PBL小学科学教学论文

2022-04-21

摘要:小学科学教学中,以学生为中心的项目式学习(PBL)是一种让学生会积极收集信息、获取知识、探讨方案,以此来解决现实问题的教学方法。以探究为主体形式,以培养学生发现和解决实际问题的能力、批判性思维、团队合作能力和决策能力等为目标。笔者通过长期在一线教学观察,认为探究式教学既有不同的哲学理论基础,又有不同类型,探究程度也迥然有别。下面小编整理了一些《PBL小学科学教学论文(精选3篇)》仅供参考,希望能够帮助到大家。

PBL小学科学教学论文 篇1:

基于PBL教学法下小学科学课程构建探究

摘要:随着新课程课程方案的下发落实,越来越多创新教育模式融入到学科教学中来,作为教育引导者,教学方案的制定者,教师要保持与时俱进心态,着力为学生构建更优质的学习环境。科学作为小学阶段的重要课程,对学生综合素养的提升与发展起着重要作用,新时期下,广大教师将提高对PBL教学法的实践运用,完成小学科学课程构建。那么该如何展开具体操作,本文将从多个角度,展开分析论述。

关键词:PBL教学法;小学科学;教学策略

传统小学科学教学活动大多以教师讲授,学生被动吸收为主,这样的教育模式,难以达到高效课堂的构建目标。PBL教学法作为一种创新教学方法,在实践中加以运用,能够充分发挥学生的主体作用,使学生的所有学习活动都以真实问题展开,并能够让课堂教学形式变得丰富多彩,教学内容更加充实。

一、PBL教学法本质特征

(一)以项目为中心

在运用PBL教学法开展科学教学活动期间,教师要注重从教材出发,围绕教学内容,精心设计项目主题,以便学生能够围绕特定项目,进行分工合作,并在解决问题过程中,吸收获取教材知识,从而促进自我发展。这样的模式,要比教师“填鸭式”的教育方法更具实效性。

(二)注重以生为本

以往教学活动中,教师大多主导着整个课堂,学生处于被动地位,课堂氛围较为沉闷,且知识的流动效果较差。而PBL教学模式则更注重凸显学生的主体地位,学生不再是知识的被动接收者,会逐渐成为知识的探究者、成果的评价者和课堂的主导者,以此能够使师生实现角色互换,教学过程也会更加流畅。

(三)注重团队协作

新时期下,教师采用PBL教学模式进行教育指导,会使学生接收更多探究项目,但是如果仅仅依靠学生一人之力,很难让教学问题得以优化解决,因此,需要教师组织构建多个学习小组,细分教学任务,促使学生能够在合作模式下,完成对项目的学习,从而提升學习效率。

二、基于PBL教学法下小学科学的课程构建策略

(一)立足学生发展,设定培养目标

在组织开展科学教学活动期间,基于PBL教学法指导学习,需要教师从学生角度出发,围绕教材设定明确培养目标,然后开展教学活动,以便达到启迪思维、提升智慧等教育效果。

比如在学习《水能溶解一些物质》这部分内容时,教师要做好备课,明确教学目标及方向:通过学习,使学生掌握教材中的科学概念,学会观察和描述几种固体物质在水中的溶解和不溶解现象,并能够严格按规范利用溶解装置进行实验,从而激发学生参与科学活动的兴趣。在明确目标指引下,教师的授课和学生的学习会更加顺利流畅,教学效率也会随之提升。[1]

(二)结合教材内容,设定思考问题

PBL教学法在科学活动中的运用,需要教师能够结合教材内容,挖掘优质的思考问题,并为学生提供学习导向。通过这样的教育方法,能够使学生引发认知冲突、迸发思维火花,增强参与课堂的积极性,并获得更好的学习效果。

优质的问题具备多种属性,可以包括分析、综合、评价、批评等多种类型。比如在学习《沉浮与什么因素有关》一课时,教师可以根据项目试验及教学目标,设计如下问题:物体的沉浮和它的体积大小有关系吗?物体的沉浮和它的轻重有关系吗?接着,再组织学生进行实验探究活动,以便学生能够通过实验,完成知识的获取,从而提升科学素养。

(三)构建学习小组,提升学习效率

运用PBL教学模式开展授课,需要教师结合实际情况,为学生进行学习小组构建,以便学生能够通过合作探究活动,从中获取知识与能量,进而切实增强学习效率。

比如在学习《水能溶解一些物质》这部分内容时,为了使学生进一步激发溶解问题的兴趣,教师可以根据学生学习情况,将其分为多个小组,每组4-6人,然后再根据具体内容,设计主题项目,以便学生能够通过动手操作,感受食盐、沙子、面粉在水中的变化,以此分析不同物质在水中的溶解程度。在小组探究中,学生的思维能力、探究能力、分析能力会得到全面提升,学习效果也会得以优化提升。

(四)进行成果交流,及时展开评价

PBL教学模式在课堂中的运用,不仅要关注学生学习成果,还要了解学生在学习过程中的系列行为和表现。对此,需要教师结合实际情况,灵活运用多种方式,引导学生进行成果交流,并对其展开系列行为展开评价,以此推动教育进程,全面提升学生学习效率。[2]

比如在引导学生开展《测量力的大小》这部分内容的学习活动时,教师围绕教学目标,组织学生参与实验探究,之后还要注重使学生对实验成果进行分析和交流,同时,教师也要综合各个方面,对学生学习行为、学习态度等进行评价,通过这样方式,可以使学生感受到来自教师的关注,并使其对自身学习过程中的一些问题进行优化和完善。

综上所述,可以看到,在小学科学课堂活动中,运用PBL教学法进行授课,需要教师保持创新精神,对学生展开有效引领,以便学生能够在科学学习期间获得更好的学习效果,从而提升综合素养。

参考文献:

[1]赵晓林. PBL教学法在小学科学教学中的应用研究[D]. 山东师范大学, 2020.

[2]张屹, 陈珍, 白清玉,等. 基于移动终端的PBL教学对小学生元认知能力的影响研究——以小学科学课程”地球的运动”为例[J]. 2021(2017-7):79-87.

作者:林清

PBL小学科学教学论文 篇2:

小学科学PBL进程中三种探究式教学的比较

摘要:小学科学教学中,以学生为中心的项目式学习(PBL)是一种让学生会积极收集信息、获取知识、探讨方案,以此来解决现实问题的教学方法。以探究为主体形式,以培养学生发现和解决实际问题的能力、批判性思维、团队合作能力和决策能力等为目标。笔者通过长期在一线教学观察,认为探究式教学既有不同的哲学理论基础,又有不同类型,探究程度也迥然有别。三种探究式教学为:发现式探究教学、启发式探究教学、建构式探究教学。通过比较分析,三者的共同特点:既能培养学生的素养能力,又能培养科学精神,让学生理解学习的本质。而三者的不同点:理论假设和教学观。最后给出实施建议,有助于教师根据自身特点和条件选择适合于自己的探究式教学方法。

关键词:PBL;探究式教学;发现式探究教学;启发式探究教学;建构式探究教学

近几年,我国开始关注如何使用项目式学习(Project-Based Learning)取代传统教学法。PBL是一种以学生为中心开发项目,通过做项目来开展教和学的活动。形式是:学生需在一定的时间内,计划并提出项目思路,通过多种形式解决实际问题。目标是:让学生能够针对生活真实问题,利用所学开展探究,尝试解决问题,完成产品开发,获得技能。与传统学习相比,PBL学、做、获取与应用知识是一体的,学生可以学中做,做中学,在过程中解决现实问题,更有效提高学生思维和解决问题的能力。

一、项目式进程中的三种探究式教学

小学科学提倡探究式教学模式。笔者认为基于项目的探究式教学是重心。根据小学科学教学一线的情况,将项目式探究学习分三种不同类型:基于项目式学习的发现式探究教学、启发式探究教学、建构式探究教学。

(一)发现式探究教学

发现式探究教学是基于杰罗姆·布鲁纳的“发现学习”思想而形成的探究式教学方式。对于学生来说“发现学习”本质上就是一种探究。人的认识过程是把新学得的知识和以前学习所形成的心理框架联系起来,积极建构自己的知识的过程。

1.理论基础

发现式探究教学的哲学基础是客观主义哲学,儿童心智是一块“白板”,即学生可以通过自己的自动探究而获得经验,学习是在自己的“白板”上进行刻画。

2.项目举例

2019年“浙江-印州STEM平移项目”中美国印第安纳州教师曾演示《纸电路》整个项目的实施过程。在该项目式学习中,教师需要提前让学生知道纸电路的设计需要对结构有一个清楚的认识。在具体的学习过程中,教师并没有对结构进行名词解释,或者授课。而是让学生经历探索过程,去自己发现结构的意义。

《纸电路》项目式学习活动之“用棉花糖和牙签搭建一个结构”详情:

①出示材料并观察材料;②出示主题:造一个结构体;③出示任务:在棉花糖和牙签数量固定的前提下,设计结构体草图;④规定时间,制作模型;⑤组织学生参观,指导学生给作品评价和打分;⑥测试作品。

总而言之,发现式探究式教学在项目式学习中强调的是学生主动地“学”,现代学校教育的困境还在盛行的机械式的、灌输式的教学。导致的现状:与世隔绝的学校;叫苦连天的学生;苦口婆心的教师;爱莫能助的家长。而发现式探究式教学对教学改革就有对培养创新型人才具有的不可忽视的价值。

(二)启发式探究教学

与发现式探究教学不同,启发式探究教学也立足现实问题,但主要通过书本、活动等方式探究问题,但有具象或抽象的学生产品输出,目的让学生获得某一方面比较系统的科学知识和探究技能,与传统教学的区别在于更重视探究的过程。

1.理论基础

启发式探究教学的理论基础是美国的认知心理学家奥苏伯尔的意义学习理论。他提倡主动学习,追求对学习内容的深度理解,形式上带有探究式教学的一般特征:教师有计划、有步骤地进行知识深度传递。为了区分传统的授受式教学,奥苏伯尔强调学生认知结构对学习的重要影响,即学生对自身认知结构的建立才是有意义的学习。提出先行组织这一教学策略。先行组织教学策略具体指安排在学习任务之前呈现给学生的引导性信息和材料,用信息或者材料一步步启发学生自行把新的内容与已有的知识联系起来,帮助学生建立新认知的过程。包括:分享教学计划策略、解释策略、展示和观察材料策略等。

2.项目举例

以PBL《纸电路》为例。教师每天会以最简明的方式向学生告知每日的授课计划和单元目标:①让学生感知电力无处不在;②知道电子、质子、中子、原子等微观概念;③了解电路元件,并会连接简单电路;④学习纸电路,并能够练习如何连出想要的电路;⑤进行2D纸电路“拯救男孩”和“猫头鹰”简单练习,并配上故事脚本;⑥选择主题,自制创意3D纸电路。具体操作要点:①语言简洁明了;②最显眼的位置;③位置相对固定。简明工具:马克笔、大白纸或黑板固定位置。注意事项及意义:学生了解课堂内容后,在大脑里会建构相互联系的网络形態或者框架形式来存储信息。

总而言之,教师是呈现者、解释者和引导者。这既能培养学生批判思维和语言交流能力,同时也使学生深化相关知识,而且能主动地学习。

(三)建构式探究教学

与发现式探究教学一样,反对直接传授科学知识,提倡在情境与问题中进行科学探究,但是又和启发式探究教学有一致的观点,重视教师的指导作用。

1.理论基础

理论基础为“教育即自我教育”,承认学生有主动学习的心智,主张学生主动以原有的经验为起点,在教学支架下,建构复杂而有意义的知识体系,重视教师的积极干预作用,鼓励对学习过程进行评价,以促进学生更有效积极的学习。教师是支架,是干预、有限的;学生是主体,是发展的、生长的。

2.项目举例

以2018年“浙江-印州STEM平移项目”《未来交通工具》这一项目为例。项目主题是使用废旧材料制造自己心中的未来交通工具。美国美国印第安纳州教师在项目教学中采用的是平行的站点循环模式(4个站点)。

教师在小组桌上放了四个文件袋代表四个站点:绿、蓝、橙、黄。里面分别放了代表不同站点的内容:绿色是工程站点,代表这个教学阶段,你需要用哪些工具和材料制作产品模型;蓝色挑战站点,代表在这个教学阶段难度较高的一些学习任务。黄色代表写作站点,橙色代表阅读站点。4个站点以及站点任务是教师的支架作用,教师的积极干预就体现在此,而在课堂执行时,教师只负责看和听,不给建议。因为此时学生才是学习的主体。教师要允许学生失败,更要注重提升。谁都不知道学生经历了这些环节后有怎么样的反应。教师只保证学生的设计是不是围绕项目,如果偏离了,如何想办法引导回来,其他不要去做。

总而言之,在项目执行过程中,教师通过“支架”,让学生经历并真正投入到知识建构的整个过程,这是建构式探究教学的宗旨。

二、三种探究式教学的异同

(一)三种探究式教学的不同点

三种探究式教学在项目式学习过程中应用及其广泛。为了更清晰地展示三者的不同,分点阐述如下:

1.理论假设不同

发现式探究教学认为学生在某个学习内容上的心智是一块“白板”或者一个空的“容器”,教学是让学生自己往上刻画或者注入知识和技能。启发式探究教学认为学生也是“白板”或“容器”,但是教学是教师往上刻画或者注入知识和技能,学生是习得并不断操练,最终内化为自己的知识体系。而建构式探究教学则认为,学生自主学习,教师提供学习支架,“教育即自我教育”。

1.知识观不同

发现式探究教学主张的是知识是客观的、外在的,学习都是主动发生的,学生的学习是主动发现知识的过程;启发式探究教学也同意知识是客观的、外在的,但是学习是学生主动接受知识的过程;而建构式探究教学的知识观则认为知识是个人在主题经验和经历上主动建构的结果,学习通过支架建构知识体系的过程。

2.教学观不同

发现式探究教学认为教学即教师提供良好的学习环境和条件,学生自主学习、发现知识的过程,一切内化皆是自发形成。启发式探究教学则认为整个探究是教师有意义地讲授,学生有意义地学习。教在学之前,或两者并行。而建构式探究教学主张学是主体,教是支架。但是建构式探究教学的真正含义更在于,支架拆除后,学生的能动性和发展性,能让自身的往上不断动态发展。

(二)三种探究式教学的相同点

上述三种探究式教学在实际的项目式学习过程中各有所长,但三者共同构成探究式教学,必定存在一些共性,阐述如下:

1.提高学生探究能力和创新能力

探究式教学的一个基本特征时提高学生探究能力和创新能力。传统的授受式教学是“读”教科书,“囤积”前人累积的知识,而探究式教学是“做”项目中应用元知识、习得新知识和技能,发展已有经验。主张通过教学中的探究活动,让学生的目光和兴趣越出书本。通过学会探究的过程,让学生释放出求知热情、研究的能力和终身学习的潜质。显然比一味地追求积累知识,更能培养学生科学地思考问题和解决问题的能力,同时更能让原有的知识体系更完整、更严密。

2.培养学生科学精神和理解学习的本质

探究式教学的另一个基本特征是能够培养学生的科学精神,从而理解学习的本质。探究过程让学生对求实、创新过程有深刻地了解,因为在项目当中,有属于探究活动的过程性评价,评价是学习的导向。在项目进行过程中,探究式教学围绕让学生仔细观察真实现象,记录分析数据,探究不仅由教师还可以由学生自己提出有意义的问题来设计,能促进学生学习情感的投入、记忆的保持和知识的理解,这些“做中学”、“学中继续做”的探究活动,无疑对传统的讲授教学提出了新的挑战。

三、实施建议

新课改提出要以学生的发展为主。基于教材设计一个项目,教师除了基于内容,还需要关注学生的认知生长点。即为学生建立新课的认知生长点,分三种情况。实施建议都以小学科学为主的项目学习为例,阐述如下:

一是项目中的学习内容,已有的知识和经验已经能启示学生对新知识进行合理猜想,经过实验或者其他实践能自行认证来确定其知识和经验的准确度;那么教师针对这一部分的教学内容,可以采用发现式探究教学法,让学生更自主。

二是项目中的学习内容,已有的知识和经验不足以准确来构建此时的知识体系,需要教师的启发来指导和修正自身原有的知識,教师的能动性无法用材料或者活动本身的素材来代替。确定原有知识和修正已有知识都是新的认知过程,是提高学生学习兴趣的关键。此时,我们需要用启发式探究教学法。

三是项目学习内容需要跨科整合资源来建构知识体系,重新对教学内容进行个性化设计,有效利用其他学科知识为学生建立本课的认知起点。那么此时的教学也更符合生活实践状况,我们可以用建构式探究教学法。

综上所述,从课堂教学出现的200年历史中,课堂教学并没有发生根本性的变化。所以,今天去研究和倡导项目式学习的探究教学是刻不容缓的时代需要。“吾听吾忘,吾见吾记,吾做吾悟”让咱们一线的中小学教师:把“教”减到最少,把“学”放到最大,才是教学改革的重中之重。

参考文献

[1]吴国盛.科学的历程(上)[M].长沙:湖南科学技术出版社,1997.12.

[2]美国国家科学基金会.探究--小学科学教学的思想、观点与策略[M].北京:人民教育出版社,2003.14.

[3]罗伯特.基于项目的STEM学习:一种整合科学、技术、工程和数学的学习方式[M].上海:上海科技教育出版社,2017.9.

[4]丁邦平.探究式科学教学:类型与特征[J].教育研究,2010-10.81.

作者:黄贝

PBL小学科学教学论文 篇3:

对小学科学PBL项目式教学的研究

开展PBL项目式学习(Project-Based Learning),旨在培养具有科学精神、实践创新能力、问题解决能力的人,这与小学科学新课程标准倡导的育人理念是一致的。下面通过《八音盒》教学案例,我们共同探讨一下具有PBL项目式特点的教与学过程。

一、丰富小学科学的教学策略

有观点认为:“项目式学习是学生在一段时间内,通过应对一个真实的、有吸引力的复杂问题的挑战,从而掌握重点知识和学科技能。”换一种解释,即在跨学科的深入探索过程中,引导学生调动所有的知识、能力,去创造性地解决问题,最终形成对核心知识和学习历程的个体理解,并能在新情境下进行迁移。

这与小学科学课程标准中提出的课程目标高度一致,即在保持和发展研究热情、了解与自身适应的科学知识、体验探究过程、培养良好学习习惯、发展各种学科能力、运用其处理实际问题等多个目标培养维度上,都有很强的关联性。

二、以《八音盒》为例的项目式教学设计与分析

首先,我们通过教学模型厘清教学各阶段主要任务、师生的行为指南,旨在帮助教师通过模型使用,激发学生的参与热情。

PBL项目式小学科学教学模型如图所示(见下页表1)。

《声音》学习主题体现了多学科能力、探究和实证水平的综合运用,又兼有生活经验的生动体验,具有典型的项目式学习特征。“八音盒”项目式教学可以这样设计——

第一课时:体验操作八音盒模型,产生驱动问题。

第二至四课时:组建学习团队,明确探究任务群,制订探究计划。

第五至六课时:收集、分析资料,使用学具了解声音产生、传播、音高、音强等知识,尝试在作品中加以体现。

第七至八课时:展示作品,交流分享项目研究过程,并参与评价,产生优化意向,并对作品进行优化,以此增强学习效果。

每一个阶段完成的教学任务如下:

1.准备阶段:引导学生了解主题,激发学习动机

驱动问题在项目式教学中的作用很关键。以一个真实世界、事件的情境作为锚点的驱动问题或任务,使整个项目研究连贯一致,逻辑关系统一合理,具有可操作性。

情境搭建与驱动任务要有效提出。操作八音盒使之产生简单旋律,通过组织学生“头脑风暴”,提出并归纳以下问题:八音盒的音乐是怎样产生的;旋律与八音盒滚轴的凸起是否有关系;声音高低与拨片长短是否有关系;拨片与声音产生的关系;音带的中空设计与旋律的关系……最终明确“設计音带打孔位置,使八音盒演奏自己设计的旋律”项目任务。

评估节点贯穿始终过程性评估从主题的产生就开始了,通过记录单、发言、问题梳理、表达等形式,对学生整体状态进行评估。

2.实施阶段:指导学生解决问题

小学生分组尤其是项目分组还需要教师的指导。教师要在过动手能力、沟通交流能力、获取信息能力、设计构建能力等方面给予学生具体指导,从而达到合理分工的目的。结合第一阶段教师的评估,确定项目负责人,再由项目负责人发起倡议,组建若干研究团队。在这一过程中,教师的作用得到充分发挥。

指导学生拆解与明确问题是小组活动的重要环节。一是探究方案中要解决的问题,二是为声音的产生、传播、音高、强弱等学科知识了解做好准备。避免只为作品展示而展示,忽略学科知识与能力培养的情况。通过“声音的产生任务拆解清单”,帮助学生明确任务。

现象:拨片与滚轴凸起接触时发出声音

问题:为什么声音会在此时出现

猜想:声音与拨片、凸起有关系

验证:利用钢片、固定架等学具模拟接触,发现其中的规律

结论:物体振动产生声音

项目小组将现象、问题等进行拆解和分析,教师指导学生利用思维导图、电子简报、绘本、PPT、小视频等,记录研究过程。主要目的:一是强化学习过程,二是使学科知识清晰化,三是为作品制作和交流打下基础。同时,对研究节点进行记录和评估。

在项目核心目标的设计中,增加跨学科元素,强化真实任务的学习效果,做到学以致用。通过“项目核心概念与积极探索支架”帮助学生应对复杂任务。

科学核心概念:物体振动产生声音、振动频率与音高成正比

数学元素:测量打孔距离,控制速度

音乐元素:音带打孔位置对照不同的拨片,产生旋律

美术元素:滚轴固定方法及装饰造型和色彩

工程体现:问题解决、工具使用、创新思考、模型设计与制作

3.展示阶段:帮助学生通过作品,激发表达的内驱力

教师要指导学生利用学习技术与工具产生的过程性资料,结合作品汇报学习过程、任务完成情况,培养学生自我表达能力,激发学习感悟。多个项目组的汇报,除了确定概念和探究结果,还会刺激、引发新的思考,使项目研究的延展成为可能。我们要通过“汇报交流表单”中的工程目标、解决办法、基础概念、自我感悟、自我评估等设计,提供交流汇报的抓手,引发作品优化意识。(见表2)

4.评价阶段:利用多元化评价机制,促进思考的深度

评估重在正视和引导,尤其是在学习阶段,更要体现评价引导的积极因素,促使学生的想象力、好奇心、质疑精神、冒险精神等发生显著变化,为下一个项目研究做准备。

教师要帮助学生梳理项目研究中的合作、任务完成、概念解释、作品展示、自我感悟、工具使用、跨学科水平、信息分析等内容,并进行动态评估,在每一个任务完成和每个阶段结束时要进行数据采集,避免在评估中产生片面或歧义。

5.纠正阶段:借助反思过程,改善学习

一项研究报告显示,在核心素养框架内的七大素养中,“自我认识和自我调控”素养占到第二位,“学会学习与终身学习”素养占到第三位,这个结果表明了纠正阶段的重要性,正确认识项目研究过程中的成败,不但有助于提高项目研究水平,还为下一次或长期项目研究打下基础。

总之,基于PBL项目式的学习,探讨还原真实的学习场景,提升学习者的问题解决能力和创新能力,对教与学都有积极的促进意义。

(责 编 行 之)

作者:刘明

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