行实验，通过对实验数据的处理，如计算重力和质量的比值方法、画直角坐标系作出重力和质量的关系图，再通过希沃投屏对实验结果进行展示，从学生的数据处理中可以发现一些问题，如从图表中发现学生的作图没有经过原点，发现没有对弹簧测力计进行调零；从图像中曲折的线可以发现学生对描点法的方法没有完全掌握；从计算结果或直角坐标系中可以发现学生对“质量与重力比值是定值”这样的描述是错误的没有深刻理解……

环节五：引出公式，对公式进行进一步学习。

环节六：联系飞机对重力进一步拓展。飞机要能飞起来，自身的材质要求密度小，飞机的重力要小于升力，才能爬升。飞机在进行爬升的过程中，以不断爬升、水平飞行的方式进行，越往高处，升力越大，燃料质量减小，高度增大，重力加速度减小，总重力减小，飞机以这种方式爬升到预定高度最省燃料。

四、项目教学今后任务

现课题任务已经进行到上完了力学的相关内容，学生能够掌握力学专题涉及的相关知识。在实验探究能力方面，学生能够接触到现代技术造就的实验设备，如力的传感器等，通过现代技术设备展示的图像、数据更好地理解定义和知识理论。但现代技术实验设备不能够完全代替教材中传统实验的地位。学生落实“设计实验改进实验等同或超越课本实验方案”这样模式进行实验教学，提高学生的实验探究能力。学生在学习的过程中，会涉及到很多关于飞机的知识，期间对最后飞机的制作产生的一系列想法，都可以记录并保存下来，也可以及时和老师进行沟通和交流，为最后项目的成果展示做好准备。

接下来的课题任务是：学生能够以自己平时培养起来的实验动手能力和积累的飞机制作和改进创意点，将心中的飞机制作出来，并且向大家介绍自己的想法，所呈现的飞机不要求很完美，也不要求学生所产生的创意点子一定要能够具有百分百的现实意义或可行性，但一定要有自己的想法，相信孩子们里面肯定会有各种对知识的运用和自己的感悟，通过作品呈现出来。

参考文献：

[1]唐珊珊,李卫东.基于项目教学培养科学思维能力——以“力的合成”教学过程为例[J].求知导刊,2020(29):83-84.

[2]李建军.运用项目式教学,让小学科学课堂更高效[J].启迪与智慧(中),2020(09):83.