文_劉洪寧／廣西壯族自治區(qū)北海市第十一中學

中小學是科技教育的奠基階段，筆者經過近5年的實踐、論證、修改與完善，結合“雙減”政策，立足本地實情，基于項目式學習，總結形成了在科技教育過程中采用以設計問題解決方案為主線、以項目為中心，以團隊協(xié)作為實踐方式的“215”教學模式，在一定程度上提高了科學課程教學的有效率，培育和提升了學生創(chuàng)新思維和實踐能力，推動了教師教科研的數字化轉型與工作創(chuàng)新，還在一定程度上解決了科學課程教學重實踐、輕設計的問題。

“215”教學模式的內涵

在長期科技教育探索實踐過程中，我們發(fā)現(xiàn)通過將基于設計的學習（DBL）和基于項目的學習（PBL）相結合的教學形式進行教學是比較有效的方式，過程中充分體現(xiàn)了新課程標準的教學理念。基于設計的學習和基于項目的學習在課程教學過程上基本都是以項目為載體，以學生為中心，讓學生在做中學、學中做，教師為引導，這與新課標所提倡的教學方法是一致的，都是讓學生通過利用現(xiàn)有知識或者新學到的知識點，充分發(fā)揮主觀能動性和協(xié)作能力自主設計并動手完成項目作品。基于此，我們在科學課程教學過程中采用以設計問題解決方案為主線，以項目為中心，以團隊協(xié)作為實踐方式的“215”教學模式。

“215”教學模式是指在基于2個對象（學生主體學習實踐者、教師引導教學調控者），以基于設計的學習與基于項目的學習相結合的項目為主線，通過貫穿“創(chuàng)設、探討、設計、實踐、評價”5個課程實施關鍵環(huán)節(jié)，實現(xiàn)課程目標的教學模式。

2個對象，學生主體學習實踐者是指在整個課程學習過程中，學生作為學習主體，充分發(fā)揮主觀能動性，帶著問題與同伴一起探討、設計和豐富項目內容，通過實踐制作項目作品，期間通過不斷的學習與實踐，調用多學科知識進行融會貫通，掌握和深化所學課程知識，形成生成性材料，達到提升自身創(chuàng)新能力和實踐能力的目標；教師引導教學調控者是指在整個課程學習過程中，教師作為教學引導主體，創(chuàng)設情境引導學生關注社會和身邊生活的焦點現(xiàn)象、痛點問題，制訂項目主題與主體框架總任務，引導學生通過主動學習與協(xié)作學習設計項目、豐富項目內容，在項目主體框架上搭建支架任務，自主協(xié)作實踐，達到培育學生創(chuàng)新能力和實踐能力的目標。

1條主線，以基于設計的學習與基于項目的學習相結合的項目為主線是指在進行課程設計和教學時，都是以項目為載體，充分發(fā)揮二者的優(yōu)勢，一方面為科學課程教學提供真實的教學情境，教師可以由此引導學生進行發(fā)散性思考，羅列詳細的問題需求，分析、完善項目的關鍵要素和總體框架任務，形成詳細的支架任務；另一方面為科學課程教學提供詳細的設計內容，在不斷提出設計問題與內容的同時，深度討論解決途徑，不斷修改設計方案，充分發(fā)揮學生的想象力，以及聯(lián)系真實情境和真實問題的能力。此外，通過二者的結合，還可以讓學生在小組協(xié)作中，不僅發(fā)現(xiàn)設計項目方案和實踐生成作品的不足，不斷在評價、討論、改良的過程中完善生成作品的質量與效果，還強化了小組成員相互學習與協(xié)作的能力。

5個課程實施關鍵環(huán)節(jié)，即創(chuàng)設、探討、設計、實踐和評價。

“215”教學模式在科學課程教學中的應用途徑

在實踐過程中，我們將科學課程的教學過程總結完善為5個環(huán)節(jié)。

課堂創(chuàng)設環(huán)節(jié)：創(chuàng)設真實情境，引導學生思考

教師在項目前期教學中，創(chuàng)設相應的情境，引導學生感知情境，關注社會和身邊生活的焦點現(xiàn)象、痛點問題，發(fā)散思維，帶著問題回顧所學的知識和經歷。例如現(xiàn)在城市里的學生大部分都是住在居民小區(qū)，教師在教學中結合這一情境，創(chuàng)設問題，引導學生對身邊的不良現(xiàn)象進行思考。有同學提出小區(qū)的消防通道時不時會被占用，對整個小區(qū)的安全造成了很大的隱患，教師就此引導學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學習，促進思維發(fā)展。

課堂探討環(huán)節(jié)：小組深度討論，確定設計方向

學生充分發(fā)揮主觀能動性，與小組成員就創(chuàng)設情境引出的現(xiàn)象或者問題進行探討，并確定項目設計方向與初步支架任務，對小組成員進行分工。期間，教師根據小組的差異性學習進行調控與引導，引導學生在交流互助中共同提升思維與能力，幫助學生順利確定項目設計方案的方向與初步支架任務。例如在“智能消防通道”課程教學中，教師在課前引導學生就占用消防通道所引發(fā)的安全問題進行提前觀察與思考，在課上探討環(huán)節(jié)就這一問題與小組成員進行深度探討，確定項目設計的主題方向為智能消防通道系統(tǒng)后，通過作假設、定主題、定支架、搜素材等開始畫草圖并設計支架任務。

課堂設計環(huán)節(jié)：教師講解知識，小組豐富方案

學生在確定項目設計方向后，對支架任務進行修改細化與完善，明確每個任務點，熟悉任務點所需的資源，完成整個項目方案的設計。期間，教師對項目所涉及到的新理論和知識點進行講解，對學生容易出錯的地方進行提醒，引導學生主動學習新知識并進行思考建構。仍以“智能消防通道”課程教學為例，學生小組畫出草圖和設計項目支架任務后，教師針對項目方案的結構進行講解，明確其中涉及到的結構、編程、力學等知識點，對學生不熟悉的共性知識點進行講解與分析，指導小組完成項目方案設計。

課堂實踐環(huán)節(jié)：小組協(xié)同合作，生成項目作品

學生設計完成項目方案后，通過教師提供的資源包或者自行查找的資料著手實踐，在實踐中觀察與驗證方案的科學性、合理性和可操作性，從而在實踐中生成作品、內化所學知識點。期間，教師主要以觀察引導為主，遇到學生無法自主解決問題或者方向偏離主線時，進行適當引導與調控，從而達到培育學生創(chuàng)新能力和實踐能力的目標。在“智能消防通道”課程教學中，學生在設計完成方案后，對小組成員進行二次分工，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行創(chuàng)作。在此，我們更強調的是資源的開放性，不限定資源與器材，這樣能更好地發(fā)揮學生的主觀能動性和創(chuàng)新解決問題的能力。由于每個小組的情況不同，所設計創(chuàng)作的“智能消防通道”系統(tǒng)也不一樣，教師要根據每個小組的情況給予差異的指導，既為學生提供自由創(chuàng)作的空間，又確保學生的個性化問題得到及時支持與解決。

課堂評價環(huán)節(jié)：展示解說作品，生生師生評價

項目制作完成后，小組展示與解說作品，可以涉及作品的科學性、創(chuàng)新性和可操作性，以及在整個研究過程中遇到的問題與采取的解決方法。展示環(huán)節(jié)一方面提升學生的語言表達能力與溝通能力，另一方面鞏固學生所學的知識并增強學生的自信。小組間的自評與互評可以迅速提升學生的分析總結能力，對所學知識可以快速進行生成性學習，內化提升所學知識點，同時進一步提升學生的鑒賞評價能力。教師在此過程中應注意引導調控學生講解和評價的方向，避免學生出現(xiàn)常識性錯誤。同時學生進行反思，對現(xiàn)有作品進行改造提升，而學有余力的學生可以繼續(xù)進行拓展性知識延伸。在“智能消防通道”課程教學中，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，在全班同學面前進行展示與解說，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，強化了自身社會責任意識；另一方面在設計與實踐項目的過程中，復習鞏固了舊知識，學習掌握了新知識，更強化了各學科知識點的關聯(lián)性，提升了個人的綜合能力，強化了核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

“215”教學模式是對學校科技教育進行探索總結形成的經驗與成果，促使項目式學習在學校科技教育所涉及到的相關學科得到了較好的應用與實踐，不僅調動了教師“教”與學生“學”的積極性，而且延伸拓展了教師教學的方式和學生學習的形式，還為學校科技教育的有效教學提供了具有參考價值的教學模式，為科技教育落實核心素養(yǎng)提供了落腳點。

（本文系廣西教育科學“十四五”規(guī)劃2023年度自籌經費一般課題（C類）“‘雙減’背景下基于項目式學習的科技教育研究”（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《用人工智能設計“劇本殺”——計算機與藝術設計跨學科學習項目》

編輯、排版 | 孟想

一校 | 孟想

復校 | 若惜

終校 | 朱志安