冯幼义：三线·三面·三维，小学科学单元项目化学习的实践策略

项目化学习作为一种通过解决真实问题培育核心素养的教学新样态，是促进教学方式变革的重要载体。温州作为全国项目化学习整体变革的五大试点区之一，正全面推进学科项目化学习。以小学科学为例，许多教师基于教材大单元的编排逻辑，开展单元项目化学习研究。笔者通过观察和实践，发现问题，分析梳理如下：

第一，单元项目设计系统性不足。科学学科的单元项目化学习是指向核心素养的严谨学习系统，需要协同“学科”“儿童”和“项目”三者之间的关系，融合形成有机整体。但在实际教学过程中，教师往往顾此失彼。例如教师用项目化学习理念对六下《宇宙》单元进行重组设计，目光聚焦于项目的流程设计上，而忽略学科学习的过程，也没有关注儿童的认知规律，项目设计严重缺乏系统性。

第二，单元项目实施支持性不足。项目化学习是在教师指导和促进下，学生围绕项目进行的自主、合作的探究活动。但在实际项目实施过程中，许多教师缺乏相应的支持策略，学生们在解决问题、概念建构、团队协作等方面没有得到必要的支持，导致只见“项目与作品”不见“学习思维与过程”的局面。例如五下《船的历史》单元项目，学生们只是轰轰烈烈地造船，却忽略“浮力”等科学概念建构和4C学习能力的发展。

第三，单元项目评价功能性不足。评价是学习不可或缺的部分，但单元项目化学习的评价实施不易。实施过程中，普遍存在评价内容与单元目标不匹配，评价维度单一，评价量表标准描述不清晰等问题，没能发挥评价促进学生发展和优化项目过程的功能。例如《光》《计量时间》等单元的项目评价，从头到尾只有一张指向作品效果的评价量规，无法引导和评估学生在概念建构、问题解决、自主学习等方面的发展。

如何解决以上问题，更好地开展单元项目化学习？笔者从设计线、实施面、评价维提出小学科学单元项目化学习的实践优化策略。

“将儿童逻辑与学科逻辑相统一”是小学科学学习设计的追求。陈素平、王小梅等人从2002年至今一直致力于构建联接“儿童-科学”的小学科学学习设计操作框架，其阶段性成果两次获浙江省基础教育教学成果一等奖，多个单元的学习设计入编《科学》教材。作为成果运用单位，笔者将这一成果移植到单元项目化学习中，并在此基础上进行拓展深化，以项目为明线，科学过程和儿童认知为暗线，搭建三线融合的科学学科单元项目化学习设计的整体框架（图1）。

图1  三线统整的小学科学单元项目化学习设计框架

（一）细化核心概念为轴的科学线

学科项目化学习的关键在于学科核心概念在情景中的再建构与创造。以核心概念为轴的科学线，需要细化形成具体的核心概念体系。以五上《健康生活》单元为例，我们从下往上挖掘单元、学科乃至跨学科的核心概念，形成单元核心概念体系，以此为辖联结整个探究过程。此外，我们根据内容的区别，引入“假设-验证”和“实践-认识”两条科学实践路径，以指向科学学习过程的本质。

（二）细化尊重认知起点的儿童线

项目化学习探寻儿童已有学习基础是必不可少的，脱离前概念或者把握不准前概念，整个学习过程的作用力是架空的。儿童的哪些概念是错误的空白的？哪些能力是薄弱的？需要提供怎样的支持？这些问题都需要在设计中加以细化，为后续的实施奠定基础。在《健康生活》单元项目设计中，我们通过问卷调查、访谈等形式充分暴露学生的学习起点，进行精准设计。例如我们针对学生的错误认识，设计了“资料查阅”“模拟实验”“绘制循环图”等支架帮助儿童对错误概念进行改造和重组。

（三）细化聚焦实施要点的项目线

以夏雪梅（2020）项目化学习的总流程为线索，通过“入项探索-知识与能力建构-合作探究-形成与修订成果-出项-反思”的实施路径，细化每一环节的关键节点，将“科学线”和“儿童线”有效统一到“项目线”。如在入项探索环节，将学科中要解决的问题嵌入具体情境，转化为儿童感兴趣、能理解的驱动性问题。在知识与能力建构阶段，学生根据解决问题的需要主动储备相关的科学知识和技能，用高阶认知包裹低阶认知，教师则需要根据前测为学生提供结构性的材料，支持学生完成对前概念的重组与改造。

单元项目的设计聚焦了“科学-项目-儿童”三线的联结，单元项目的实施则要实现从线到面的扩展。我们重点关注并优化核心概念的建构、问题解决的路径和学习支架的提供这三个方面的实践过程，以更好地体现并落实三条设计线。

（一）优化概念建构过程，落实科学线

埃里克森认为核心概念居于学科中心，是具有超越课堂之外的持久价值和迁移价值的关键性概念、原理和方法。相较于具体概念，核心概念的习得过程更复杂、更艰难，需要更多策略的支持。

1.从“封闭”到“开放”的场域建构。

课时教学通常把学生置于单一、封闭的学习环境中，容易让学生感到疲惫。在单元项目化学习实施中，把儿童置身于充满探究性、体验性和互动性的环境中能激发儿童的学习欲望，支撑儿童自主展开概念建构的过程。如六上科学《小小工程师》单元，在开放场域中设置了材料区、查阅区、设计制作区、测试区。学生根据自己的需求调整每个区域的学习节奏，主动对错误前概念进行重组与改造，对缺陷和空白概念进行加强与丰富，也可以根据问题解决过程中碰到的困惑重新返回相应的区域进行再学习。

2.从“扁平”到“立体”的层级建构。

如果说子概念的建构是扁平的，那核心概念等上位概念应该是由多个扁平的子概念有机组合形成，是立体且丰满的。子概念与核心概念在逻辑上的协调统一，将更有利于儿童的建构过程。例如《健康生活》单元的核心概念被解构为“结构与功能”“系统间协作”“健康意识”三个层次，每个子概念的建构同样围绕这样的层级进行建构。

3.从“线性”到“螺旋”的循环建构。

核心概念的建构不是一蹴而就的，儿童需要以螺旋递进的活动为载体，在实践中经历多次收集和整理事实的循环，通过自我调节，不断加强与丰富概念，完成从“认识-再认识-新认识”的转换。如《健康生活》单元项目化学习，儿童在项目中经历三轮自我调整的过程，对于单元核心概念的认识经历了“总-分-总”的螺旋探索。特别是在合作探究阶段的摊位规划活动中，学生面对“完整的模型”和“结构破损的模型”进行选择时，经历了对“各系统分工配合，共同维持生命活动”这一核心概念的“正向建构”和“反向建构”。

1.优化驱动问题设置，引领项目。

解决问题是项目化学习的实质，高质量驱动性问题是单元学习任务展开的核心，具有激发和组织学习活动的功能。《健康生活》单元项目化学习的驱动性问题就基于儿童兴趣、科学逻辑和项目逻辑经历三轮迭代，更好引领项目线。

基于儿童兴趣改进真实情境：《健康生活》单元从1.0版本“为学校的健康主题周制作海报”到2.0版本“趣味健康集市摆摊”的问题情境转变，充分激发儿童的学习兴趣和挑战欲望。 

基于科学逻辑改进问题导向：驱动性问题的设计需要匹配对应的学习路径，才能促进学生的深度学习。《健康生活》属于典型的“实践-认识”型单元，3.0版的驱动性问题从“产品制作”转向选择合适的模型材料“摆摊”，有效解决2.0版问题中成果与路径不匹配，导致学生挫败感和单元核心概念指向偏差的问题。

基于项目逻辑完善问题描述：从项目的角度看，一个好的驱动性问题要能引领项目全过程。驱动性问题可以从问题的框架、谁在采取行动（可省略）、动作是什么、关心的话题或领域是什么、谁会受到影响等方面进行描述。《健康生活》单元的驱动性问题：“如何布置一个科学又有趣的‘健康公益’摊位，让全校师生更加关注健康？”就具备了这些要素，能更好地引导学生去拆解、定义问题，懂得问题解决的意义。

2.拆解形成问题链条，助推项目。

项目化学习中的劣构问题往往比较复杂，学生在问题解决上存在一定的难度。引导学生对问题进行界定和拆解，形成问题链条，以问题解决路径来推动项目的开展。例如五下《热》单元项目化学习的驱动性问题是“设计并制作一个成本在100元以内，20 分钟内70℃热水降温不超10℃的保温杯”。学生通过市场调研表、KWL表和731待解决问题清单对问题进行界定、拆分和排序，形成待解决的问题链。

3.修订问题解决方案，深入项目。

项目化学习的最终成果不是一次性形成的。要想形成高质量的成果，需要学生不断对问题解决方案展开评论、修订和完善。这是学生不断反思，不断深入项目，发展专家思维的过程。如《小小工程师》单元，学生在方案形成过程中，首先用黑笔进行初设计，形成问题解决的1.0版本；在“画廊漫步”中对方案展开评论，根据收获的建议用蓝笔改进，形成问题解决的2.0版本；对塔台模型进行测试后用红笔再次改进，形成问题解决的3.0版本。画笔颜色的调整和留痕充分体现了学生的思维过程，演绎了孩子们像设计师那样不断发现问题，分析原因并改进的过程。

（三）搭建学习支架，助力儿童线

当学生经过努力仍不能解决问题时，教师要根据学生的需求，提供必要的“学习支架”，才能更好地助力儿童真正进行深度学习和自主合作。

1.梳理学习支架的“型”与“能”。

梳理清楚学习支架的“类型”与“功能”，才能使其成为撬动项目学习深入的重要支点。经过多轮实践，我们发现按照项目化的流程对支架的类型和功能进行梳理能更好地支持师生的教学活动。如《小小工程师》单元，在项目准备阶段提供“好团队画像”等支架培育协作的文化与心智；在入项探索阶段，提供情境型支架，为学生创设真实的情境，增强学习内容的吸引力；在合作探究阶段，提供策略型支架和资源型支架，帮助学生设计解决方案，减少查找资料的盲目性；在出项反思阶段，提供交流型、评价型支架，促进交流分享、评估和反思。

2.明确支架设计的“始”与“终”。

维果斯基将学习支架描述为具有更多经验的人帮助学生跨越最近发展区，从现有知识水平到达潜在水平。因此，理想的学习支架要基于前期的调查和学生存在的困难，即为“始”，服务于核心素养的发展，即为“终”。《健康生活》单元项目化学习的学习支架以前概念调查和素养前测为起点，针对学生的概念缺陷、实验探究能力缺乏等情况提供“概念图”“实验操作手册”“冷知识卡片”等支架，服务于科学素养的发展；针对学生不懂合作，组内矛盾频发的问题，提供“好团队画像”“团队赞美卡”等支架，服务于沟通协作能力的发展；针对问题解决过程思维定势等情况，提供“奔驰法”“画廊漫步”等支架，服务于创新思维的发展。

3.把握支架运用的“时”与“度”。

真正能促进学生深度学习的支架应该是在“恰好需要的时机”提供“必不可少的支持”，即为“时”。而在学生不再需要这些支架时，教师会将其移除，则为“度”。

如《健康生活》单元，针对学生汇报逻辑不清，无法体现概念建构情况的问题，教师在演练环节提供流程卡，利用基础框架帮助学生梳理汇报逻辑。而在集市摆摊的展示环节，则撤除这一支架，给学生更多的空间与体验者进行互动。

单元项目的评价则要实现从面到维的立体建构。我们探索了指向素养目标的三维评价方案，细化形成具体的评价量规，并将评价贯穿单元项目的全过程。将项目评价与项目的三条设计线和实施的三个操作面紧密结合，呈现出一种旋合上升动态效果（图2），促进学生的反思与深化学习。

图2  三维旋合模式图

（一）指向素养目标，追求“一致性”的三维评价内容

项目化学习的评价需要指向核心素养的发展。我们参照义务教育科学课程标准，借鉴浙大刘徽教授改进的“素养目标模型——认知维、技能维和情感维”，将素养目标转化为评价目标（见表1）。同时将“教-学-评”的一致性体现在“评价”与“目标”“设计”“实施”逻辑的统一上。基于这样的追求，我们呼应“三线统整”的设计框架和“三面推进”的实施过程，形成推动“认知-技能-情感”三维发展的单元评价内容，以期对学生在项目实施过程中的概念建构情况、问题解决能力、借助支架开展自主学习等方面展开评估，获得可靠的证据，促进学生的发展。

（二）细化评价标准，遵循“前置性”的三维评价量规

项目化学习强调“评价先行”，由评价标准引领、调整、完善学生的学习。而多样化的表现需要用评价量规衡量学生在项目过程和成果中反映出的重要概念和能力的水平。我们基于三维评价，设置了前置性的评价量规，帮助学生明确学习任务，聚焦学习目标，提高自我评价能力。例如在《小小工程师》单元，我们设置了指向“技能维”的前置性“塔台模型评价表”，该评价量表指向产品设计和制作，包含对设计能力、合作能力、创新能力等诸多能力的评价。量表呈现明确的评价维度和评价尺度，大大提高学生自评、互评的可操作性，学生可以以此为参照获取评估数据，帮助学生发现塔台设计中的问题，并针对性地提出改进的方法。

（三）贯穿项目始终，实施“持续性”的三维评价进程

项目化学习的评价是伴随着项目的进程展开的，两者之间不可分割。在开展评价时，我们遵从过程性和阶段性评价相结合的原则，通过多元的评价主体，多样的评价形式开展持续性的评价。在单元项目实施过程中开展持续性评价，以“认知-技能-情感”三维度为横坐标，以项目进程为纵坐标，充分运用项目手册、反思日志、核查表等工具和方法，收集学生在评价任务中的表现，获得可靠的评估证据，来改进和优化学习过程。

且学且行，且行且思，我们在长期实践的基础上，提炼了三线·三面·三维的小学科学单元项目化学习的实践策略，希望在项目设计、项目实施和项目评价上能给老师们提供一些参考。后续，我们还将深入探索如何基于学习进阶开展大单元的项目设计和实施，期待我们能以项目学习为载体撬动课堂教学的变革，让核心素养在学习中生长。

原载于《温州教育》2024年第1-2期（总第328/329期）

文章采集转自  陈老实验实验