文_劉洪寧／廣西壯族自治區(qū)北海市第十一中學(xué)

中小學(xué)是科技教育的奠基階段，筆者經(jīng)過近5年的實(shí)踐、論證、修改與完善，結(jié)合“雙減”政策，立足本地實(shí)情，基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，總結(jié)形成了在科技教育過程中采用以設(shè)計(jì)問題解決方案為主線、以項(xiàng)目為中心，以團(tuán)隊(duì)協(xié)作為實(shí)踐方式的“215”教學(xué)模式，在一定程度上提高了科學(xué)課程教學(xué)的有效率，培育和提升了學(xué)生創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力，推動(dòng)了教師教科研的數(shù)字化轉(zhuǎn)型與工作創(chuàng)新，還在一定程度上解決了科學(xué)課程教學(xué)重實(shí)踐、輕設(shè)計(jì)的問題。

“215”教學(xué)模式的內(nèi)涵

在長期科技教育探索實(shí)踐過程中，我們發(fā)現(xiàn)通過將基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)（DBL）和基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)（PBL）相結(jié)合的教學(xué)形式進(jìn)行教學(xué)是比較有效的方式，過程中充分體現(xiàn)了新課程標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)理念。基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)和基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)在課程教學(xué)過程上基本都是以項(xiàng)目為載體，以學(xué)生為中心，讓學(xué)生在做中學(xué)、學(xué)中做，教師為引導(dǎo)，這與新課標(biāo)所提倡的教學(xué)方法是一致的，都是讓學(xué)生通過利用現(xiàn)有知識(shí)或者新學(xué)到的知識(shí)點(diǎn)，充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性和協(xié)作能力自主設(shè)計(jì)并動(dòng)手完成項(xiàng)目作品。基于此，我們?cè)诳茖W(xué)課程教學(xué)過程中采用以設(shè)計(jì)問題解決方案為主線，以項(xiàng)目為中心，以團(tuán)隊(duì)協(xié)作為實(shí)踐方式的“215”教學(xué)模式。

“215”教學(xué)模式是指在基于2個(gè)對(duì)象（學(xué)生主體學(xué)習(xí)實(shí)踐者、教師引導(dǎo)教學(xué)調(diào)控者），以基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)與基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)相結(jié)合的項(xiàng)目為主線，通過貫穿“創(chuàng)設(shè)、探討、設(shè)計(jì)、實(shí)踐、評(píng)價(jià)”5個(gè)課程實(shí)施關(guān)鍵環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)的教學(xué)模式。

2個(gè)對(duì)象，學(xué)生主體學(xué)習(xí)實(shí)踐者是指在整個(gè)課程學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體，充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，帶著問題與同伴一起探討、設(shè)計(jì)和豐富項(xiàng)目內(nèi)容，通過實(shí)踐制作項(xiàng)目作品，期間通過不斷的學(xué)習(xí)與實(shí)踐，調(diào)用多學(xué)科知識(shí)進(jìn)行融會(huì)貫通，掌握和深化所學(xué)課程知識(shí)，形成生成性材料，達(dá)到提升自身創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的目標(biāo)；教師引導(dǎo)教學(xué)調(diào)控者是指在整個(gè)課程學(xué)習(xí)過程中，教師作為教學(xué)引導(dǎo)主體，創(chuàng)設(shè)情境引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會(huì)和身邊生活的焦點(diǎn)現(xiàn)象、痛點(diǎn)問題，制訂項(xiàng)目主題與主體框架總?cè)蝿?wù)，引導(dǎo)學(xué)生通過主動(dòng)學(xué)習(xí)與協(xié)作學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)項(xiàng)目、豐富項(xiàng)目內(nèi)容，在項(xiàng)目主體框架上搭建支架任務(wù)，自主協(xié)作實(shí)踐，達(dá)到培育學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的目標(biāo)。

1條主線，以基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)與基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)相結(jié)合的項(xiàng)目為主線是指在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)和教學(xué)時(shí)，都是以項(xiàng)目為載體，充分發(fā)揮二者的優(yōu)勢(shì)，一方面為科學(xué)課程教學(xué)提供真實(shí)的教學(xué)情境，教師可以由此引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行發(fā)散性思考，羅列詳細(xì)的問題需求，分析、完善項(xiàng)目的關(guān)鍵要素和總體框架任務(wù)，形成詳細(xì)的支架任務(wù)；另一方面為科學(xué)課程教學(xué)提供詳細(xì)的設(shè)計(jì)內(nèi)容，在不斷提出設(shè)計(jì)問題與內(nèi)容的同時(shí)，深度討論解決途徑，不斷修改設(shè)計(jì)方案，充分發(fā)揮學(xué)生的想象力，以及聯(lián)系真實(shí)情境和真實(shí)問題的能力。此外，通過二者的結(jié)合，還可以讓學(xué)生在小組協(xié)作中，不僅發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)項(xiàng)目方案和實(shí)踐生成作品的不足，不斷在評(píng)價(jià)、討論、改良的過程中完善生成作品的質(zhì)量與效果，還強(qiáng)化了小組成員相互學(xué)習(xí)與協(xié)作的能力。

5個(gè)課程實(shí)施關(guān)鍵環(huán)節(jié)，即創(chuàng)設(shè)、探討、設(shè)計(jì)、實(shí)踐和評(píng)價(jià)。

“215”教學(xué)模式在科學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用途徑

在實(shí)踐過程中，我們將科學(xué)課程的教學(xué)過程總結(jié)完善為5個(gè)環(huán)節(jié)。

課堂創(chuàng)設(shè)環(huán)節(jié)：創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，引導(dǎo)學(xué)生思考

教師在項(xiàng)目前期教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的情境，引導(dǎo)學(xué)生感知情境，關(guān)注社會(huì)和身邊生活的焦點(diǎn)現(xiàn)象、痛點(diǎn)問題，發(fā)散思維，帶著問題回顧所學(xué)的知識(shí)和經(jīng)歷。例如現(xiàn)在城市里的學(xué)生大部分都是住在居民小區(qū)，教師在教學(xué)中結(jié)合這一情境，創(chuàng)設(shè)問題，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)身邊的不良現(xiàn)象進(jìn)行思考。有同學(xué)提出小區(qū)的消防通道時(shí)不時(shí)會(huì)被占用，對(duì)整個(gè)小區(qū)的安全造成了很大的隱患，教師就此引導(dǎo)學(xué)生集中思考探討如何解決這一安全隱患問題，在解決問題的過程中整合知識(shí)學(xué)習(xí)，促進(jìn)思維發(fā)展。

課堂探討環(huán)節(jié)：小組深度討論，確定設(shè)計(jì)方向

學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，與小組成員就創(chuàng)設(shè)情境引出的現(xiàn)象或者問題進(jìn)行探討，并確定項(xiàng)目設(shè)計(jì)方向與初步支架任務(wù)，對(duì)小組成員進(jìn)行分工。期間，教師根據(jù)小組的差異性學(xué)習(xí)進(jìn)行調(diào)控與引導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生在交流互助中共同提升思維與能力，幫助學(xué)生順利確定項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案的方向與初步支架任務(wù)。例如在“智能消防通道”課程教學(xué)中，教師在課前引導(dǎo)學(xué)生就占用消防通道所引發(fā)的安全問題進(jìn)行提前觀察與思考，在課上探討環(huán)節(jié)就這一問題與小組成員進(jìn)行深度探討，確定項(xiàng)目設(shè)計(jì)的主題方向?yàn)橹悄芟劳ǖ老到y(tǒng)后，通過作假設(shè)、定主題、定支架、搜素材等開始畫草圖并設(shè)計(jì)支架任務(wù)。

課堂設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)：教師講解知識(shí)，小組豐富方案

學(xué)生在確定項(xiàng)目設(shè)計(jì)方向后，對(duì)支架任務(wù)進(jìn)行修改細(xì)化與完善，明確每個(gè)任務(wù)點(diǎn)，熟悉任務(wù)點(diǎn)所需的資源，完成整個(gè)項(xiàng)目方案的設(shè)計(jì)。期間，教師對(duì)項(xiàng)目所涉及到的新理論和知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解，對(duì)學(xué)生容易出錯(cuò)的地方進(jìn)行提醒，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)新知識(shí)并進(jìn)行思考建構(gòu)。仍以“智能消防通道”課程教學(xué)為例，學(xué)生小組畫出草圖和設(shè)計(jì)項(xiàng)目支架任務(wù)后，教師針對(duì)項(xiàng)目方案的結(jié)構(gòu)進(jìn)行講解，明確其中涉及到的結(jié)構(gòu)、編程、力學(xué)等知識(shí)點(diǎn)，對(duì)學(xué)生不熟悉的共性知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解與分析，指導(dǎo)小組完成項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)。

課堂實(shí)踐環(huán)節(jié)：小組協(xié)同合作，生成項(xiàng)目作品

學(xué)生設(shè)計(jì)完成項(xiàng)目方案后，通過教師提供的資源包或者自行查找的資料著手實(shí)踐，在實(shí)踐中觀察與驗(yàn)證方案的科學(xué)性、合理性和可操作性，從而在實(shí)踐中生成作品、內(nèi)化所學(xué)知識(shí)點(diǎn)。期間，教師主要以觀察引導(dǎo)為主，遇到學(xué)生無法自主解決問題或者方向偏離主線時(shí)，進(jìn)行適當(dāng)引導(dǎo)與調(diào)控，從而達(dá)到培育學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的目標(biāo)。在“智能消防通道”課程教學(xué)中，學(xué)生在設(shè)計(jì)完成方案后，對(duì)小組成員進(jìn)行二次分工，開始著手制作作品，期間可以使用教師提供的資源包進(jìn)行創(chuàng)作，也可以自行在有限的教室資源中查找適合小組作品的資源或者使用課前自行搜集的器材進(jìn)行創(chuàng)作。在此，我們更強(qiáng)調(diào)的是資源的開放性，不限定資源與器材，這樣能更好地發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)新解決問題的能力。由于每個(gè)小組的情況不同，所設(shè)計(jì)創(chuàng)作的“智能消防通道”系統(tǒng)也不一樣，教師要根據(jù)每個(gè)小組的情況給予差異的指導(dǎo)，既為學(xué)生提供自由創(chuàng)作的空間，又確保學(xué)生的個(gè)性化問題得到及時(shí)支持與解決。

課堂評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)：展示解說作品，生生師生評(píng)價(jià)

項(xiàng)目制作完成后，小組展示與解說作品，可以涉及作品的科學(xué)性、創(chuàng)新性和可操作性，以及在整個(gè)研究過程中遇到的問題與采取的解決方法。展示環(huán)節(jié)一方面提升學(xué)生的語言表達(dá)能力與溝通能力，另一方面鞏固學(xué)生所學(xué)的知識(shí)并增強(qiáng)學(xué)生的自信。小組間的自評(píng)與互評(píng)可以迅速提升學(xué)生的分析總結(jié)能力，對(duì)所學(xué)知識(shí)可以快速進(jìn)行生成性學(xué)習(xí)，內(nèi)化提升所學(xué)知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)進(jìn)一步提升學(xué)生的鑒賞評(píng)價(jià)能力。教師在此過程中應(yīng)注意引導(dǎo)調(diào)控學(xué)生講解和評(píng)價(jià)的方向，避免學(xué)生出現(xiàn)常識(shí)性錯(cuò)誤。同時(shí)學(xué)生進(jìn)行反思，對(duì)現(xiàn)有作品進(jìn)行改造提升，而學(xué)有余力的學(xué)生可以繼續(xù)進(jìn)行拓展性知識(shí)延伸。在“智能消防通道”課程教學(xué)中，小組就解決消防通道安全隱患的問題創(chuàng)作生成智能消防通道系統(tǒng)模型后，在全班同學(xué)面前進(jìn)行展示與解說，主要包括小組是通過什么方法、借助什么器材、實(shí)現(xiàn)什么功能，最終解決安全隱患的？一方面在一定程度上開動(dòng)腦筋想辦法解決了消防通道被占用的安全隱患，給小區(qū)提供了一定的參考意見，強(qiáng)化了自身社會(huì)責(zé)任意識(shí)；另一方面在設(shè)計(jì)與實(shí)踐項(xiàng)目的過程中，復(fù)習(xí)鞏固了舊知識(shí)，學(xué)習(xí)掌握了新知識(shí)，更強(qiáng)化了各學(xué)科知識(shí)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)性，提升了個(gè)人的綜合能力，強(qiáng)化了核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

“215”教學(xué)模式是對(duì)學(xué)校科技教育進(jìn)行探索總結(jié)形成的經(jīng)驗(yàn)與成果，促使項(xiàng)目式學(xué)習(xí)在學(xué)校科技教育所涉及到的相關(guān)學(xué)科得到了較好的應(yīng)用與實(shí)踐，不僅調(diào)動(dòng)了教師“教”與學(xué)生“學(xué)”的積極性，而且延伸拓展了教師教學(xué)的方式和學(xué)生學(xué)習(xí)的形式，還為學(xué)校科技教育的有效教學(xué)提供了具有參考價(jià)值的教學(xué)模式，為科技教育落實(shí)核心素養(yǎng)提供了落腳點(diǎn)。

（本文系廣西教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2023年度自籌經(jīng)費(fèi)一般課題（C類）“‘雙減’背景下基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的科技教育研究”（2023C592）成果）■

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來源 | 《中國科技教育》2024-08，文章編輯：畢晨輝，原文名《用人工智能設(shè)計(jì)“劇本殺”——計(jì)算機(jī)與藝術(shù)設(shè)計(jì)跨學(xué)科學(xué)習(xí)項(xiàng)目》

編輯、排版 | 孟想

一校 | 孟想

復(fù)校 | 若惜

終校 | 朱志安