基于PBL的小学科学教学模式构建与实践

【摘要】研究基于对PBL教学模式内涵的分析，比较了PBL教学模式与传统实验教学模式之间的差异，并在此基础上进一步运用PBL教学模式设计了“摆的研究”实验并进行了实践，結果发现小学生在PBL教学模式中更愿意参与实验教学，对于激发学生的学习兴趣与科学灵感具有重要帮助。

【关键词】PBL教学;小学科学教学;实验教学

作者简介：张慧莹（1989.05-），女，江苏省徐州市碧水湾小学，中小学一级教师。江苏省青年教师基本功大赛科学学科二等奖，徐州市青年教师基本功大赛科学学科一等奖，徐州市优质课评比科学学科一等奖。

一、引言

小学科学教学是小学教学的重要组成部分，是学生开启科学探索的启蒙阶段。在传统的小学科学教学中，实验教学方式能够帮助学生更好地形成科学思维，更直观地了解科学现象，具有重要作用。本研究尝试通过构建新时代小学科学实验教学的组织形式，综合参考多种实验教学方式与方法，最终将PBL新型实验教学模式运用到小学科学实验教学中，提高小学生的科学综合素质。

二、PBL模式的内涵与理论基础

PBL（Project-Based Learning），是一种基于项目学习的教学模式，在近年来的学科教育改革中被不断尝试与运用，也称为项目化学习、专题式学习等。在PBL教学法中，教师以问题为教学出发点，所有的授课都围绕这个问题展开。在小学科学教学中运用PBL教学法，教师不再是课堂的主导者，而变成引导者，学生才是课堂的主导。PBL模式更强调小学科学教学的核心概念与原理，使学生参与到真实环境中了解问题、解决问题，进而提高学生的自主学习能力。PBL教学法是对传统教学法的补充和拓展。

三、小学科学教学中PBL模式与实验教学改革

（一）小学科学教学中传统实验教学模式存在的问题

实验教学是小学科学教学中常用的教学手段和方法，能够有效实现教学目标。但是，小学科学传统的实验教学模式存在许多问题与不足，限制了学生实践能力和创新精神的培养，主要表现在以下几点。

第一，目前的小学科学实验项目内容十分狭窄单一，以重复验证实验为主，创新性不足，且在小学科学实验项目的设计上以独立、分散的实验项目为主，各个项目之间缺乏必要的逻辑相关性和延续性。这对于解决学生在小学科学实验中观察到的问题十分不利。

第二，传统实验教学方式过于陈旧，教师多采用课堂演示的方式进行讲授。小学生长期处于这样的教学模式下，当面临变化中的问题或者复杂的问题时，难以通过独立思考解决问题，不利于其独立思考能力的培养。

第三，在传统的小学科学教学中，实验过于陈旧，教学内容与时代脱节，不能与快速发展的现实相契合。学生即使从小学科学教学中学到了部分知识，也难以应用到实践中。

第四，小学科学实验经费有限，限制了教师进行实验创新，抑制了教师的创新积极性。

第五，在小学科学实验教学中，实验室使用频率低，多数实验在普通教室进行，学生的代入感差，教学效果并不明显。

（二）小学科学教学中PBL实验教学模式的主要特征

小学科学教学中PBL实验教学模式的关键点在于为小学生提供更为真实的实验项目，在真实的实验情境中培养学生解决问题的能力。

第一，在PBL实验教学中尽可能创造真实的实验情境，增强学生的代入感，帮助学生找到真实感觉，使学生的学习更为有效。

第二，小学科学是一门逻辑性非常强的学科，在科学探究中讲究逻辑性、连贯性等，因此小学科学教学中的PBL实验项目也应该是连贯且具有逻辑性的。

第三，在PBL教学模式中，教学方法更加多样化，能够发挥学生的积极性与主动性，进而提高学生的创造力。

第四，小学科学实验活动具有更多的自主性与协作性。PBL实验教学以学生的自主探究为主，能够最大限度地发挥学生的主体作用。从实验设计、实验安排到实验的实施与结果分析，学生都积极参与其中，独立思考，而且培养了与他人的协作能力。

第五，小学科学的实验成果具有多面性。在PBL实验过程中，从假设到评价，每一个环节都有学生的参与，每一个环节的结果都是学生在实验中学习到的成果，因此PBL实验成果具有多面性。

四、小学科学PBL实验教学模式的构建与实践

针对PBL实验教学模式的优点，尝试将PBL实验教学模式运用到对传统小学科学实验的改革中，是对传统实验的创新，更加强调学生的中心地位。下面以小学科学中“摆的研究”教学为例，进行PBL实验教学模式的构建与实践。

按照“目标、计划、实施、检查”的基本框架，将小学科学中“摆的研究”教学分为创意预设、教学应用、应用评价三个阶段，每一个阶段都有需要解决的问题，根据不同的环节设计阶段目标。具体的阶段计划见表1。

（一）小学科学PBL实验教学模式的创意预设

创意预设是小学科学PBL实验教学模式的第一个阶段，也是小学科学PBL实验教学中的关键环节，更是小学科学PBL实验教学成功的关键。创意预设阶段的任务是设计小学科学PBL实验教学模式。教师在研讨过程中，应该对小学培养计划、实验条件等问题进行综合考虑与设计。

（二）小学科学PBL实验教学模式的教学应用阶段

在项目选定环节，教师引导学生组队，使学生真实感受科学探索中的分工与责任。教师可以通过问题学生“你们是如何分工的？”“团队组建过程中考虑了什么问题？”等来帮助学生完成组队。

在方案拟定环节，引导学生考虑影响摆的因素有哪些，各个因素应该如何观察，帮助学生设计出实验思路，这个过程能够帮助学生更好地感受实验的设计过程，并且在进一步的实验过程中能够验证自己的思路。为了保证实验顺利进行，教师要引导学生明确实验的影响因素和实验方式。

在实验实施环节，按照自主探究的方式开展实验实施。总结影响摆的因素：摆的长短是主要的影响因素。并引导学生发表自己的实验结果与实验感想。

（三）小學科学PBL实验教学模式的应用评价阶段

课程结束之后是PBL教学评价阶段，评价阶段通过展示与自评两种方式开展。在展示方面，实验结束后，请各小组分别汇报本组实验情况，对各自的假设提出、实验过程、实验结果等进行汇报。各组相互分享实验思路，可以打开思路，发现自身不足，找出自身问题，从而帮助学生提高思考能力。

在自评方面，采用问卷调查的方式来判定PBL教学模式的教学效果，结果如下。实施传统实验教学后，有30%的小学生表示愿意积极参与传统实验，有45%的小学生表示对于实验参与程度一般，有25%的小学生表示不愿意参与实验教学。实施PBL实验教学后，再次对学生的参与意愿进行调查，有44%的小学生表示愿意积极参与PBL实验，有36%的小学生表示对于PBL实验参与程度一般，有20%的小学生表示不愿意参与PBL实验教学。结果发现，不愿意参与实验教学的学生人数减少，愿意积极参与实验教学的学生人数增多，表明学生更愿意接受自主性更强的PBL实验教学模式。

五、用小学科学PBL实验教学模式应注意的问题

第一，要将PBL教学法与传统小学科学实验教学模式相结合。PBL教学法最初被用于医学院的教学中，是医学教学中常用的方法，并取得了良好的实践效果。小学科学教师在实验教学中要灵活应用PBL教学法，切不可僵化。实验教学的目的之一是引导学生通过实践发现知识，学习知识，培养学生的实践能力。但是在实验教学中小学生的思维是非常活跃的，这种个性化的思考是对教师能否灵活运用PBL教学法的考验。这要求教师从学生的个体化发展与教学目标实现两个方面进行综合考虑。此外，PBL教学法与传统小学科学实验教学均具有实践性强的特点。传统小学科学实验教学是经过多年教学检验的教学模式，符合小学科学学科的培养要求。在小学科学实验教学中运用PBL教学法，要结合传统实验法，并尝试运用PBL教学法弥补传统教学法的不足，才能完善小学科学教学，更好地培养小学生，更好地实现教学目标。

第二，应用PBL教学法，要注意教师与学生之间的配合与交流。PBL教学法，既重视学生自主提出问题并解决问题的能力，也注重师生之间的配合与交流。

首先，教师在小学科学实验教学中应用PBL教学法时，要以引导者的身份处理问题。PBL教学法注重小学生的个体化，主要从小学生个体角度出发，让小学生在科学实验中能够充分发挥自身能力，在自主发现问题、解决问题的过程中掌握科学知识，提高实践能力。在PBL教学法中，教师不再是主导者，而是以引导者的身份出现在实验课堂中，协助学生发现问题、解决问题，使学生成为主导者。在PBL教学法中，教师要积极鼓励学生多思考、多发现、多回答，关注并积极挖掘学生的潜力。

其次，小学生要积极配合PBL教学法的实施与教师教学工作的开展。与传统的实验教学法不同，在PBL教学法中，课堂不再是教师的“一言堂”，也不再是按照固有的步骤教学，而是需要小学生在实验中投入更多的专注力。PBL教学法既是对教师教学能力的考验，也是对小学生学习能力的考验。有部分学生在PBL教学法中表现出自主约束能力差、自主学习能力差及自主配合能力差等情况，态度消极。针对这一现状，小学科学教师应该与学生多交流，协助学生适应PBL教学法，帮助学生在PBL教学中发现自己的优点，提高学生的自主学习能力。

六、结语

小学科学教学对于小学生实践能力、探索能力的培养是非常重要的。随着时代的发展以及社会对人才衡量标准的变化，若要提高小学科学教学质量，必须要革新教学方法。PBL实验教学模式虽然对教师提出了更严苛的要求，要求教师采用引导式教学，但是提高了学生实验探索的兴趣，这正是小学科学研究的意义。教师要利用PBL实验教学模式创造真实情境，帮助学生融入其中，培养学生的创新精神与创新能力。PBL实验教学模式的教学效果要优于传统实验教学方式，也更符合实验的初衷，可以推广应用到更多学科的教学中。

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