基于关键能力培养的项目式学习实践 ——以初中科学“自制浮力秤”为例

在将学校的教育面向未来的进程中，要对学生面向未来的相关关键性能力进行全方位的培养与提升。在此过程中要怎样将学生的学习主体意识进行充分的激发出来，来有效的调动学生对科学课程知识的学习兴趣，保证学生能够在理解与掌握相关知识的基础上，实现其自身的思维能力能够获得进一步的提升，进而切实保障学生能够在面向未来的同时还能够适应未来的关键能力的形成。

一、项目化学习与学生关键能力的培养

（一）认知能力培养

在项目化学习的框架下，学生可以根据个人兴趣和能力，自由挑战，探索新的课题和任务。他们可以独立完成课题，并且可以根据个人的兴趣和能力，进行相应的调研和评估，以及撰写相关的项目日记、活动记录和总结报告，以便在未来的课堂上能够发挥最大的潜力。

（二）合作能力培养

在项目化学习中，通过小组合作，学生们可以更好地理解和实践，并且能够更有效地完成任务。这些活动包括小组讨论、分工协作、资料收集、决策过程、问题解决、结果的分享和展示。通过这些活动，学生们可以更好地了解团队的价值，并且更加认识到团队成员之间的合作和相互支持的重要性。

（三）创新能力培养

通过项目化的学习，学生可以更好地理解和应对现实世界的挑战，并且可以根据自己的想法和客户的需求，进行有效的创作。而教师也可以通过多种视角的观察和指导，帮助他们更好地理解和应对这些挑战，并鼓励他们去尝试、去挑战，最终达到增强他们的创新精神、拓展他们的视野、增强他们的创新技巧的效果。

（四）职业能力培养

通过项目化学习，学生可以更加深入地理解和应用真实世界的问题，并且可以利用专业人士在实际环境以及现实的工作场所中所使用的工具或标准流程，提出有效的解决方案，从而更好地掌握知识，提升能力[1]。“职业学习”的学习方式与传统的课堂教学有很大的不同，“职业”的学习方式更加注重参与，让学生能够更好地掌握自己的学习内容，并且能够更加自控地完成自己的任务。此外，“职业”还能够让学生学会从不同的角度思考问题，并以专业的态度来完成自己的工作，以更加认真负责的态度来完成任务。通过这种方式，我们可以培养出专业技能和专业精神。

二、基于关键能力培养的项目化学习设计实施所面临的问题

（一）如何在项目化学习中对学生多种关键能力进行培养

在项目化的教育环境下，教师应该重视四种重要技能的发挥，其中，创新能力的发挥尤为重要，表现为思考的创新、制作的精良、完成的成果的卓越。通过提升创新意识，我们可以提升我们的思维、协调与专注。教师应该指导学生进行大胆地去思考与实践，并且在实际学习中不断挑战自己。我们应该鼓励我们去寻找更多的可行性，并且大胆地去实践，以便制定更有效的解决方案，并最终形成一种独特的个性。在项目化学习中，教师应该将重点放在培养关键技能上。并且在实施这些工作时，该遵循国家的课程标准，并且采用反思教师的教育成果进行客观、公正的评估。

（二）如何选择合适的活动培养学生的关键能力

通过对项目化学习的深入研究，能够明确各种教学活动都有其独特的功效。为了更好地提升学生的核心技能，建议使用多种多样的教学模式和手段，例如利用高级思考模型来激发和发挥学生的潜能。通过项目化学习，教师可以将基础知识融入到更深层的探究之中，帮助学生发现问题、解决问题、提出问题，从而培养他们的独立性和解决问题的能力。此外，教师还应该制定一套完善的考核机制，以便更好地激发和培养他们的自主性和探究精神。最终，我们应该坚持以能力培养为目标，并且认真贯彻这一原则。

三、通过项目化学习设计，培养学生的关键能力的措施

（一）关注兴趣，巧设项目情境

项目情境应当与初中阶段的科学课程要求相紧扣，同时还能够满足学生的学习需求以及其自身的学习兴趣；巧妙的设计项目的情境教学，不仅可以为学生提供一个切实探索与实践的良好学习机会，还能够激发学生自身的的内动力，以此帮助其能够更好地完成响应的学习任务[2]。在此过程中，教师要以实际应用作为学生学习的基础，对于科学学科中的知识要进行深入的挖掘，从中筛选出能够激发学生学习兴趣的课程内容，以此为学生设计出富有趣味性的项目情景，帮助学生对科学知识间更好地理解和灵活的运用。

例如，在学习“水的浮力”课程内容的时候，教师可以通过使用多种方式，如实验和案例，以此来进一步帮助学生更好地掌握有关水的浮力课程当中的基本概念，并运用阿基米德原则来对所遇到的问题进行全面的处理与解决。于此同时，教师还能够积极正确的指导学生将所学习与掌握的相关知识进行进一步的归纳和综合。为了更好地将“承重测浮力”的实验原理作用进行充分的发挥，教师可以借助“自制浮力秤”的课程当中的相关内容，组织学生积极的开展“曹冲称象”的教学实践活动，进而让学生在学习的过程中，能够以一种全新的方式来体会“曹冲称象”所包含的科学学科的知识，同时为学生创设种更加有趣的方式来激发学生积极主动的探索与学习相关的知识，如，学生在知识的学习之后，自主创造出一个浮力秤。通过“曹冲称象”的故事视频，教师可以为学生创建出一个立体且直观的科学观察实践活动，让学生们将从古人智慧当中所获取的灵感应用在现实生活当中，以此从而构建出一个浮力秤的初步构想，为他们今后参与浮力教学奠定基础。

（二）问题引领，预设项目实验

在初中科学课堂教学当中，学生是课堂知识探索的主体，在学生独立完成实验操作的同时，要依据相应的问题运用自身独特的思维，灵活的设计出相应的实验步骤，并构建出实验过程的相关构想，将自身的潜能进行充分的发挥，以此来不断的提升学生的科学核心素养。例如，在“自制浮力秤”的项目实验实践活动当中，教师可以向学生在课前提出问题：如“曹冲称象”的故事对我们制作浮力秤有哪些能够借鉴的意义？在浮力秤的制作过程中，我们可以将哪些与浮力有关的知识应用其中？生活中你都见过哪些秤？通过以上问题的加持，学生的思维会从历史故事赏析阶段进而有效提升到了项目实验预设阶段，以此能够促进学生自主回忆“水的浮力”课程当中所学的知识，进而推动其能够自主的思考浮力秤的制作材料和相关的制作步骤，以此形成制作浮力秤的详细想法，同时能够积极的完成浮力秤的绘图。

（三）合作探究，解决实验问题

在项目实验的实践过程中，学生们能够探索未知的知识，在激发出自身潜力的同时，还能够提升其问题处理的能力，进而有效提升其自身的科学思维能力。学生虽然能够在初期的实验准备工作中清晰地理清实验的相关步骤，但当学生开始自行操作的时候，依然会遇到很多的实验问题与实验挑战。在此过程中，教师要积极主动的为学生提供帮助，以此来促使学生能够通过自主的思考与同学之间的协同合作，来进一步培养其自身的科学技能[3]。例如，当学生开始独立尝试使用一个矿泉水瓶来对物体的所具备的重量进行测量的时候，却意外地发现，当把矿泉水瓶放入水里之后，水瓶会站不住脚。这个问题的发生，主要是由于学生所使用的测量工具的表面太小。以此为了有效的避免其中的相关问题发生，学生可以提出更多种有效的处理方法，包括在瓶身当中加入少量的石头、或者还可以使用绳索和使用吸铁石等方法来固定瓶子。通过实验的结果表明，当把吸铁石分开安装在瓶口和瓶底时，可以使矿泉水瓶牢牢地悬挂在水面上，而且不会对浮力测量结果产生太大的偏差。通过这次挑战，学生们会发现，在实验中不仅需要具备良好的问题反映能力，还需要具备创造性的思维和熟练的运算技巧。

（四）任务引领，完成学习进阶

基于项目实验的初中阶段的科学知识的学习教学，主要是一个以项目实验作为推进的方式，在学生原有知识经验的基础上，来进行不断的进阶与不断的升级的一种科学性的探索与研究的实践活动。在基于项目实验基础上的初中科学教学实践过程中，教师要依据学生的实际学情，不断的为学生设置相应具有进阶性知识的问题，正确的引导学生展开深层次的科学知识思考。例如，在自制浮力秤实验的实践过程中，学生可以通过相互讨论与交流的方式将水瓶竖立的问题成功地解决掉，同时借助砝码来精确的确定浮力的具体刻度线，然后利用直尺当中的细分小格，确定出更为精细的刻度线。在此过程中，教师将另外的实验活动任务布置给学生，要求学生检测浮力秤上的刻度是否均匀，然后学生会试着运用浮力的知识来加以证明。在这个实验的整体思考过程中，学生会自主的运用本课中进行训练V排的相关计算经验，然后通过阿基米德原理的逆用、重力公式和二力平衡的相关原则，进行一步步的推理与证明。以此得出作为瓶子截面的S会始终保持一个均匀不变的样子，此时水的密度同样也不会发生改变，因此得出在这个等式当中的h和m会成正比，以此说明浮力秤的刻度会保持一个均匀不变的样子。最后，学生可以通过所设计的“最大刻度来进一步的确定任务”“刻度对应质量的精准性”等相关多个进阶式的实验活动探究性的任务，以此来借助此种进阶性的实验任务设计，一步步的引导学生进行不断深化的实验项目探索与研究，进而促进其能够在实验中开展深层次的科学知识学习。

（五）作品展示，改进项目产品

通过参加项目化的实验操作，我们发现，学生会通过对自己的作品的展示和不断的改进完善中，进而更好地激发其自身的创造力与自我发现能力。这种方式对于培养学生们自身潜在的创新能力和独立性有着至关重要的作用。通过参加这次实验实践活动，学生能够积极的将自己的成功感受与其他同学相互之间的见解进行有机的结合起来，从而更好地将自身的创造力充分的发挥出来。比如，当教师在与学生提出了一个关于刻度的浮力秤的实践挑战中，即使是最简单的方式，比如使用马克笔和小刀，都能够有效地避免刻度的消失。学生在处理刻度线的细节当中，各个小组之间所采取的技术均会有所不同，其中，对于采取的外观标记技术以及所采取的内在标记技术，在此两种技术的应用中，均能够为学生提供有效的参考，从而有助于提升学生自身的创新能力。通过对学生在项目实验学习中的表现来进行综合性的评估，学生在通过小组和个人的分享与展示，学生们不仅能够进行自我反省和小组间的相互反思，还能够发现自己的薄弱点，并成功地弥补不足。

结束语

总之，项目化的学习与学生关键能力的深入培养，其二者之间存在一定的内在联系，因此在科学的教学当中，教师在将项目化的学习方式与科学的教学实践进行有机的融合在一起，学生在此方式中开展学习，才能够在实际的学习中确定项目的学习主体，进而让科学学科的文本教学与实际的生活进行深入的联结，进而实现面向未来中对学生的关键能力进行全方位的培养与提升。

参考文献

[1]王艳.建构深度学习课堂，培养学科关键能力[J].安徽教育科研,2023,No.138(02):100-102.

[2]徐莉萍.聚焦学科关键能力  改进初中学校教学实践[J].现代教学,2022,No.515(17):23-24.

[3]朱菁英.以核心素养为基础的项目式学习在初中科学中的运用[J].新课程,2022,No.649(41):63-65.