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前沿丨核心素養(yǎng)導向下，項目化學習在跨學科教學設計中的應用與實踐（附案例）

 大奔h1wmjlcm1r 2022-07-22 發(fā)布于江西

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來源丨中小學老師參考“PBL學習周”活動


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本文約5500字，閱讀需14分鐘

導語：

新頒布的《義務教育課程方案和課程標準（2022）年版》明確，要深化教學改革，強化學科實踐，基于真實情境，培養(yǎng)學生綜合運用知識解決問題的能力。并提出，要推進綜合學習，探索大單元教學，開展主題化、項目式學習等綜合性教學活動，促進學生舉一反三、融會貫通，加強知識間內在關聯(lián)，促進知識結構化。

那么，到底什么是項目式學習？開展某個項目或做出某個作品，就是項目式學習了嗎？很多老師費盡心做出了項目式課程設計，為什么實施效果卻差強人意？……

近期，《中小學老師參考》會為大家陸續(xù)推出之前已舉辦過的“項目式學習周”課程內容，本文為第4篇。

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中小學的課程變革

（1）變革中的教學模式

在中小學實際的教學活動中，課程教學模式已經(jīng)發(fā)生了很大轉變。

2016年開始，很多學校都在關注和開展STEM課程、創(chuàng)客課程，2017年，國家要求中小學必須開展綜合實踐活動。這三種教學模式是目前比較典型的跨學科教學課程形式。

STEM是科學、技術、工程、數(shù)學4個學科的融合。隨著STEM的發(fā)展，它還有很多變式，比如STEAM、STREAM、STEM 。所有演變，都有多學科融合的教學思想。

創(chuàng)客是另一種經(jīng)常會跟STEM一起被提到的教學模式。創(chuàng)客最開始并不是一種面向中小學教學的活動形式，它主要是社會人員通過工業(yè)制造手段進行發(fā)明創(chuàng)造的活動?，F(xiàn)在很多學校配備的3D打印機、激光切割機都是非常典型的創(chuàng)客教學工具。

有些老師很難區(qū)分STEM教育和創(chuàng)客教育。從研究視角來看，我們認為，STEM教育更多是在強調多學科融合，而創(chuàng)客教育是希望學生利用數(shù)字化教學工具進行創(chuàng)造，在這個過程中訓練學生發(fā)現(xiàn)、探索和解決問題的能力。

（2）為什么要做跨學科教學變革？

21世紀學習框架是美國針對國家人才培養(yǎng)需求提出的對于人才培養(yǎng)的訴求。

2002年開始，美國國家教育協(xié)會利用兩年時間，對美國的全球500強企業(yè)開展了一項調研，詢問他們理想中的人才是什么樣子，最終總結出了18種非常重要的要素。

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這18種要素首先包括最底層的個人基本生活與職業(yè)技能，其次是信息時代的個人信息素養(yǎng)，接著是21世紀個人核心競爭能力，以及位于金字塔頂端的4c核心能力。4c核心能力被很多研究者認為是21世紀人才最重要的4種能力。

基于這18種要素，形成了21世紀學習框架。圖片上方的彩虹部分是核心的21世紀學習框架，它描述了學生在未來的工作和生活中必須掌握的生活與職業(yè)技能、學習與創(chuàng)新技能以及信息、媒介與技術技能。每一項核心素養(yǎng)都依賴于21世紀核心學科與主題。

圖片下面的內容是對教學環(huán)境的支撐，包括標準與評估、課程與教學、職業(yè)發(fā)展、學習環(huán)境。

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21世紀的學習框架，最終強調的是4個點，這也是《美國4c核心素養(yǎng)下的STEM教育》這本書里面提到的，包括學生的溝通交流能力、合作協(xié)作能力、批判性思維，還有創(chuàng)造創(chuàng)新能力。

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這是美國提出來的目標，結合我們國家實際的人才培養(yǎng)需求，北京師范大學也提出了一套模型——5c核心素養(yǎng)模型。

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上圖左邊的彩虹環(huán)跟剛剛提到的核心能力是一致的，中間又加入了對于傳統(tǒng)文化的傳承，突出了文化理解與傳承的核心和導向地位。同時這個模型認為，審辯思維是形成發(fā)展各個素養(yǎng)的基礎，創(chuàng)新是素養(yǎng)發(fā)展的最高級的形式，溝通、合作是素養(yǎng)重要的組成部分，也是學生發(fā)展核心素養(yǎng)的重要途徑。各個素養(yǎng)之間是彼此關聯(lián)、相互補充的關系。

2016年，國家發(fā)布了中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)。它包括3個大的維度，文化基礎、自主發(fā)展和社會參與，下面又有6個小的維度，人文底蘊、科學精神、社會學習、健康生活、責任擔當和實踐創(chuàng)新。

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從這些內容可以看出，我們關注的不再僅僅是學生知識方面的能力，而是他們將學到的知識實際應用在生活中的能力。國家與國際上對于人才培養(yǎng)的導向已經(jīng)發(fā)生了轉變。

（3）對跨學科課程的探索

在人才培養(yǎng)導向轉變的基礎上，國家也對課程內容進行了調整，比如對于課程標準的改革，以及2017年發(fā)布的《中小學綜合實踐活動課程指導綱要》，指導綱要不是課程標準，在綜合實踐活動課程的展開上，每個學?；蛘叩貐^(qū)都會有自己的特色。
中小學對于跨學科課程已經(jīng)開展了很多探索，形式主要是基礎性課程、拓展型課程和研究型課程。不同的學校會形成具有學校特色的課程體系。
 
例1：寧波外國語學校

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寧波外國語學校的跨學科教學是從STEM教育校本化實施視角來切入的。在實施過程中，分為了學科基礎性課程（必修）、拓展性校本課程（選修）和綜合實踐活動課程（必修），讓學生進行選擇性的學習。

例2：浙江省臺州市第一中學

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浙江省臺州市第一中學也是把學科項目的課程作為大的范疇，在其中設計了實踐活動課程、研究性學習課程和學校特色課程。這是很多學校現(xiàn)在正在開展的課程形式。

例3：杭州市保俶塔實驗學校

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杭州市保俶塔實驗學校將STEAM作為核心的教學形式開展，在下面設置了STEAM的課程群，包括信息智能、電子遙感、工程建模、工藝人文、航空航海和實驗實踐這些內容。

每一個主題下面有分主題，比如在信息智能方向，他們會開設關懷與創(chuàng)造、智能機器人、創(chuàng)意編程課程；在電子遙感方向，有無線側向、電子小創(chuàng)客以及百拼課程。

例4：上海市金山初級中學

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上海市金山初級中學的課程核心是樂活、朗理和善解。他們把學校的課分為了多個維度，內層的紅色部分是理解層面的維度，包括學生對于自我、自然、社會、文化4個不同方向的理解。在這一基礎上進行細分，有對學生的課程模塊的培育導向，比如培育學生的社會體驗、責任擔當?shù)取?/section>

不同維度下進行相關的課程設計，基礎型課程以學科課程構成為主?；A型課程的外環(huán)是拓展型課程、探究型課程以及德育綜合實踐課程。這些課程體系都是跨學科的、偏實踐的課程活動形式。

例5：上海市市西中學

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上海市西中學在教學改革方面做得非常領先，它在跨學科教學中的探索更加深入。

市西中學是一所高中學校，它和市西初中離得很近。兩個學校在一起，會有一些資源方面的統(tǒng)整和共建。

市西中學的學科課程是必修的基礎型課程。而在選修課程上，他們有很多課程形式，比如拓展型、研究型、社團、專題實踐等等。它們共同形成了市西中學的課程群，包括以哲學為核心的方法思辨課程群、以工程為核心的綜合理科課程群、以健康為核心的身心修煉課程群、以服務為核心的卓越公民課程群。

基于這些課程群，學校開展了多種多樣的教學活動形式，比如在以哲學為核心的方法思辨課程群中，有語文、政治、歷史這些學科的老師一起備課，向學生設置基于某一個主題的辯論題目，然后學生立足不同的學科視角，進行中文或英文的辯論。既綜合應用各個學科的知識，又訓練溝通協(xié)作能力、批判性思維等素養(yǎng)。

大家可以看到，各個學校會基于自身的傳統(tǒng)文化或者專業(yè)優(yōu)勢開展不同形式的跨學科課程。可能它的名字不一定是跨學科，但在教學的實際開展過程中，都包含了跨學科的理念。
 

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跨學科課程與項目式學習

（1）在跨學科課程中培養(yǎng)跨學科素養(yǎng)

對于跨學科課程，很多研究者進行了非常明確的定義。

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在上方左邊這幅圖上可以很清楚地看到，最上面是傳統(tǒng)課程，也是學?？隙ǘ紩_展的學科課程，這些課程都基于一個特定的學科，教學活動和知識都圍繞著學科的教學展開。

隨著對教學模式的探索，除了跨學科課程之外，一些學校開始探索多學科課程，即圖片中間這部分內容。多學科課程希望有一個主題，把各個學科關聯(lián)起來，也就是圖中綠色的框框起來的部分。

通過這個圖可以看到，多學科課程雖然在主題上是一致的，但在教學內容上其實還是每個學科分別進行的課程。所以很多研究者認為它是一種拼盤式的教學。

我們現(xiàn)在更提倡第三種教學形式，跨學科學習。

跨學科學習中，有一個核心教學目標或者核心需要學習的知識。為了讓學生實現(xiàn)核心目標或者掌握知識技能，會讓學生同時使用多學科知識，加深學生對需要實現(xiàn)的學習目標的理解和學習。它打破了學科的界限，有統(tǒng)一的主題、問題和概念。

我們認為，真正意義上的跨學科課程培養(yǎng)的是學生的跨學科素養(yǎng)?？鐚W科素養(yǎng)既包括學生的學科素養(yǎng)，又是實現(xiàn)從學科素養(yǎng)到核心素養(yǎng)的非常重要的橋梁。

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跨學科素養(yǎng)，首先是對學生高階心理的建構。批判性思維、計算思維、邏輯推理能力、溝通協(xié)作能力、問題解決能力等等都屬于高階思維。

同時，跨學科素養(yǎng)還蘊含知識、理解、技能、態(tài)度等要素。

最后，它從整體上理解環(huán)境問題，從多個學科視角思考可能的解決方法，選擇和整合恰當?shù)膶W科觀點，形成對問題更深層次的認識。

跨學科課程主題的分類與設計原則

現(xiàn)在學校里已經(jīng)開展了很多跨學科課程主題，我們大致把它分成了三類：

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第一類是實踐探究類課程。雖然我們強調跨學科，但它還是會重點圍繞某一個學科，所以我們會把在整個主題中涉及比較多的學科作為依據(jù)進行分類。

比如在物理學科，有學校會開展水火箭、建筑結構設計、航模等主題課程；在生物學科，有釀酒發(fā)酵、食物植物、微生物苔蘚、觀鳥等主題課程；在化學學科，有垃圾分類、水污染、精油提取等主題課程。

第二類是技術類課程。比如三維設計與制作、編程、開源硬件等。

第三類是競賽導向類的活動。比如機器人、航模、無線電測向等。

下面這幅圖來源于奉賢博物館，他們會開展傳統(tǒng)文化方面的教學活動。

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在跨學科課程主題的選擇上，通常遵循三大原則：

1）從地域文化特色來考慮主題；
2）主題選擇需要跟學生的教材內容相通，它可能是學生正在學習或未來需要去學習的內容；
3）主題要符合學生本身的生活興趣。

基于這三個原則，我們提出，在選擇跨學科課程主題時，需要：

1）選擇社會廣泛關注的問題；
2）選擇教科書中具有聚合性的概念；
3）選擇學生疑惑的、感興趣的、關注的內容。

進行主題選擇時，還要注意以下幾點：

1）符合學生年齡階段認知水平和學習內容；
2）考慮學生學習興趣；
3）有適當?shù)牟牧虾唾Y源；
4）適用范圍廣泛；
5）值得花費時間，具有實質性的內容。
 
（2）跨學科課程與項目式學習


案例：以油菜花為主題的項目——思考：為什么要在跨學科課程中強調項目式學習？

這個案例是上海一所初中開展的跨學科教學實踐嘗試。生物老師、化學老師、地理老師共同參與了這個項目。

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課程背景是這個學校門口有一片油菜花地，課程開展的時間是油菜花正盛開的四五月份。課程的整體設計如下：

首先，老師進行情景導入，展示全國各地油菜花盛開的一張地圖，同時結合了學校所在的金山區(qū)每年都有油菜花節(jié)這一背景。

學習活動分為三個環(huán)節(jié)。

第一個環(huán)節(jié)是“尋花”。根據(jù)油菜花盛開的地圖，老師讓學生去了解油菜花的盛開時間和各地的經(jīng)度、緯度之間的關系。這個知識點與地理學科相關。接著，老師從如何讓油菜花長得更好的角度，給學生提供了氮肥、鉀肥等不同的肥料，帶領學生探究怎樣給油菜花施肥。這是從化學學科的視角來切入。

第二個環(huán)節(jié)是“探蜜”?！懊鄯渑c花”是分析油菜花花蕊的結構以及蜜蜂采蜜的過程。同時老師引導學生思考一個假設——如果地球上沒有了蜜蜂，我們的世界將會怎樣？這是生物學科的視角。

“蜜蜂與人”研究的主要是，在被蜜蜂叮咬之后，應該采取怎樣的方式及時補救。這依然是與化學學科相關的知識。

最后一個環(huán)節(jié)是“籌花展”。學校要舉辦油菜花節(jié)，希望同學們用信息技術知識制作海報，為學?；I備一個油菜花的展覽。

整堂課融合了非常多學科知識，包括地理、生物、化學，以及一部分信息技術的內容。

看完這個項目，各位老師可能可以感覺到，整個課程看似以油菜花為主題，但每個點都顯得很零散。

這正是我們要在跨學科課程里強調項目式學習的原因。在跨學科的過程中，基于項目的學習，能夠更好地幫助同學掌握和理解老師真正希望學生學習的知識。

（3）做一個項目vs基于項目的學習

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項目式學習鼓勵學生通過學習和應用知識來獲得技能。在學習過程中，老師要給學生創(chuàng)設一個情境，學生在情境中進行深度學習。在上面的案例中，雖然也給學生設置了情境，但更多還是老師在傳輸知識，沒有讓學生應用知識和技能，也沒有讓學生真正沉浸在學習的主題中。

有研究者給出了下面這張圖，左邊是一道甜點，右邊是一道主菜，甜點代表做一個項目，主菜代表基于項目的學習，兩者是有區(qū)別的。

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很多老師覺得，在課堂結束后，讓學生去做一個海報、總結或者匯報就是一種項目。我們認為，只要做了一個項目，就可以認為它是一種基于項目的學習，因為它把知識也應用在了做項目的過程中。但其實我們在實際的教學中更鼓勵上圖右邊的這種基于項目的學習，在學習過程中，通過項目實踐和獲取知識。

傳統(tǒng)的做一個項目，通常是在老師的引導下完成的，在每個單元的最后，學生進行總結性的匯報。它關注項目本身的產出和老師直接教學的形式，不關注對學生的素養(yǎng)和技能的培養(yǎng)。

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而基于項目的學習，是一種教與學融合在一起的學習，老師的教學活動和學生的知識發(fā)展并行，同時，在學習過程中，它要不斷驅動學生去開展探究。項目產品在學習過程中不斷產生，老師的關注點不僅僅在項目本身，也要重視學生的學習過程。

基于項目的學習，要關注學生學習技能的獲得，關注學科和核心素養(yǎng)的培養(yǎng)以及課程標準，融入學生的協(xié)作和老師的指導。而且，它是一種聚焦在真實情境下的學習。

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上圖是一個對基于項目的學習的定義，其中有幾個關鍵詞：

1）進入一個真實的教學環(huán)境，關注真實世界的問題和挑戰(zhàn)；
2）學生需要應用自己的學科知識和技能，發(fā)展自己的能力；
3）它是一個以學生為主導的發(fā)現(xiàn)和解決問題的過程。

（4）如何設計基于項目的學習？

項目設計&實施的黃金標準

下圖中的黃金標準在中小學教學中應用得非常多。

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其中，學習目標是項目設計的關鍵元素，設置學習目標時首要考慮的三個關鍵要素是：學生通過項目要掌握的核心知識是什么，學生需要理解的內容是什么，以及學生需要獲得的技能是什么。

在這個基礎上，有7個必備的設計關鍵點：

1）老師需要給學生設置具有挑戰(zhàn)性的問題，也就是問題要略高于學生的認知水平。
2）問題要能驅動學生進行持續(xù)的探究。
3）問題需要是真實的。只有真實的學習情境才能激發(fā)學生的學習動機。
4）學生的聲音和選擇。也就是項目的設計不能只有一個標準答案，還應該充分尊重學生的不同創(chuàng)意和決定。
5）老師要向學生提供必要的反饋。
6）老師也要給學生提供反思和修訂項目的空間。
7）有公開的產品。

基于項目的教學實踐，同樣有一個黃金標準。

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1）設計和計劃。由老師來進行。
2）符合標準。符合課程標準或者學生培養(yǎng)的核心素養(yǎng)。
3）營造文化。
4）管理活動。老師不再是一個傳統(tǒng)的講授者，也不是一個置之事外的人，他需要引導、管理和調節(jié)學生的學習活動節(jié)奏。
5）為學生搭建必要的學習支架。
6）評估學生學習。
7）參與和指導學生。

（5）項目式學習案例

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案例1：:“如何治理水污染？”

這是美國一所學校的案例。項目的背景是學校所在社區(qū)的水污染非常嚴重，水中有有害的化學物質。

在項目過程中，老師引導學生做了幾件事。

首先，老師讓學生提出一個解決方案，探討如何減少水中有害的化學物；
然后，老師讓學生開展化學實驗，進行了相關探索；

接著，老師請了相關的統(tǒng)計學專家、社會學專家、經(jīng)濟學專家等從不同的維度分析，要減少水中的有害化學物質，應該做哪些方面的努力；

最終，他們形成了一個解決方案的小冊子，建議當?shù)氐沫h(huán)境部門如何進行水污染治理。

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案例2：“如何判斷革命是否有效？”

這是一個偏人文社會學科的案例，同樣來自美國，因為美國民族沖突的問題比較多。

由于它偏向人文類，所以沒有進行過多的科學探究，而采用的是老師提供學習資源，學生進行小組討論的形式。他們最終公開的成果形式是一個模擬法庭，正反雙方針對革命是否有效進行辯論。

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案例3：“設計大佛的維護支架”

這個項目是樂山一所小學做的，要讓同學們?yōu)榇蠓鸬木S護設計一個堅固的支架。它基于的是樂山本地的傳統(tǒng)文化特色，融合了數(shù)學、科學、建筑學等學科的知識。既可以激發(fā)同學們對傳統(tǒng)文化的保護意識，也初步建立了他們對于維護建筑穩(wěn)固性這方面能力的探索。

（6）項目式學習下的角色轉變與解決路徑

從前面提到的準則和簡單介紹的案例可以看到，在項目式學習中，學生和教師的角色都有所轉變。

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在整個學習活動中，學生會變成一個主動的學習者、批判思考與創(chuàng)造能力的參與者、知識的建構者以及協(xié)作伙伴。

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老師是課程的設計者，同時他要引導學生學習，還要對學生解決問題的效果、學生的表現(xiàn)，甚至自己的表現(xiàn)等等進行評價。所以，在項目式學習中，老師需要調整自己的角色，也要引導學生慢慢適應自己的角色。這和教育心理學的建構主義是一致的。

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建構主義強調：

1）教學內容和方法以學習者為中心。
2）強調學習者先前的學習經(jīng)驗和知識。所以前面的設計原則也提出，項目式學習要跟學生所學的知識有相關性。
3）知識的獲取必須經(jīng)過學習者主動學習的過程。
4）教師扮演著輔助和引導的角色。
5）多方鼓勵學習者運用深層思考解決問題。
6）正視知識的不同層面，多方面檢視問題。

項目式學習也有項目的解決路徑。在下圖中，重點看中間的灰色部分。

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第一步，老師激發(fā)、啟動項目。項目啟動的方式，通常是給學生創(chuàng)造真實的情境，或者設計驅動性問題。
第二步，通過教學活動構建學生對知識技能的理解。
第三步，發(fā)展學生的能力。在項目式教學中，最終的作品不可能是一次性完成的。它還需要同學們進行反復的討論和修正。

項目的展示類型不僅僅有實物方面的展示，還包括了：

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1）肢體類展示。包括音樂演奏、戲劇或小品、實驗、游戲、舞蹈等。
2）口頭類展示。包括辯論、演示文稿、演講、詩歌或者網(wǎng)絡研討會等。
3）視覺類展示。包括網(wǎng)站、海報、視頻、概念圖等。
4）書面類展示。包括報告、簡報、宣傳手冊、劇本等。

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