基于項目式學(xué)習(xí)的課程構(gòu)建與實施

基于項目式學(xué)習(xí)的課程構(gòu)建與實施北京師范大學(xué)第二附屬中學(xué)一、研究要解決的主要問題 為發(fā)展學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新精神，滿足時代需求，本研究引入了“項目式學(xué)習(xí)”的理念和方法，解決了如下問題。1.壁壘森嚴(yán)的分科課程無法滿足復(fù)雜世界對學(xué)生綜合運用知識解決問題的能力要求。提煉學(xué)科核心概念和重要原理，構(gòu)建雙環(huán)互動項目教學(xué)模式，使學(xué)生基于學(xué)科核心知識但又不囿于學(xué)科知識的問題解決能力得到培養(yǎng)。制定《項目式學(xué)習(xí)實驗方案》，界定項目式學(xué)習(xí)的概念，明確項目方向、內(nèi)容、安排和評價方法，引導(dǎo)學(xué)生在真實問題的解決過程中通過體驗、行動、合作實現(xiàn)知識構(gòu)建、能力形成、社會交往和價值品質(zhì)養(yǎng)成等多維目標(biāo)。2.學(xué)科知識掌握和真實問題解決的兩大取向的傳統(tǒng)對立如何消弭？知識是解決問題的基礎(chǔ)，解決問題是知識掌握的目的，在真實社會生活中，二者密不可分。專業(yè)化、分科化的課程觀止步于知識掌握，問題解決式的課程觀止步于虛擬且封閉的知識性的問題解決。本研究將學(xué)科核心概念和重要原理情境化和問題化，根據(jù)學(xué)生認(rèn)知水平，按照“進(jìn)入項目→自主學(xué)習(xí)→確定方案→研究實踐→完成作品→交流反思”流程，將核心問題與學(xué)科概念建立有機(jī)聯(lián)系，在實踐中構(gòu)建和反復(fù)應(yīng)用，實現(xiàn)學(xué)生解決真實問題的同時扎實而精確地儲備學(xué)科的知識圖譜。二、系統(tǒng)解決方案、實施路徑與方法

本研究以“學(xué)習(xí)-研究-實施”一體化的項目團(tuán)隊工作方式，通過頂層設(shè)計構(gòu)建了課程方案，形成系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的項目體系，在教學(xué)實踐中邊實踐邊優(yōu)化，形成了雙環(huán)互動項目教學(xué)模式和多元評價方式，保證項目教學(xué)的有效性。11、構(gòu)建《項目式學(xué)習(xí)實驗方案》，明確課程目標(biāo)、功能與組織形式，搭建基于項目學(xué)習(xí)的課程框架。方案以培養(yǎng)具有動手實踐能力、綜合運用知識技能解決實際問題能力和創(chuàng)新精神的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域預(yù)備人才為目標(biāo)，明確項目式學(xué)習(xí)是實現(xiàn)目標(biāo)的主要教學(xué)模式。（1）界定項目式學(xué)習(xí)的內(nèi)涵

基于學(xué)科核心概念和重要原理,以小組合作為基本形式，通過查閱資料，收集信息、分析研究、動手實踐的方式來解決社會生活中的真實問題。（2）搭建基于項目式學(xué)習(xí)的課程框架

探究科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域中各學(xué)科的實用性方向，即該學(xué)科可能構(gòu)成的研究方向或工業(yè)分工的知識基礎(chǔ)，結(jié)合基礎(chǔ)教育階段的學(xué)科類別，確定項目方向；從課程功能和學(xué)習(xí)階段的角度，構(gòu)建出《項目基礎(chǔ)課程》和《項目實踐課程》；從學(xué)生的興趣和能力差異的角度，進(jìn)一步將項目實踐課程分出實踐課程I和實踐課程II兩個層次。學(xué)科基礎(chǔ)和課程功能共同決定項目方向，從而搭建出項目式學(xué)習(xí)的課程框架體系（如圖1所示）。圖1：項目式學(xué)習(xí)課程框架項目研究概論科學(xué)研究方法項目實例實驗技術(shù)與理論工程與技術(shù)I和II物質(zhì)與材料I和II生命科學(xué)與生物工程I和II幾何智能機(jī)器人物理化學(xué)生物數(shù)學(xué)I和II2 技術(shù)2、設(shè)計并實施30個項目，形成系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的項目體系。根據(jù)物理、化學(xué)、生物、數(shù)學(xué)和技術(shù)學(xué)科的核心概念和原理，設(shè)置4個方向，形成30個項目主題，按照學(xué)生認(rèn)知發(fā)展和項目綜合程度分布在不同學(xué)段，滿足學(xué)生多元化發(fā)展需求（如表1所示）。項目內(nèi)容涵蓋了物理學(xué)科拋體運動，圓周運動，電路、磁場和電磁感應(yīng)等力學(xué)和電學(xué)等核心知識，承載了化學(xué)學(xué)科氧化還原反應(yīng)原理、元素化合物認(rèn)知方法、有機(jī)合成等重要內(nèi)容，包括了植物生命活動調(diào)節(jié)，微生物的生長繁殖與培養(yǎng)，基因工程基本原理和技術(shù)等生命科學(xué)核心概念和前沿技術(shù)，涉及信息學(xué)的編程設(shè)計、工程學(xué)的系統(tǒng)思想等。表1：項目體系方向核心學(xué)科項目主題學(xué)段工程與技術(shù)物理設(shè)計制作自行車速度表高一3學(xué)段設(shè)計緩降器鐘表的設(shè)計與制作設(shè)計制作減震和力承重裝置高一4學(xué)段飛針穿雞蛋高二1、2學(xué)段制作電聲樂器高二3、4學(xué)段物質(zhì)與材料化學(xué)金屬保護(hù)高一3學(xué)段神奇變色杯高一4學(xué)段空氣質(zhì)量監(jiān)測儀的設(shè)計有機(jī)保水材料的合成與性能檢測高二1、2學(xué)段人體內(nèi)的緩沖溶液高二3、4學(xué)段化學(xué)藝術(shù)品的設(shè)計與制作生命科學(xué)與生物工程生物篩選高效分解纖維素的微生物高一3學(xué)段DNA分子結(jié)構(gòu)模型的藝術(shù)創(chuàng)作（表現(xiàn)）提取、鑒定以及擴(kuò)增（PCR）DNA釀酒酵母選育與釀酒實踐植物生長調(diào)節(jié)劑的優(yōu)與患高一4學(xué)段有機(jī)保水材料性能檢測高二1、2學(xué)段3培育微型植物高二3、4學(xué)段幾何智能機(jī)器人數(shù)學(xué)、物理、技術(shù)仿生蝎子的研究與設(shè)計高一3學(xué)段幾何折疊機(jī)構(gòu)的設(shè)計機(jī)械臂的設(shè)計仿生無足爬行的研究與設(shè)計自動分揀機(jī)的研究與設(shè)計足球機(jī)器人的設(shè)計高一4學(xué)段基于FTC項目的機(jī)器人設(shè)計高二1、2學(xué)段幾何機(jī)器人足球機(jī)器人平衡馬的設(shè)計與制作高二3、4學(xué)段創(chuàng)意機(jī)器人3.探索基于項目學(xué)習(xí)的“雙環(huán)互動”教學(xué)模式和多元化評價方式（1）“雙環(huán)互動”項目教學(xué)模式優(yōu)化黃冬明等人“基于PBL互動教學(xué)模式”，構(gòu)建了基于學(xué)科核心概念和原理的雙環(huán)互動項目教學(xué)模式（如圖2所示）。圖2：雙環(huán)互動項目式教學(xué)模式4教學(xué)中營造高挑戰(zhàn)、低威脅的環(huán)境，倡導(dǎo)同一主題下方案設(shè)計和實施過程的個性化。通過組間交流，在差異中尋求共性，提煉核心概念，在比較中拓寬視野，在質(zhì)疑中提升批判性思維能力，在辯論中形成思辨與表達(dá)能力，在真實綜合情境中引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建問題解決思路。（2）多元化的項目評價

項目評價方案圍繞概念與原理、技術(shù)與工具、過程實踐和能力特征設(shè)計評價維度并建立一級指標(biāo)評價（見表2）。評價對象涉及項目實施的過程與結(jié)果、項目實施中個人與團(tuán)隊的表現(xiàn)和成果兼顧考慮；評價主體包括教師、家長、同學(xué)；評價形式力圖多樣，包括報告、產(chǎn)品、海報、說明書等，展示形式既可以是項目匯報，也有產(chǎn)品賣場、方案廟會等多種平臺。表2：項目評價方案對項目小組評價對個人評價維度一級指標(biāo)評價方式概念與原理知識學(xué)習(xí)結(jié)果性評價：項目答辯與紙筆測試相結(jié)合表現(xiàn)性評價與

結(jié)果性評價相

結(jié)合。前者主要關(guān)注個體對團(tuán)

隊的貢獻(xiàn)，后者則通過任務(wù)完

成情況評價共通概念學(xué)習(xí)技術(shù)與工具使用技術(shù)與工具表現(xiàn)性評價：技術(shù)與工具的使用過程實踐學(xué)習(xí)體驗表現(xiàn)性評價：項目實踐中的表現(xiàn)自我管理交流合作特征能力創(chuàng)新能力表現(xiàn)性評價：項目實踐中的創(chuàng)新性想法和完成產(chǎn)品能力；

能力檢測量表評價：檢測學(xué)科思維的發(fā)展綜合解決實際問題能力三、成果的創(chuàng)新點

1、基本實現(xiàn)了高中項目式學(xué)習(xí)的結(jié)構(gòu)化和系統(tǒng)化。從宏觀性、整體性的課程框架到層次性、功能性的項目體系，再到項目實施的互動性教學(xué)模式和多元化評價方式，本研究完成了高中項目式學(xué)習(xí)課程的結(jié)構(gòu)化和系統(tǒng)化。2、拓展了項目式學(xué)習(xí)的理論內(nèi)涵。5將學(xué)科核心概念和重要原理作為項目設(shè)計的基礎(chǔ)，這顯性化了以往項目學(xué)習(xí)理論中的隱性的知識基礎(chǔ)，突出項目學(xué)習(xí)的知識構(gòu)建與應(yīng)用功能，與單純強(qiáng)調(diào)項目產(chǎn)品的價值取向加以平衡，更符合項目學(xué)習(xí)的教育作用。四、成果應(yīng)用價值及推廣范圍

1、成果應(yīng)用價值。成果應(yīng)用到267名學(xué)生，每名學(xué)生經(jīng)歷約230課時的項目學(xué)習(xí)。調(diào)研顯示：學(xué)生應(yīng)用核心概念進(jìn)行綜合問題解決時的“學(xué)習(xí)能力”、“實踐能力”方面得到提升，創(chuàng)新能力的表現(xiàn)突出（表1），未來選擇工科方向的志向更為堅定（表2）。2014年至2018年，參與項目課程的學(xué)生獲得市級以上科研成果獎勵50余項。2、成果推廣。自2012年以來，該成果面向山東省、南京市、北京市等上百所學(xué)校進(jìn)行講座和培訓(xùn)，參與教師千余人；2018年該成果應(yīng)中國化學(xué)會