一、小学科学PBL教学设计流程
1.对学生现有能力和需要的综合分析
通过对参与PBL的学生的能力和需要的综合分析，可以了解学生的科学素养基础，学习能力，能够完成PBL所需要的情景问题的难易程度。从而能够客观和准确的提出的学习目标，准备合理的PBL讨论的情景内容、设计、多媒体的选择和相关图书资料。可以从以下方面来对学生进行分析，例如：学习者为xxx学校xxx年级学生（请客户自己修改黄色部分）：全班共有x人，男生x人，女生x人。男生女生混合分为x组，每组5人。学习能力，学生均能够自行阅读小学科学相关的文章资料，经过老师前期培训，学生可以借助电脑，图书等查阅相关资料。对于小学科学的基础课程中涉及的相关知识有一定的了解。了解学生的学习需要，总结学生对哪方面的小学科学问题感兴趣，或者对于那种情景方式更易于接受（比如小学生对图画或者小故事更易于接受）。
2.设计合理的教学目标
依据我国专家研究成果,PBL学习方法实施的核心目标是使学生:搭建扎实并且灵活的知识基础;提高并且开发高层次创新思维能力;能够开展自主学习;能够在PBL过程中培养合作精神。设计合理的教学目标要对本学科的特点有良好的掌握，在本案例中，如讨论小学科学中的动物单元，讨论与蜗牛相关的问题。笔者设计的教学目标如下：（1）知识获得方面，通过观察蜗牛的生活环境，身体形态，运动和了解饲养方法，使得学生能够在获得动物共同特征的同时，建立起生命体的概念。（2）PBL的过程和方法方面：通过对学生已有生活经验碎片的唤醒，使得学生能够通过语言来表达自己的生活体验和观点，通过小组讨论，提出自己的问题或者观点。提出问题后学生寻求解决问题的答案，开发他们的创新能力，观察能力，解决问题能力，总结能力。（3）合作精神等品质的培养：在PBL的讨论过程中，学生能够增强把生活知识运用到书本中的能力。同时小组讨论合作的交流模式，能够培养学生的团队意识、自信的表达观点的能力，交流能力。（4）通过对蜗牛的观察分析，饲养过程中让学生自主发现课本之外没有的知识，如蜗牛的食物、排泄、生长、繁殖等，使得学生在潜移默化中学到知识，同时又养成的自主学习的习惯。
3.学习环境设计
(1)问题情境设计。
通过图片来展示身边的小动物，如小学科学课本中动物单元提到的，蚯蚓，蜗牛，蚂蚁，金鱼等。让学生注意到身边的小动物，了解这些生命体的特征。让学生想办法、动脑筋尝试调查、观察获得更多的生活在附近的小动物的信息。感受动物和自然、人类的关系和动物的多样性。
提出要解决的问题，如，秋天里有哪些小动物，怎样观察获得小动物，还以蜗牛为例，引导学生提出问题，蜗牛的生活习性是什么？蜗牛用什么呼吸？蜗牛睡觉吗？然后是学生有浓厚的兴趣进行提出问题阶段，每组的成员记住自己提出的问题。
（2)学习资源设计
老师可以将班级学生提出的问题都收集到一起，以ppt的方式展示在学生面前。通过动物的教学视频，向学生展示蜗牛的一些生活习性和生长过程。给出一些相关的动物的基本知识，让学生有一定的了解之后再去解决他们提出的问题。同时给出相关的图书资料，让学生有平台去查找相关资料。
(3)学习过程设计
为了培养学生条理清晰地解决问题的能力,再现学生问题解决的思维过程，使得学生在解决问题后能够知道自己的正确或者错误之处，同时也可以作为认知档案留存，使得学生能够在发散思维的前提之下，又能有章可循，不至于使得PBL教学，成为没有边际的空想和学生无根据的遐想。
4.学习评价设计
本案例PBL评价的方式有3种,即教师评价、组内成员互相评价、自我评价。评价内容包括学习过程评价和学习成果评价两个方面;学习过程价评价主要是对学生参与PBL的合作程度、主动性、积极性、在组内起到的作用，以及是否有效地分享小组其他成员的经验。学习成果的评价注重学生提出、分析和解决问题的能力，以及此过程中的查找资料的能力。得出结论的正确与否。
二、PBL教学的实施思考
从小学科学动物单元蜗牛案例的设计思路和实施效果总结得出,PBL的教学模式对与培养学生的创新思维能力、合作学习能力、自主学习能力的提高有积极的影响，此外对于学生学习兴趣的培养有积极作用。在学生知识获得方面有了显著的进步，不再是灌输式的应试教育下的死板，不再是直接把知识告诉学生，使得学生没有思考的理由和空间，也没有的绝对的错误和正确，使得学生能够在自己感兴趣的前提下，通过自己的努力和挖掘找出问题的答案。这一过程，对培养学生的扎实的科学素养有着至关重要的作用。在PBL教学中，学生的学习热情高涨，学生的体会是，以前的小学科学课，都是老师直接讲解书本的知识，他们没有过多的去思考相关的问题，也没有去想自己哪里不懂，只是按照老师的要求记住相关知识。课堂效率低，对于太多要记忆的东西产生厌恶情绪。但是PBL的讨论过程就解决了这一问题，同学之间不仅加强了沟通，虽然回因为会不同意对方观点而争执，但是又可以努力查找资料来证明自己的观点，在查找资料过程中学到了许多课本没有的知识。同时经过资料的总结还能对所学知识进行拓展，使得简单的蜗牛一课特别丰富多彩。同时还能认识到其他动物的相关知识。PBL使得学生成长了很多。对于参与PBL之中的老师也深有体会，他们说：以往的教学过程中，很少有学生的表现机会，只有个别同学在课堂上比较活跃，但是PBL中一些不常发言的学生提出的观点也令我惊讶于他们潜在的能力。虽然PBL教学有诸多优点，也受到老师和学生的推崇，但是在大面积和广泛的推行过程中还有许多挑战。需要在接下来的PBL教学探索中去解决。主要有以下方面：
1.教师角色
在PBL模式下小学科学的课程中，教师的身份只是一个引导员，辅助者。引导学生提出与主题相关的问题，并且就问题引导学生思考，激励和引导学生进行发散思维。在学生讨论偏离主题或者有明显错误的时候进行纠正。并记录每一个学生的表现，以及相关问题。同时，为学生提供书籍等相关资料，为学生创造亲历解决问题的机会，使学生在进行知识建构的时候，培养学生的创新能力，探究能力和综合实践能力。当然，教师还要监控学生的学习过程,尤其是在学生小组讨论学习过程中,教师负责调控小组的学习气氛,，激发学生参与的积极性与团队协作意识。
2.学生角色
在PBL模式下小学科学的课程中，学生不是被动的接受知识，而是主动的获得知识的过程，是知识学习的主动参与者。学生在整个PBL过程中，都要进行积极的思考和认真的准备，在自己发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的过程中不仅要学会倾听小组成员的意见，也要积极表达自己的想法，同时还有竞争意识的融入，提高自身学习能力的同时，还提高了交际合作能力。
3.师生角色的转变需要逐步适应的过程
有上述分析的教师和学生在学习知识的主动和被动关系的转变可以看出，如果达到PBL的要求还需要一些时间。老师的转变很重要，更重要的是能够引导学生习惯自主学习的模式。
4.教学课时延长
教师备课(设计教学设计,问题引导,教学资源等方面)所准备的时间比旧的课堂教学多，因为你不知道学生会提出怎样的问题，在PBL过程中老师也处于一个学习者的角色，要不断的对自己不熟知的知识进行补充学习。同样，在PBL教学中,学生要花更多的时间来查找资料，准备问题，讨论，分析结果等，有时课堂的时间不够，会占用学生的课余时间，这样有可能降低学生的兴趣。同时对于课时的控制有一定的难度。
5.成本比较高
硬件上：相对传统教学,PBL模式需要准备多媒体教室，有条件的甚至需要网络教室,对于讨论中的相关表格，资料的开销都增大。软件上：对于老师的需要增多，每一个小组都需要一名老师指导，监控。这样人力的需要加大，同时也增加了实施难度，老师虽然不在是知识的主要讲解者，但是他的引导作用不容忽视。
6.对学生的评价客观比较难
PBL模式下对于学生的评价比较困难，因为学生的表现可以是学生表现可以是，发言的积极程度，资料的查找能力，分析问题的准确性，创新能力，问题解决的报告等等，没有一个客观的标准很难说学生的表现是好还是不好。同时还有组内互评和自我评价，都存在很大的人为因素和主观因素，对于学生真实能力的反应很难评价的客观。对于具体的评价项目很难确定，需要在长期的实践之后来逐渐完善。笔者针对这些问题和教学经验提出一些解决方案，对于教师来讲，首先要对课程的设计有良好的把握，对于角色的认知要坚定，留给学生更多自我学习的空间。对于硬件和软件资源的要求，可以将PBL设置为一门课程，同样也可以让学生自发组织PBL小组，在课下进行讨论学习，对于一些资料可以重复利用。减少不必要的开支。对于教师资源的要求，可以由一些有相当文化水平的家长在课下对学生进行指导。
三、结语
PBL的教学在小学科学的教学中依旧任重道远，需要社会各界，学校的推行，老师的正确引导来使它发挥更好的作用，使学生能够在PBL中受益，在思维能力，学习能力，交流能力，解决问题等能力方面有所提高，使小学科学真正能够从本质上提高学生的科学素养，使学生的科学素养从小养成。对于学生今后的发展有直观只要的意义。