基于PBL模式的初中科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)施

摘? ? ? 要 以形成學(xué)生初中物理、化學(xué)、生物和科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為背景，以真實(shí)的問題和提供的真實(shí)材料為研究載體，依托校本課程，開展基于PBL學(xué)習(xí)模式的初中科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，研究提出可行、可操作的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)施策略，以期為實(shí)施初中開放性科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)提供新的思路和方法。

關(guān) 鍵 詞 PBL模式? 科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)? “雙減”? 跨學(xué)科? 項(xiàng)目化活動(dòng)? 課程標(biāo)準(zhǔn)

朱曙明.基于PBL模式的初中科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)施[J].教學(xué)與管理，2022（25）：57-60.

2017年9月，教育部印發(fā)《中小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)課程指導(dǎo)綱要》，提出綜合實(shí)踐活動(dòng)是從學(xué)生的真實(shí)生活和發(fā)展需要出發(fā)，從生活情境中發(fā)現(xiàn)問題，轉(zhuǎn)化為活動(dòng)主題，通過探究、服務(wù)、制作、體驗(yàn)等方式，培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的跨學(xué)科實(shí)踐性課程;2019年中共中央、國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于深化教育教學(xué)改革全面提高義務(wù)教育質(zhì)量的意見》，提出探索基于學(xué)科的課程綜合化教學(xué)，開展研究型、項(xiàng)目化、合作式學(xué)習(xí);2022年4月教育部印發(fā)《義務(wù)教育課程方案（2022年版）》，提出各門課程用不少于10%的課時(shí)設(shè)計(jì)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)，加強(qiáng)學(xué)科之間相互關(guān)聯(lián)，注重培養(yǎng)學(xué)生在真實(shí)情境中綜合運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力[1]。實(shí)踐活動(dòng)以“做中學(xué)”“問題導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)”作為教學(xué)的主要方式，基于學(xué)科開展，具有綜合性、實(shí)踐性特點(diǎn)。

本文基于教育部提出的綜合實(shí)踐活動(dòng)教學(xué)改進(jìn)項(xiàng)目的研究，思考如何設(shè)計(jì)科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，如何在實(shí)踐活動(dòng)中推進(jìn)科學(xué)類學(xué)科10%課時(shí)跨學(xué)科主題內(nèi)容，讓90%課時(shí)學(xué)科知識(shí)在實(shí)踐中得到延伸、綜合、重組與提升，培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科的問題解決能力，為實(shí)施科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)學(xué)習(xí)提供新的思路和方法。

一、科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)教學(xué)的現(xiàn)實(shí)問題

1.課程目標(biāo)與活動(dòng)現(xiàn)狀的矛盾

課程目標(biāo)是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的具體目標(biāo)，遵循國家課程標(biāo)準(zhǔn)而制定。2015年9月，北京市初中開放性科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)課程正式啟動(dòng)，促進(jìn)了科學(xué)課程的發(fā)展。但對(duì)北京市初中開放性科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，無論是學(xué)生自主選課到資源單位學(xué)習(xí)，還是資源單位送課到校，都存在安全教育不到位、資源單位內(nèi)部不規(guī)范、考核評(píng)價(jià)體系不健全等問題[2];校內(nèi)實(shí)踐活動(dòng)存在活動(dòng)內(nèi)容零散雜亂、形式單一、活動(dòng)程式化、評(píng)價(jià)量規(guī)形同虛設(shè)等現(xiàn)象，這些現(xiàn)象容易導(dǎo)致科學(xué)結(jié)構(gòu)和知識(shí)的失衡等問題。因此，在《義務(wù)教育課程方案（2022年版）》實(shí)施背景下，如何平衡好課程目標(biāo)與活動(dòng)任務(wù)之間的關(guān)系，是有效實(shí)施實(shí)踐活動(dòng)教學(xué)的重要基礎(chǔ)。

2.“雙減”與“增效”的矛盾

現(xiàn)階段學(xué)?？茖W(xué)課程現(xiàn)狀是，學(xué)校沒有配備科學(xué)專業(yè)背景的教師，且科學(xué)不作為一門課程納入正式課表中，某種意義上科學(xué)教育是一種點(diǎn)綴。學(xué)校為完成市區(qū)級(jí)實(shí)踐活動(dòng)課要求，學(xué)校每學(xué)期統(tǒng)一安排時(shí)間，集中上3～4節(jié)實(shí)踐活動(dòng)課，或者物理、化學(xué)和生物教師把活動(dòng)實(shí)踐性特征明顯的教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為實(shí)踐活動(dòng)課，草率地完成上級(jí)要求。表面上是減輕了教師和學(xué)生的負(fù)擔(dān)，實(shí)質(zhì)上為內(nèi)在的科學(xué)技能遷移留下空白，導(dǎo)致學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的缺失。因此，如何改進(jìn)設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)，在真正意義上實(shí)現(xiàn)“雙減”的同時(shí)還能“增效”，促進(jìn)學(xué)生跨學(xué)科學(xué)業(yè)能力的遷移與提升，值得我們深入研究。

二、基于PBL模式的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)

遵循怎樣的設(shè)計(jì)原則能使科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)促進(jìn)科學(xué)教育教學(xué)改進(jìn)呢？PBL是以問題為基礎(chǔ)、項(xiàng)目導(dǎo)向式（Problem Based and Project Organized Learning）的學(xué)習(xí)模式，它以問題中心作為基本的教育理念，通過項(xiàng)目來組織學(xué)習(xí)內(nèi)容。因此，須將PBL學(xué)習(xí)模式與科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)特征相結(jié)合，設(shè)計(jì)出跨學(xué)科、真實(shí)、整體、開放的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。

1.構(gòu)建跨學(xué)科活動(dòng)設(shè)計(jì)方案

國外跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)研究較早，比如美國的STEM課程[3]、芬蘭的現(xiàn)象教學(xué)[4][5]、瑞吉?dú)W教育體系中的“方案教學(xué)”[6][7]和奧爾堡大學(xué)的PBL課程[8]，均對(duì)跨學(xué)科主題活動(dòng)研究較早，積累了一些經(jīng)驗(yàn);國內(nèi)中小學(xué)實(shí)踐活動(dòng)“跨學(xué)科”學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)不足，活動(dòng)往往表現(xiàn)于形式，只是將不同學(xué)科知識(shí)進(jìn)行簡單拼盤，“虛跨”“假跨”問題突出。

跨學(xué)科活動(dòng)應(yīng)依托某一主要學(xué)科知識(shí)，關(guān)聯(lián)其他學(xué)科知識(shí)，將不同學(xué)科知識(shí)模塊化，通過整合知識(shí)點(diǎn)，設(shè)計(jì)以問題為核心的活動(dòng)組織，通過具體的項(xiàng)目任務(wù)有機(jī)串接起來，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)程，形成結(jié)構(gòu)化的實(shí)踐活動(dòng)課程，提高學(xué)生跨學(xué)科的問題解決能力。

同時(shí)，跨學(xué)科活動(dòng)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循“減負(fù)增效”原則。它應(yīng)成為學(xué)科教學(xué)的有機(jī)組成部分，既要有所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，也要有新知識(shí)的建構(gòu)，也可以與其他主題一體化設(shè)計(jì)，將形成的實(shí)踐活動(dòng)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)遷移到其他的主題活動(dòng)中進(jìn)行問題解決，發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。

2.設(shè)計(jì)真實(shí)的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目

活動(dòng)聚焦“真”問題，倡導(dǎo)“做中學(xué)”“用中學(xué)”“創(chuàng)中學(xué)”，注重培養(yǎng)學(xué)生在真實(shí)情境中綜合運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力，即關(guān)注用到哪些科學(xué)知識(shí)、工程與技術(shù)實(shí)踐技能，發(fā)展學(xué)生哪些核心素養(yǎng)。

項(xiàng)目內(nèi)容涉及社會(huì)調(diào)查、科學(xué)探究和創(chuàng)新制作領(lǐng)域，既有學(xué)科拓展課例，又有綜合實(shí)踐活動(dòng)課例。課題組基于PBL模式的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)研究的部分主題（見表1）。

3.整體規(guī)劃科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)內(nèi)容

盡管項(xiàng)目化活動(dòng)有別于學(xué)科課堂教學(xué)，但應(yīng)該整體考慮，系統(tǒng)設(shè)計(jì)活動(dòng)方案，防止知識(shí)的碎片化和活動(dòng)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)性失衡等問題產(chǎn)生。通過以下措施設(shè)計(jì)科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。

（1）關(guān)聯(lián)義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)

2022年4月，教育部印發(fā)《義務(wù)教育課程方案》，提出各門課程用不少于10%的課時(shí)設(shè)計(jì)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)。參考《義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)（2022版）》物理、化學(xué)和生物等科學(xué)類學(xué)科中跨學(xué)科主題內(nèi)容，結(jié)合地域特點(diǎn)，開發(fā)項(xiàng)目活動(dòng)案例，避免活動(dòng)設(shè)計(jì)的隨意性。

（2）形成聯(lián)合教研的態(tài)勢

組織科學(xué)類學(xué)科教師進(jìn)行聯(lián)合教研，綜合研究不同學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)的性質(zhì)、目標(biāo)和內(nèi)容框架，加強(qiáng)學(xué)科之間的聯(lián)系，構(gòu)建知識(shí)、技能與核心素養(yǎng)的目標(biāo)框架，更有利于促進(jìn)科學(xué)類學(xué)科跨主體教學(xué)改進(jìn)的目的。

比如，學(xué)校三層教學(xué)樓與實(shí)驗(yàn)樓之間連廊在夏天溫度過高，教師和學(xué)生經(jīng)過連廊時(shí)，感覺像蒸桑拿一樣，項(xiàng)目組針對(duì)此現(xiàn)象，設(shè)計(jì)“桑拿連廊”項(xiàng)目進(jìn)行研究，依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，制定項(xiàng)目目標(biāo)和項(xiàng)目任務(wù)（見表2）。

4.創(chuàng)新開放性的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)形式

如何設(shè)計(jì)開放性實(shí)踐活動(dòng)？應(yīng)在課程目標(biāo)體系內(nèi)，聚焦“真”問題，提供學(xué)生更自由的時(shí)空、資源和實(shí)踐平臺(tái)，挖掘?qū)W生本能，主動(dòng)研究。比如：自愿組建項(xiàng)目組，自主選擇項(xiàng)目主題;聯(lián)結(jié)學(xué)校內(nèi)外資源，可延伸到家庭、社區(qū)和社會(huì)資源;求助家長、專家及社會(huì)專業(yè)人士解決問題;遠(yuǎn)程協(xié)同的線上項(xiàng)目學(xué)習(xí)和線下學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)與組織兩種方式彈性實(shí)施項(xiàng)目;向?qū)W校申請(qǐng)經(jīng)費(fèi)購買材料，設(shè)計(jì)和改進(jìn)項(xiàng)目;成果形式多樣化，如論文、PPT、物化作品和設(shè)計(jì)產(chǎn)品等;評(píng)價(jià)方式多元化，可通過作品展示、創(chuàng)意展示、演講辯論、紙筆問答等多種形式進(jìn)行評(píng)價(jià)等。

三、基于PBL模式的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)實(shí)施策略

傳統(tǒng)科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)容易出現(xiàn)學(xué)習(xí)動(dòng)力不足、課堂渙散、活動(dòng)目標(biāo)難以達(dá)成等問題，可通過以下措施優(yōu)化活動(dòng)實(shí)施方案。

1.構(gòu)建實(shí)踐活動(dòng)框架

項(xiàng)目組如何管理項(xiàng)目進(jìn)程，項(xiàng)目導(dǎo)師如何組織和指導(dǎo)項(xiàng)目組開展活動(dòng)，系統(tǒng)化的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)實(shí)施方案將促進(jìn)項(xiàng)目目標(biāo)的達(dá)成?；赑BL模式的初中開放性科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)框架（如圖1），其中調(diào)查研究是通過調(diào)查校內(nèi)和校外科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)課程開設(shè)的現(xiàn)狀，確定研究核心問題，通過梳理國內(nèi)外文獻(xiàn)相關(guān)研究，確定科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)研究主題的生長點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn);設(shè)計(jì)方案依據(jù)科學(xué)類學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)2022年版，聯(lián)合不同學(xué)科教研組動(dòng)態(tài)教研，形成結(jié)構(gòu)化的實(shí)踐活動(dòng)方案;科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)構(gòu)建從兩個(gè)維度展開，即活動(dòng)設(shè)計(jì)和活動(dòng)實(shí)施，活動(dòng)設(shè)計(jì)聚焦“真”問題，聯(lián)結(jié)學(xué)校內(nèi)外資源，設(shè)計(jì)項(xiàng)目活動(dòng)方案，活動(dòng)實(shí)施采用線下學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)與組織和線上遠(yuǎn)程協(xié)同的項(xiàng)目學(xué)習(xí)兩種方式彈性實(shí)施;研究成果是形成科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)施的策略，開發(fā)PBL項(xiàng)目主題案例，撰寫論文，物化成果?？茖W(xué)實(shí)踐活動(dòng)以行動(dòng)研究為主，理論研究為輔，邊研究邊實(shí)踐邊調(diào)整。

2.制定項(xiàng)目技術(shù)路線

活動(dòng)內(nèi)容設(shè)計(jì)基于學(xué)生可持續(xù)發(fā)展的要求，設(shè)計(jì)長短期相結(jié)合的主題活動(dòng)，遵循一學(xué)年一年級(jí)一大主題，一學(xué)期一項(xiàng)目組一小主題原則，構(gòu)建科學(xué)合理的活動(dòng)主題序列，項(xiàng)目主題實(shí)施的技術(shù)路線（如圖2）。

3.撰寫項(xiàng)目管理日志

在執(zhí)行項(xiàng)目過程中，發(fā)現(xiàn)少數(shù)項(xiàng)目組存在合作意識(shí)淡薄、相互推諉工作任務(wù)的問題，或者因項(xiàng)目實(shí)施時(shí)間跨度較長，導(dǎo)致項(xiàng)目任務(wù)重疊現(xiàn)象，影響項(xiàng)目進(jìn)展。因此，項(xiàng)目組推薦一位成員負(fù)責(zé)填寫項(xiàng)目日志，記錄項(xiàng)目研究內(nèi)容、活動(dòng)進(jìn)度、實(shí)施效果及未解決的問題等，以推進(jìn)項(xiàng)目按計(jì)劃進(jìn)展。

4.動(dòng)態(tài)聯(lián)合教研內(nèi)容

項(xiàng)目化跨學(xué)科主題設(shè)計(jì)，以某一學(xué)科知識(shí)為主，關(guān)聯(lián)其它學(xué)科知識(shí)。因此，不同學(xué)科教師聯(lián)合形成動(dòng)態(tài)教研的態(tài)勢，討論項(xiàng)目進(jìn)展方向和研究內(nèi)容，制定項(xiàng)目指導(dǎo)方案;項(xiàng)目組均可求助不同學(xué)科導(dǎo)師進(jìn)行線上或線下指導(dǎo)，從而解決問題。

四、科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)的總結(jié)與反思

項(xiàng)目化學(xué)習(xí)是科學(xué)教育改革的重要學(xué)習(xí)方式，與傳統(tǒng)的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)相比，PBL活動(dòng)設(shè)計(jì)有明顯優(yōu)勢（見表3）。

但是，項(xiàng)目主題活動(dòng)容易出現(xiàn)重經(jīng)歷輕知識(shí)、知識(shí)的碎片化和活動(dòng)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)性失衡等問題，我們一定要警惕這類現(xiàn)象發(fā)生。

本文重點(diǎn)梳理了項(xiàng)目化科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)與活動(dòng)實(shí)施的策略，值得注意的是，項(xiàng)目立項(xiàng)時(shí)，應(yīng)從可行性、可操作和系統(tǒng)性三個(gè)維度評(píng)估項(xiàng)目主題，設(shè)計(jì)項(xiàng)目目標(biāo)、研究內(nèi)容、研究路徑，預(yù)設(shè)項(xiàng)目研究成果。

《義務(wù)教育課程方案（2022年版）》指出各門課程設(shè)置不少于10%課時(shí)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)內(nèi)容，希望本文提出的項(xiàng)目主題活動(dòng)策略可為跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)提供參考。

參考文獻(xiàn)

[1] 中華人民共和國教育部.義務(wù)教育課程方案（2022年版）[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2022：5-11.

[2] 劉秀江，李潤蕊.北京市初中開放性科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)實(shí)施現(xiàn)狀的調(diào)查研究[J].教學(xué)與管理，2019（09）：24-26.

[3] 余勝泉，胡翔.STEM教育理念與跨學(xué)科整合模式[J].開放教育研究，2015（04）：13-22.

[4] 于國文，曹一鳴.跨學(xué)科教學(xué)研究：以芬蘭現(xiàn)象教學(xué)為例[J].外國中小學(xué)教育，2017（07）：57-63.

[5] 張悅穎，夏學(xué)梅.跨學(xué)科的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)：“4+1課程實(shí)踐手冊(cè)”[M].北京：教學(xué)科學(xué)出版社，2018：17-21.

[6] 簡楚瑛.方案教學(xué)的理論與實(shí)務(wù)[M].上海：華東師范大學(xué)出版社，2005：1-7.

[7] 張冬梅，韓妍容.瑞吉?dú)W教育體系中的方案教學(xué)對(duì)我國學(xué)前教育課程服務(wù)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的啟示[J].課程與教材，2014（01）：56-57.

[8] 李會(huì)春，杜翔云.面向未來的課程設(shè)計(jì)：奧爾堡大學(xué)PBL課程模式與教育理念探析[J].重慶高教研究，2018（03）：117-127.

[9] 中華人民共和國教育部.義務(wù)教育初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2022：9-36.

[10] 中華人民共和國教育部.義務(wù)教育初中科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2022：79-80.

【責(zé)任編輯? 鄭雪凌】