基于項目式學習的小學科學教學創(chuàng)新實踐——以“校園生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建與維護”為例一、案例背景與設(shè)計初衷小學科學課程以培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)為核心，強調(diào)探究實踐與真實問題解決。在三年級《生物與環(huán)境》單元教學中，教材側(cè)重理論認知，但學生對“生態(tài)系統(tǒng)”的理解易停留在概念層面。我校（XX小學）擁有一處約20平方米的閑置校園角落，雜草叢生、土壤板結(jié)，成為學生課間“繞道而行”的區(qū)域。結(jié)合課程標準中“探究生物與環(huán)境的相互關(guān)系”“運用科學方法解決實際問題”的要求，我們設(shè)計了“校園生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建與維護”項目式學習案例，旨在通過真實場景的改造實踐，讓學生在“做中學”中深化科學認知，提升跨學科實踐能力。二、創(chuàng)新教學策略的實踐路徑（一）情境驅(qū)動：從“問題發(fā)現(xiàn)”到“項目生成”教學初始，教師帶領(lǐng)學生實地觀察閑置角落，用鏡頭記錄“荒蕪景象”：裸露的土壤、零星的雜草、缺乏動物蹤跡……學生圍繞“如何讓這片角落‘活’起來？”展開討論，提出“構(gòu)建微型生態(tài)系統(tǒng)”的核心問題。教師引導學生拆解問題：“生態(tài)系統(tǒng)需要哪些組成部分？”“校園環(huán)境適合哪些生物生存？”“如何解決土壤、水源、空間的限制？”通過頭腦風暴，學生將抽象的“生態(tài)系統(tǒng)”概念轉(zhuǎn)化為具象的改造目標，自主形成“植物種植區(qū)”“昆蟲觀察箱”“雨水收集系統(tǒng)”等子項目，項目任務自然生成。（二）跨學科整合：打破學科壁壘的實踐探究項目實施中，科學學科提供核心理論支撐（如生物的生存需求、食物鏈關(guān)系），其他學科深度融入：數(shù)學：學生分組測量角落面積，計算種植區(qū)域比例，設(shè)計“植物間距”方案（如根據(jù)植物生長周期，用乘法計算半年后的生長空間）；美術(shù)：繪制生態(tài)系統(tǒng)布局圖，用色彩區(qū)分“陸生區(qū)”“水生區(qū)”，設(shè)計昆蟲觀察箱的外觀（結(jié)合結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與觀賞性）；語文：撰寫《校園生態(tài)改造方案》，記錄觀察日記（如“蚯蚓對土壤的改良作用”），在成果匯報時撰寫解說詞；勞動教育：參與翻土、播種、澆水等實踐，理解“生物生長與人類勞動的關(guān)系”。學科知識不再是孤立的知識點，而是解決真實問題的工具，學生在“用知識”的過程中深化了“學知識”的意義。（三）真實探究：從“模擬實驗”到“實地實踐”摒棄傳統(tǒng)“課堂實驗”的局限，項目以校園角落為“實驗室”：1.土壤改良實驗：學生發(fā)現(xiàn)土壤板結(jié)后，分組設(shè)計實驗：A組“自然風化+蚯蚓松土”，B組“添加腐葉土+有機肥”，C組“覆蓋地膜保濕”。每周觀察土壤濕度、透氣性變化，用“土壤疏松度評分表”量化結(jié)果，最終得出“腐葉土+蚯蚓松土”的最優(yōu)方案（結(jié)合科學的對比實驗法與數(shù)學的數(shù)據(jù)分析）。2.植物選擇與種植：學生調(diào)研本地植物（如綠蘿、薄荷、太陽花）的生長習性，結(jié)合“校園光照時長”（科學課測量數(shù)據(jù)），篩選出“耐陰+耐旱”的植物組合。種植時，小組分工明確：“種子組”負責催芽，“移栽組”負責定植，“養(yǎng)護組”設(shè)計澆水日歷（數(shù)學的周期規(guī)劃）。3.昆蟲引入與觀察：學生從校園草叢中捕捉蚜蟲、瓢蟲，放入自制的“生態(tài)觀察箱”（透明塑料箱+透氣孔+植物），觀察“食物鏈”（蚜蟲→瓢蟲）的動態(tài)變化，用繪畫和文字記錄生物行為（如“瓢蟲的捕食軌跡”）。真實場景的探究讓學生直面“土壤不透氣導致植物枯萎”“雨水過多淹沒種植區(qū)”等意外問題，教師引導學生用“科學日志”分析原因，通過“二次實驗”（如調(diào)整種植坡度、增設(shè)排水槽）解決問題，培養(yǎng)了“試錯—修正”的科學思維。三、實施過程與階段成果（一）項目啟動階段（1周）問題聚焦：通過“校園角落現(xiàn)狀”視頻、照片引發(fā)認知沖突，學生分組討論“生態(tài)系統(tǒng)的要素”，形成《項目需求清單》（如“需要疏松的土壤”“適合的植物種子”）。角色分工：每組設(shè)“科學家”（負責實驗設(shè)計）、“工程師”（負責裝置搭建）、“記錄員”（負責數(shù)據(jù)整理）、“宣傳員”（負責成果展示），角色可輪換，確保全員參與。（二）探究實施階段（4周）實地調(diào)研：學生用“五感觀察法”記錄角落的生物（如螞蟻、雜草）、非生物（如土壤pH值、光照強度），繪制“初始生態(tài)圖譜”。方案優(yōu)化：結(jié)合調(diào)研結(jié)果，小組修改方案（如原計劃種植的“向日葵”因光照不足改為“綠蘿”），教師邀請園藝師、家長志愿者提供專業(yè)建議（如“腐葉土的堆肥方法”）。實踐操作：學生動手翻土、搭建雨水收集裝置（用飲料瓶改造，結(jié)合物理的“重力排水”原理）、種植植物，每周用“生態(tài)日志”記錄植物高度、昆蟲數(shù)量等數(shù)據(jù)（如“第3周，薄荷長出4片新葉，蚜蟲數(shù)量減少1/3”）。（三）成果展示與反思階段（1周）多元展示：各小組通過“生態(tài)模型解說”（結(jié)合3D打印的植物模型）、“觀察日記集”、“問題解決海報”（如“如何解決土壤板結(jié)”的方案對比）呈現(xiàn)成果。反思迭代：學生自評“在項目中最有成就感的環(huán)節(jié)”（如“成功讓蚯蚓在土壤中安家”），互評“其他組的創(chuàng)新點”（如“用廢舊水管制作灌溉系統(tǒng)”），教師引導反思“哪些環(huán)節(jié)可以改進”（如“昆蟲觀察箱的透氣性可優(yōu)化”），形成《項目改進計劃》。四、教學效果與反思（一）學生素養(yǎng)的提升科學認知：85%的學生能準確描述“生態(tài)系統(tǒng)的組成及相互作用”，遠超傳統(tǒng)教學的60%；學生的“科學日志”中，出現(xiàn)“食物鏈的動態(tài)平衡”“生物對環(huán)境的適應性”等深度思考。實踐能力：學生掌握了“對比實驗”“數(shù)據(jù)記錄”“問題解決”的方法，如在“土壤改良”實驗中，自主設(shè)計“對照組”（A組自然土壤，B組改良土壤），用“生長速度”“存活率”等指標分析結(jié)果。跨學科應用：數(shù)學的“面積計算”、美術(shù)的“空間設(shè)計”、語文的“科學寫作”在項目中自然融合，學生在區(qū)科學創(chuàng)新大賽中，憑借“校園生態(tài)改造方案”獲得一等獎。（二）教學反思與改進時間管理：項目周期（6周）需協(xié)調(diào)科學課、課后服務、周末時間，部分環(huán)節(jié)（如植物生長觀察）因天氣、假期中斷，后續(xù)可引入“線上觀察日志”（用班級群分享照片），保持探究連續(xù)性。資源整合：初期面臨“土壤改良材料不足”“昆蟲捕捉難度大”等問題，后續(xù)可與學校后勤、社區(qū)農(nóng)場建立合作，拓寬資源渠道（如申請“校園生態(tài)基金”購買種子）。差異化指導：個別小組因“分工不均”導致進度滯后，需在項目啟動時加強“角色職責培訓”，設(shè)計“任務進度表”，確保每位學生參與關(guān)鍵環(huán)節(jié)。五、結(jié)語“校園生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建與維護”項目，將科學知識轉(zhuǎn)化為真實問題的解決方案，讓學生在“改造校園”的實踐中，實現(xiàn)了