基于项目式学习的课程构建与实施

基于项目式学习的课程构建与实施北京师范大学第二附属中学一、研究要解决的主要问题 为发展学生实践能力和创新精神，满足时代需求，本研究引入了“项目式学习”的理念和方法，解决了如下问题。1.壁垒森严的分科课程无法满足复杂世界对学生综合运用知识解决问题的能力要求。提炼学科核心概念和重要原理，构建双环互动项目教学模式，使学生基于学科核心知识但又不囿于学科知识的问题解决能力得到培养。制定《项目式学习实验方案》，界定项目式学习的概念，明确项目方向、内容、安排和评价方法，引导学生在真实问题的解决过程中通过体验、行动、合作实现知识构建、能力形成、社会交往和价值品质养成等多维目标。2.学科知识掌握和真实问题解决的两大取向的传统对立如何消弭？知识是解决问题的基础，解决问题是知识掌握的目的，在真实社会生活中，二者密不可分。专业化、分科化的课程观止步于知识掌握，问题解决式的课程观止步于虚拟且封闭的知识性的问题解决。本研究将学科核心概念和重要原理情境化和问题化，根据学生认知水平，按照“进入项目→自主学习→确定方案→研究实践→完成作品→交流反思”流程，将核心问题与学科概念建立有机联系，在实践中构建和反复应用，实现学生解决真实问题的同时扎实而精确地储备学科的知识图谱。二、系统解决方案、实施路径与方法

本研究以“学习-研究-实施”一体化的项目团队工作方式，通过顶层设计构建了课程方案，形成系统化、结构化的项目体系，在教学实践中边实践边优化，形成了双环互动项目教学模式和多元评价方式，保证项目教学的有效性。11、构建《项目式学习实验方案》，明确课程目标、功能与组织形式，搭建基于项目学习的课程框架。方案以培养具有动手实践能力、综合运用知识技能解决实际问题能力和创新精神的科学技术领域预备人才为目标，明确项目式学习是实现目标的主要教学模式。（1）界定项目式学习的内涵

基于学科核心概念和重要原理,以小组合作为基本形式，通过查阅资料，收集信息、分析研究、动手实践的方式来解决社会生活中的真实问题。（2）搭建基于项目式学习的课程框架

探究科学与技术领域中各学科的实用性方向，即该学科可能构成的研究方向或工业分工的知识基础，结合基础教育阶段的学科类别，确定项目方向；从课程功能和学习阶段的角度，构建出《项目基础课程》和《项目实践课程》；从学生的兴趣和能力差异的角度，进一步将项目实践课程分出实践课程I和实践课程II两个层次。学科基础和课程功能共同决定项目方向，从而搭建出项目式学习的课程框架体系（如图1所示）。图1：项目式学习课程框架项目研究概论科学研究方法项目实例实验技术与理论工程与技术I和II物质与材料I和II生命科学与生物工程I和II几何智能机器人物理化学生物数学I和II2 技术2、设计并实施30个项目，形成系统化、结构化的项目体系。根据物理、化学、生物、数学和技术学科的核心概念和原理，设置4个方向，形成30个项目主题，按照学生认知发展和项目综合程度分布在不同学段，满足学生多元化发展需求（如表1所示）。项目内容涵盖了物理学科抛体运动，圆周运动，电路、磁场和电磁感应等力学和电学等核心知识，承载了化学学科氧化还原反应原理、元素化合物认知方法、有机合成等重要内容，包括了植物生命活动调节，微生物的生长繁殖与培养，基因工程基本原理和技术等生命科学核心概念和前沿技术，涉及信息学的编程设计、工程学的系统思想等。表1：项目体系方向核心学科项目主题学段工程与技术物理设计制作自行车速度表高一3学段设计缓降器钟表的设计与制作设计制作减震和力承重装置高一4学段飞针穿鸡蛋高二1、2学段制作电声乐器高二3、4学段物质与材料化学金属保护高一3学段神奇变色杯高一4学段空气质量监测仪的设计有机保水材料的合成与性能检测高二1、2学段人体内的缓冲溶液高二3、4学段化学艺术品的设计与制作生命科学与生物工程生物筛选高效分解纤维素的微生物高一3学段DNA分子结构模型的艺术创作（表现）提取、鉴定以及扩增（PCR）DNA酿酒酵母选育与酿酒实践植物生长调节剂的优与患高一4学段有机保水材料性能检测高二1、2学段3培育微型植物高二3、4学段几何智能机器人数学、物理、技术仿生蝎子的研究与设计高一3学段几何折叠机构的设计机械臂的设计仿生无足爬行的研究与设计自动分拣机的研究与设计足球机器人的设计高一4学段基于FTC项目的机器人设计高二1、2学段几何机器人足球机器人平衡马的设计与制作高二3、4学段创意机器人3.探索基于项目学习的“双环互动”教学模式和多元化评价方式（1）“双环互动”项目教学模式优化黄冬明等人“基于PBL互动教学模式”，构建了基于学科核心概念和原理的双环互动项目教学模式（如图2所示）。图2：双环互动项目式教学模式4教学中营造高挑战、低威胁的环境，倡导同一主题下方案设计和实施过程的个性化。通过组间交流，在差异中寻求共性，提炼核心概念，在比较中拓宽视野，在质疑中提升批判性思维能力，在辩论中形成思辨与表达能力，在真实综合情境中引导学生构建问题解决思路。（2）多元化的项目评价

项目评价方案围绕概念与原理、技术与工具、过程实践和能力特征设计评价维度并建立一级指标评价（见表2）。评价对象涉及项目实施的过程与结果、项目实施中个人与团队的表现和成果兼顾考虑；评价主体包括教师、家长、同学；评价形式力图多样，包括报告、产品、海报、说明书等，展示形式既可以是项目汇报，也有产品卖场、方案庙会等多种平台。表2：项目评价方案对项目小组评价对个人评价维度一级指标评价方式概念与原理知识学习结果性评价：项目答辩与纸笔测试相结合表现性评价与

结果性评价相

结合。前者主要关注个体对团

队的贡献，后者则通过任务完

成情况评价共通概念学习技术与工具使用技术与工具表现性评价：技术与工具的使用过程实践学习体验表现性评价：项目实践中的表现自我管理交流合作特征能力创新能力表现性评价：项目实践中的创新性想法和完成产品能力；

能力检测量表评价：检测学科思维的发展综合解决实际问题能力三、成果的创新点

1、基本实现了高中项目式学习的结构化和系统化。从宏观性、整体性的课程框架到层次性、功能性的项目体系，再到项目实施的互动性教学模式和多元化评价方式，本研究完成了高中项目式学习课程的结构化和系统化。2、拓展了项目式学习的理论内涵。5将学科核心概念和重要原理作为项目设计的基础，这显性化了以往项目学习理论中的隐性的知识基础，突出项目学习的知识构建与应用功能，与单纯强调项目产品的价值取向加以平衡，更符合项目学习的教育作用。四、成果应用价值及推广范围

1、成果应用价值。成果应用到267名学生，每名学生经历约230课时的项目学习。调研显示：学生应用核心概念进行综合问题解决时的“学习能力”、“实践能力”方面得到提升，创新能力的表现突出（表1），未来选择工科方向的志向更为坚定（表2）。2014年至2018年，参与项目课程的学生获得市级以上科研成果奖励50余项。2、成果推广。自2012年以来，该成果面向山东省、南京市、北京市等上百所学校进行讲座和培训，参与教师千余人；2018年该成果应中国化学会