一等奖 | 车辆紧急救援计划——指向核心素养的小学科学项目式学习设计与实践（续）

2022年“全国青少年科技教育工作者论文征集活动”获奖论文专栏

车辆紧急救援计划

——指向核心素养的小学科学项目式学习设计与实践

章欣／杭州江南实验学校

指向项目推进的卷入式学习支架

合适且有效的学习支架在项目学习过程中十分重要，指向科学素养的项目式学习的学习支架可分为以下3类：任务——问题支架、思维——工具支架、整理——反思支架。

增强学习连贯性的任务——问题支架

任务-问题支架包括师生互动、情境体验、问题驱动、递进式问题串、项目模板等[8]，任务-问题支架控制学习节点以使学生不易偏离问题或目标，增强学习的卷入性和连贯性。

提升知识迁移力的思维——工具支架

在初步完成设计方案后，可以向学生介绍一些思维工具和支架，引导学生运用SWOT法分析不同救援方案的优劣与成本，继续进行迭代；提供待解决问题清单让学生进行反思。欣喜的是，学生在分析完本组救援方案的可行性、成本与挑战后，主动提出了很多值得深入思考和探究的问题，如有学生提出“怎么保证把道路积水抽干？”“抽出的水怎么办？储水罐放在哪里最合适？”还有学生开始思考“如果驾驶员没看到预警信息怎么办？”“怎样保证车底气囊的浮力大小？如果中途气囊破了怎样保证人员安全？”等一系列问题，这些问题的提出既帮助各组完成设计的迭代，也反映了学生深度学习的参与和高阶思维的提升。值得注意的是，这些支架并非在项目刚开始就全部提供给学生，也不是把所有支架提供给所有学生，而是根据学生的层次水平，以及各团队项目进度与每阶段所遇瓶颈，真正做到“该出手时才出手”。

促进概念再建构的整理——反思支架

在项目过程中，特别是每次评价展示后，出示整理-反思支架可以让学生养成经常反思、整理的好习惯。尤其是实施和验证自己方案的关键节点，应该进行制度化的交流、讨论。在项目完成后的展示评价阶段，让学生通过完成观察与实验记录、实践报告、团队项目日志、评价单等可以帮助学生实现学科核心知识的再建构与迁移。

指向产品改进的多元化成果评价

项目式学习的成果主要由评价量规进行测量。指向科学素养的项目设计的评价量规，其评价维度和标准应涵盖从学习开始到结束的全过程，包括学生合作团队的组建与分工、知识的积累与问题的呈现、资料的收集与分析、项目成果、团队学习、项目展示。在评价时遵循定性与定量、形成性与终结性、自我与他人评价相结合的宗旨，坚持教学评一体化、评价内容多要素、评价等级多层次、评价主体多元化、评价任务更聚焦、评价量化易操作6个原则。评价主体包含领域专家、社会公众、学校教师、学习同伴和学习者自身[9]。表3列出了本项目的学生成果及评价方式。

营救大比拼——班级内部的救援方案比试

指向科学素养的项目式学习的最终成果有物化的成果，比如“车辆紧急救援计划”项目的一套完整救援方案，并进行现场救援展示。在结束现场制作和组间展示后，每组会有2天的时间运用反思清单回顾总结整个项目学习。接下来每组依据综述评价表准备好演讲稿与PPT，以团队为单位进行综述演讲，回答驱动性问题，展示自己的救援行动是否达到项目开始时制订的成功标准，并接受全班同学的质询。

图 4　学生小组（漂浮及预警救援方案组）成果展板

方案发布会——面向公众的项目成果展示

利用校园开放日向家长、媒体及教师等展示，录制视频在线上平台发布，收集观众的意见。

PDQ迭代——聆听专家意见后的项目反思

项目成果的公开展示是优秀项目学习的必备要素，项目的展示环节可结合项目特点与区域优势。反思既是一种思维方式，也是一种元认知过程。在反思过程中，学生进行的思辨和检验将显著地促进相关知识与技能的整合，促使其对认知活动过程进行审视，并改进学习策略。

研究成效与不足

促进学生真参与，素养深发展

学生经历了真实的工程技术工作流程，并通过对救援相关知识和技能的熟练运用最终完成了本组救援模型的搭建与救援方案的实施。从刚开始觉得是“不可能的任务”，到最终达到了测试要求，运用科学技术抵挡了自然灾害的侵袭。灾害救援原本只是书本、电视中的案例，但在项目中却成为了孩子们亲手完成的珍贵体验。学生通过项目式学习中主动生发的问题解决，达成了对科学、工程、数学、信息技术等学科中的核心概念的主动学习与深入学习，在反复利用这些知识、技能解决问题的过程中实现反复学习和巩固，发展了自身的科学素养。

促进学生慧学习，能力深发展

团队协作能力在项目中与同伴的合作能力是对学生的一大考验。项目进程中，每组或多或少都出现了争吵，但经过项目锤炼，孩子们更愿意倾听他人的意见，尝试合力解决问题。项目在学生进行合作评价时进行了数据统计，发现教师评价要比同伴互评得分高，可见孩子们的合作意识和对合作质量的自我要求相对高，对合作中的主动性和处理争执的决策能力让人满意。

创造性每组的救援方式各异，每组学生都有自己的想法。有些想法非常具有创造性，连专家都忍不住为他们点赞。

沟通与表达学生在项目中有独立的个体学习，也有从个体学习到团队的社会性学习，从项目的评价中也体现出对沟通和表达的指向，特别是学生的综述能力显著提高。

指向科学素养的科技创新项目式学习不仅解决了项目提出的驱动性问题，同时还培养了学生团结协作、沟通表达、主动探究等能力，发展了学生的科学素养。未来将沿着这个思路，融入更新的技术元素，继续开展与之相关的系列研究，让越来越多的学生通过项目式学习，学会像科学家或工程师一样思考与实践。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部．义务教育科学课程标准：2022年版[M]．北京：北京师范大学出版社，2022．

[2] 夏雪梅．PBL项目化学习设计：学习素养视角下的国际与本土实践[M]．上海：华东师范大学出版社，2018：11．

[3] 蒋永贵．指向核心素养的学习目标研制[J]．课程·教材·教法，2017（9）：7．

[4] 鲍雯雯．“大概念”理念下的美国技术与工程教学[J]．上海教育，2022（24）：66-67．

[5] 刘徽。“大概念”视角下的单元整体教学构型——兼论素养导向的课堂变革[J]．教育研究，2020，41（06）：64-77．

[6] 张丰．STEM：深刻影响基础教育改革与发展的观念与实践——美国STEM教育考察报告[J]．上海教育科研，2020（04）：5-11．DOI:10.16194/j.cnki.31-1059/g4.2020.04.002．

[7] 夏雪梅，崔春华，刘潇，等．学习素养视角下的项目化学习：问题、设计与呈现[J]．教育视界，2020（10）：22-26．

[8] 袁磊，王健博乐．基于学科课程重构的小学STEAM课程设计[J]．现代远距离教育，2019（02）：25-32.DOI:10.13927/j.cnki.yuan.2019.0014．

[9] 林琳，沈书生．设计思维与学科融合的作用路径研究——基础教育中核心素养的培养方法[J]．电化教育研究，2018，39（05）：12-18．DOI:10.13811/j.cnki.eer.2018.05.002.

专家点评

本文全面而完整地呈现了一个指向科学素养培育的科技创新项目式学习案例。案例以基于项目的学习为教学策略，围绕身边的问题设计驱动性问题，引导学生合作探究，完成任务设计。在驱动性问题提出后，引导学生按照一定的路径拆解问题，对于学生更加充分地理解问题和回答问题都有很强的指向意义。文章逻辑清晰，内容紧凑，叙述完整，语言朴实，值得广大一线科技教师认真研读。

来源：全文刊载于《中国科技教育》杂志2023-7期专题栏目

编辑：黄锦华

排版：孟想

审校：刘科、朱志安