基于PBL模式的初中科學實踐活動設計與實施

摘? ? ? 要 以形成學生初中物理、化學、生物和科學學科核心素養為背景，以真實的問題和提供的真實材料為研究載體，依托校本課程，開展基于PBL學習模式的初中科學實踐活動，研究提出可行、可操作的科學實踐活動設計與實施策略，以期為實施初中開放性科學實踐活動提供新的思路和方法。

關 鍵 詞 PBL模式? 科學實踐活動? “雙減”? 跨學科? 項目化活動? 課程標準

朱曙明.基于PBL模式的初中科學實踐活動設計與實施[J].教學與管理，2022（25）：57-60.

2017年9月，教育部印發《中小學綜合實踐活動課程指導綱要》，提出綜合實踐活動是從學生的真實生活和發展需要出發，從生活情境中發現問題，轉化為活動主題，通過探究、服務、制作、體驗等方式，培養學生綜合素質的跨學科實踐性課程;2019年中共中央、國務院印發《關于深化教育教學改革全面提高義務教育質量的意見》，提出探索基于學科的課程綜合化教學，開展研究型、項目化、合作式學習;2022年4月教育部印發《義務教育課程方案（2022年版）》，提出各門課程用不少于10%的課時設計跨學科主題學習，加強學科之間相互關聯，注重培養學生在真實情境中綜合運用知識解決問題的能力[1]。實踐活動以“做中學”“問題導向、任務驅動”作為教學的主要方式，基于學科開展，具有綜合性、實踐性特點。

本文基于教育部提出的綜合實踐活動教學改進項目的研究，思考如何設計科學實踐活動，如何在實踐活動中推進科學類學科10%課時跨學科主題內容，讓90%課時學科知識在實踐中得到延伸、綜合、重組與提升，培養學生跨學科的問題解決能力，為實施科學實踐活動學習提供新的思路和方法。

一、科學實踐活動教學的現實問題

1.課程目標與活動現狀的矛盾

課程目標是學生學習過程中的具體目標，遵循國家課程標準而制定。2015年9月，北京市初中開放性科學實踐活動課程正式啟動，促進了科學課程的發展。但對北京市初中開放性科學實踐活動現狀進行調查發現，無論是學生自主選課到資源單位學習，還是資源單位送課到校，都存在安全教育不到位、資源單位內部不規范、考核評價體系不健全等問題[2];校內實踐活動存在活動內容零散雜亂、形式單一、活動程式化、評價量規形同虛設等現象，這些現象容易導致科學結構和知識的失衡等問題。因此，在《義務教育課程方案（2022年版）》實施背景下，如何平衡好課程目標與活動任務之間的關系，是有效實施實踐活動教學的重要基礎。

2.“雙減”與“增效”的矛盾

現階段學校科學課程現狀是，學校沒有配備科學專業背景的教師，且科學不作為一門課程納入正式課表中，某種意義上科學教育是一種點綴。學校為完成市區級實踐活動課要求，學校每學期統一安排時間，集中上3～4節實踐活動課，或者物理、化學和生物教師把活動實踐性特征明顯的教學內容轉化為實踐活動課，草率地完成上級要求。表面上是減輕了教師和學生的負擔，實質上為內在的科學技能遷移留下空白，導致學生科學素養的缺失。因此，如何改進設計實踐活動，在真正意義上實現“雙減”的同時還能“增效”，促進學生跨學科學業能力的遷移與提升，值得我們深入研究。

二、基于PBL模式的科學實踐活動設計

遵循怎樣的設計原則能使科學實踐活動促進科學教育教學改進呢？PBL是以問題為基礎、項目導向式（Problem Based and Project Organized Learning）的學習模式，它以問題中心作為基本的教育理念，通過項目來組織學習內容。因此，須將PBL學習模式與科學實踐活動特征相結合，設計出跨學科、真實、整體、開放的科學實踐活動。

1.構建跨學科活動設計方案

國外跨學科實踐活動研究較早，比如美國的STEM課程[3]、芬蘭的現象教學[4][5]、瑞吉歐教育體系中的“方案教學”[6][7]和奧爾堡大學的PBL課程[8]，均對跨學科主題活動研究較早，積累了一些經驗;國內中小學實踐活動“跨學科”學習經驗不足，活動往往表現于形式，只是將不同學科知識進行簡單拼盤，“虛跨”“假跨”問題突出。

跨學科活動應依托某一主要學科知識，關聯其他學科知識，將不同學科知識模塊化，通過整合知識點，設計以問題為核心的活動組織，通過具體的項目任務有機串接起來，引導學生學習進程，形成結構化的實踐活動課程，提高學生跨學科的問題解決能力。

同時，跨學科活動設計應遵循“減負增效”原則。它應成為學科教學的有機組成部分，既要有所學知識的應用，也要有新知識的建構，也可以與其他主題一體化設計，將形成的實踐活動學習經驗遷移到其他的主題活動中進行問題解決，發展學生的核心素養。

2.設計真實的科學實踐活動項目

活動聚焦“真”問題，倡導“做中學”“用中學”“創中學”，注重培養學生在真實情境中綜合運用知識解決問題的能力，即關注用到哪些科學知識、工程與技術實踐技能，發展學生哪些核心素養。

項目內容涉及社會調查、科學探究和創新制作領域，既有學科拓展課例，又有綜合實踐活動課例。課題組基于PBL模式的科學實踐活動研究的部分主題（見表1）。

3.整體規劃科學實踐活動內容

盡管項目化活動有別于學科課堂教學，但應該整體考慮，系統設計活動方案，防止知識的碎片化和活動設計的結構性失衡等問題產生。通過以下措施設計科學實踐活動。

（1）關聯義務教育課程標準

2022年4月，教育部印發《義務教育課程方案》，提出各門課程用不少于10%的課時設計跨學科主題學習。參考《義務教育課程標準（2022版）》物理、化學和生物等科學類學科中跨學科主題內容，結合地域特點，開發項目活動案例，避免活動設計的隨意性。

（2）形成聯合教研的態勢

組織科學類學科教師進行聯合教研，綜合研究不同學科課程標準的性質、目標和內容框架，加強學科之間的聯系，構建知識、技能與核心素養的目標框架，更有利于促進科學類學科跨主體教學改進的目的。

比如，學校三層教學樓與實驗樓之間連廊在夏天溫度過高，教師和學生經過連廊時，感覺像蒸桑拿一樣，項目組針對此現象，設計“桑拿連廊”項目進行研究，依據課程標準，制定項目目標和項目任務（見表2）。

4.創新開放性的科學實踐活動形式

如何設計開放性實踐活動？應在課程目標體系內，聚焦“真”問題，提供學生更自由的時空、資源和實踐平臺，挖掘學生本能，主動研究。比如：自愿組建項目組，自主選擇項目主題;聯結學校內外資源，可延伸到家庭、社區和社會資源;求助家長、專家及社會專業人士解決問題;遠程協同的線上項目學習和線下學習活動的設計與組織兩種方式彈性實施項目;向學校申請經費購買材料，設計和改進項目;成果形式多樣化，如論文、PPT、物化作品和設計產品等;評價方式多元化，可通過作品展示、創意展示、演講辯論、紙筆問答等多種形式進行評價等。

三、基于PBL模式的科學實踐活動實施策略

傳統科學實踐活動容易出現學習動力不足、課堂渙散、活動目標難以達成等問題，可通過以下措施優化活動實施方案。

1.構建實踐活動框架

項目組如何管理項目進程，項目導師如何組織和指導項目組開展活動，系統化的科學實踐活動實施方案將促進項目目標的達成。基于PBL模式的初中開放性科學實踐活動框架（如圖1），其中調查研究是通過調查校內和校外科學實踐活動課程開設的現狀，確定研究核心問題，通過梳理國內外文獻相關研究，確定科學實踐活動研究主題的生長點和創新點;設計方案依據科學類學科課程標準2022年版，聯合不同學科教研組動態教研，形成結構化的實踐活動方案;科學實踐活動構建從兩個維度展開，即活動設計和活動實施，活動設計聚焦“真”問題，聯結學校內外資源，設計項目活動方案，活動實施采用線下學習活動的設計與組織和線上遠程協同的項目學習兩種方式彈性實施;研究成果是形成科學實踐活動設計與實施的策略，開發PBL項目主題案例，撰寫論文，物化成果。科學實踐活動以行動研究為主，理論研究為輔，邊研究邊實踐邊調整。

2.制定項目技術路線

活動內容設計基于學生可持續發展的要求，設計長短期相結合的主題活動，遵循一學年一年級一大主題，一學期一項目組一小主題原則，構建科學合理的活動主題序列，項目主題實施的技術路線（如圖2）。

3.撰寫項目管理日志

在執行項目過程中，發現少數項目組存在合作意識淡薄、相互推諉工作任務的問題，或者因項目實施時間跨度較長，導致項目任務重疊現象，影響項目進展。因此，項目組推薦一位成員負責填寫項目日志，記錄項目研究內容、活動進度、實施效果及未解決的問題等，以推進項目按計劃進展。

4.動態聯合教研內容

項目化跨學科主題設計，以某一學科知識為主，關聯其它學科知識。因此，不同學科教師聯合形成動態教研的態勢，討論項目進展方向和研究內容，制定項目指導方案;項目組均可求助不同學科導師進行線上或線下指導，從而解決問題。

四、科學實踐活動設計的總結與反思

項目化學習是科學教育改革的重要學習方式，與傳統的科學實踐活動設計相比，PBL活動設計有明顯優勢（見表3）。

但是，項目主題活動容易出現重經歷輕知識、知識的碎片化和活動設計的結構性失衡等問題，我們一定要警惕這類現象發生。

本文重點梳理了項目化科學實踐活動設計與活動實施的策略，值得注意的是，項目立項時，應從可行性、可操作和系統性三個維度評估項目主題，設計項目目標、研究內容、研究路徑，預設項目研究成果。

《義務教育課程方案（2022年版）》指出各門課程設置不少于10%課時跨學科主題學習內容，希望本文提出的項目主題活動策略可為跨學科主題學習提供參考。

參考文獻

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

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

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

【責任編輯? 鄭雪凌】