文_刘洪宁／广西壮族自治区北海市第十一中学
中小学是科技教育的奠基阶段，笔者经过近5年的实践、论证、修改与完善，结合“双减”政策，立足本地实情，基于项目式学习，总结形成了在科技教育过程中采用以设计问题解决方案为主线、以项目为中心，以团队协作为实践方式的“215”教学模式，在一定程度上提高了科学课程教学的有效率，培育和提升了学生创新思维和实践能力，推动了教师教科研的数字化转型与工作创新，还在一定程度上解决了科学课程教学重实践、轻设计的问题。
“215”教学模式的内涵
在长期科技教育探索实践过程中，我们发现通过将基于设计的学习（DBL）和基于项目的学习（PBL）相结合的教学形式进行教学是比较有效的方式，过程中充分体现了新课程标准的教学理念。基于设计的学习和基于项目的学习在课程教学过程上基本都是以项目为载体，以学生为中心，让学生在做中学、学中做，教师为引导，这与新课标所提倡的教学方法是一致的，都是让学生通过利用现有知识或者新学到的知识点，充分发挥主观能动性和协作能力自主设计并动手完成项目作品。基于此，我们在科学课程教学过程中采用以设计问题解决方案为主线，以项目为中心，以团队协作为实践方式的“215”教学模式。
“215”教学模式是指在基于2个对象（学生主体学习实践者、教师引导教学调控者），以基于设计的学习与基于项目的学习相结合的项目为主线，通过贯穿“创设、探讨、设计、实践、评价”5个课程实施关键环节，实现课程目标的教学模式。
2个对象，学生主体学习实践者是指在整个课程学习过程中，学生作为学习主体，充分发挥主观能动性，带着问题与同伴一起探讨、设计和丰富项目内容，通过实践制作项目作品，期间通过不断的学习与实践，调用多学科知识进行融会贯通，掌握和深化所学课程知识，形成生成性材料，达到提升自身创新能力和实践能力的目标；教师引导教学调控者是指在整个课程学习过程中，教师作为教学引导主体，创设情境引导学生关注社会和身边生活的焦点现象、痛点问题，制订项目主题与主体框架总任务，引导学生通过主动学习与协作学习设计项目、丰富项目内容，在项目主体框架上搭建支架任务，自主协作实践，达到培育学生创新能力和实践能力的目标。
1条主线，以基于设计的学习与基于项目的学习相结合的项目为主线是指在进行课程设计和教学时，都是以项目为载体，充分发挥二者的优势，一方面为科学课程教学提供真实的教学情境，教师可以由此引导学生进行发散性思考，罗列详细的问题需求，分析、完善项目的关键要素和总体框架任务，形成详细的支架任务；另一方面为科学课程教学提供详细的设计内容，在不断提出设计问题与内容的同时，深度讨论解决途径，不断修改设计方案，充分发挥学生的想象力，以及联系真实情境和真实问题的能力。此外，通过二者的结合，还可以让学生在小组协作中，不仅发现设计项目方案和实践生成作品的不足，不断在评价、讨论、改良的过程中完善生成作品的质量与效果，还强化了小组成员相互学习与协作的能力。
5个课程实施关键环节，即创设、探讨、设计、实践和评价。
“215”教学模式在科学课程教学中的应用途径
在实践过程中，我们将科学课程的教学过程总结完善为5个环节。
课堂创设环节：创设真实情境，引导学生思考
教师在项目前期教学中，创设相应的情境，引导学生感知情境，关注社会和身边生活的焦点现象、痛点问题，发散思维，带着问题回顾所学的知识和经历。例如现在城市里的学生大部分都是住在居民小区，教师在教学中结合这一情境，创设问题，引导学生对身边的不良现象进行思考。有同学提出小区的消防通道时不时会被占用，对整个小区的安全造成了很大的隐患，教师就此引导学生集中思考探讨如何解决这一安全隐患问题，在解决问题的过程中整合知识学习，促进思维发展。
课堂探讨环节：小组深度讨论，确定设计方向
学生充分发挥主观能动性，与小组成员就创设情境引出的现象或者问题进行探讨，并确定项目设计方向与初步支架任务，对小组成员进行分工。期间，教师根据小组的差异性学习进行调控与引导，引导学生在交流互助中共同提升思维与能力，帮助学生顺利确定项目设计方案的方向与初步支架任务。例如在“智能消防通道”课程教学中，教师在课前引导学生就占用消防通道所引发的安全问题进行提前观察与思考，在课上探讨环节就这一问题与小组成员进行深度探讨，确定项目设计的主题方向为智能消防通道系统后，通过作假设、定主题、定支架、搜素材等开始画草图并设计支架任务。
课堂设计环节：教师讲解知识，小组丰富方案
学生在确定项目设计方向后，对支架任务进行修改细化与完善，明确每个任务点，熟悉任务点所需的资源，完成整个项目方案的设计。期间，教师对项目所涉及到的新理论和知识点进行讲解，对学生容易出错的地方进行提醒，引导学生主动学习新知识并进行思考建构。仍以“智能消防通道”课程教学为例，学生小组画出草图和设计项目支架任务后，教师针对项目方案的结构进行讲解，明确其中涉及到的结构、编程、力学等知识点，对学生不熟悉的共性知识点进行讲解与分析，指导小组完成项目方案设计。
课堂实践环节：小组协同合作，生成项目作品
学生设计完成项目方案后，通过教师提供的资源包或者自行查找的资料着手实践，在实践中观察与验证方案的科学性、合理性和可操作性，从而在实践中生成作品、内化所学知识点。期间，教师主要以观察引导为主，遇到学生无法自主解决问题或者方向偏离主线时，进行适当引导与调控，从而达到培育学生创新能力和实践能力的目标。在“智能消防通道”课程教学中，学生在设计完成方案后，对小组成员进行二次分工，开始着手制作作品，期间可以使用教师提供的资源包进行创作，也可以自行在有限的教室资源中查找适合小组作品的资源或者使用课前自行搜集的器材进行创作。在此，我们更强调的是资源的开放性，不限定资源与器材，这样能更好地发挥学生的主观能动性和创新解决问题的能力。由于每个小组的情况不同，所设计创作的“智能消防通道”系统也不一样，教师要根据每个小组的情况给予差异的指导，既为学生提供自由创作的空间，又确保学生的个性化问题得到及时支持与解决。
课堂评价环节：展示解说作品，生生师生评价
项目制作完成后，小组展示与解说作品，可以涉及作品的科学性、创新性和可操作性，以及在整个研究过程中遇到的问题与采取的解决方法。展示环节一方面提升学生的语言表达能力与沟通能力，另一方面巩固学生所学的知识并增强学生的自信。小组间的自评与互评可以迅速提升学生的分析总结能力，对所学知识可以快速进行生成性学习，内化提升所学知识点，同时进一步提升学生的鉴赏评价能力。教师在此过程中应注意引导调控学生讲解和评价的方向，避免学生出现常识性错误。同时学生进行反思，对现有作品进行改造提升，而学有余力的学生可以继续进行拓展性知识延伸。在“智能消防通道”课程教学中，小组就解决消防通道安全隐患的问题创作生成智能消防通道系统模型后，在全班同学面前进行展示与解说，主要包括小组是通过什么方法、借助什么器材、实现什么功能，最终解决安全隐患的？一方面在一定程度上开动脑筋想办法解决了消防通道被占用的安全隐患，给小区提供了一定的参考意见，强化了自身社会责任意识；另一方面在设计与实践项目的过程中，复习巩固了旧知识，学习掌握了新知识，更强化了各学科知识点的关联性，提升了个人的综合能力，强化了核心素养的培养。
“215”教学模式是对学校科技教育进行探索总结形成的经验与成果，促使项目式学习在学校科技教育所涉及到的相关学科得到了较好的应用与实践，不仅调动了教师“教”与学生“学”的积极性，而且延伸拓展了教师教学的方式和学生学习的形式，还为学校科技教育的有效教学提供了具有参考价值的教学模式，为科技教育落实核心素养提供了落脚点。
（本文系广西教育科学“十四五”规划2023年度自筹经费一般课题（C类）“‘双减’背景下基于项目式学习的科技教育研究”（2023C592）成果）■
微店订阅流程
step 1
step 2
点击图片直接跳小程序
来源 | 《中国科技教育》2024-08，文章编辑：毕晨辉，原文名《用人工智能设计“剧本杀”——计算机与艺术设计跨学科学习项目》
编辑、排版 | 孟想
一校 | 孟想
复校 | 若惜
终校 | 朱志安
