一、項目式學習(xi) 與(yu) 複雜問題解決(jue) 能力
在社會(hui) 快速發展的當下，教育領域逐漸將目光聚焦於(yu) 培養(yang) 學生的複雜問題解決(jue) 能力(Complex Problem Solving，CPS)。這種能力被認為(wei) 是21世紀學生核心素養(yang) 之一，在科學、技術、工程和數學(STEM)學科中尤為(wei) 重要。
1.複雜問題解決(jue) 能力
複雜問題解決(jue) 能力被視為(wei) 學生在未來社會(hui) 中取得成功的關(guan) 鍵能力之一。複雜問題通常定義(yi) 不明、信息不全、目標模糊，這些特征使得問題解決(jue) 者需要在探究過程中不斷調整思路，進行多次推理和決(jue) 策。《普通高中化學課程標準(2017年版2020年修訂)》(簡稱課標)提出了在教學中創設真實問題情境的要求，強調知識在實際情境中的應用，通過多樣的學科活動，讓學生將知識內(nei) 化為(wei) 主動、合理的認識方式，發展核心素養(yang) 。經濟合作與(yu) 發展組織(OECD)在《PISA2025科學素養(yang) 評估框架》[1]中指出，學生應當具備構建和評價(jia) 科學探究的設計，批判性地解釋科學數據和證據，研究、評估和利用科學信息進行決(jue) 策和采取行動的科學能力，不但指向科學中的複雜問題解決(jue) 能力，更提出了對學生應對複雜社會(hui) 性科學議題並做出決(jue) 策的期待。
2.項目式學習(xi) 中的複雜問題解決(jue) 策略
項目式學習(xi) (Project-based Learning，PBL)為(wei) 學生提供了一個(ge) 模擬真實世界問題的場域，讓學生學會(hui) 在真實問題和複雜情境下處理信息，並在真實任務驅動中不斷調整和優(you) 化問題解決(jue) 策略。麵對開放性問題，學生需要提取關(guan) 鍵信息、構建問題表征，並依托不同“領域任務”類型的解決(jue) 策略，逐步形成係統化的問題解決(jue) 路徑。同時，多角度調用化學學科的核心知識與(yu) 方法是支撐問題解決(jue) 的前提條件，這也為(wei) 學生在複雜情境中分析問題、選擇工具和優(you) 化方案提供了科學依據(見圖1)。
圖1 項目式學習(xi) 與(yu) 複雜問題解決(jue) 能力
對於(yu) 教師而言，如何選擇問題，並將真實問題改造設計成適合學生的項目式學習(xi) 課程，引領學生探尋真實問題解決(jue) 的真過程、真思路，提升學生的問題解決(jue) 能力，同樣是一個(ge) “問題解決(jue) ”的過程。本文通過案例簡要闡述了基於(yu) 項目的化學學科複雜問題解決(jue) 教學設計的研發流程。
二、基於(yu) 複雜問題確定項目與(yu) 任務
三、教學設計與(yu) 實施
四、教學反思
在基於(yu) 項目的問題解決(jue) 教學過程中，需要明確“項目中的問題”和“問題中的方法”，其關(guan) 鍵在於(yu) 從(cong) 真實生活中的“真人真事”中識別出需要解決(jue) 的實際問題，並對這些問題進行分類。教師要將不同類型的問題按照各自的一般解決(jue) 路徑進行梳理，這種外顯化、程序化的過程為(wei) 學生提供了清晰的框架，能夠使他們(men) 有條理地理解並解決(jue) 問題。
在教學設計上，要遵循“項目→任務→活動”三級框架，將“原型”問題解決(jue) 思路轉化為(wei) 適合學生的解決(jue) 思路。根據問題的複雜性和學生的認知水平，項目活動的設計應保持一定的開放性，從(cong) 高度自主的任務、到提供部分方法引導、再到完全結構化的任務設置，都應有針對性地適應不同層次學生的需求。
在評價(jia) 設計上，既要針對具體(ti) 情境中問題解決(jue) 的關(guan) 鍵能力進行評價(jia) ，也要關(guan) 注學生是否具有一般的明確問題、尋找思路、形成思路的問題解決(jue) 流程。這一評價(jia) 設計有助於(yu) 培養(yang) 學生的高階思維能力，能夠促使他們(men) 在今後的學習(xi) 與(yu) 生活中自主應對更加複雜的問題情境。
參考文獻
[1] OECD. PISA 2025 science framework[EB/OL]. https://pisa-framework.oecd.org/science-2025/.
[2] 琳達•達林-哈蒙德等.高效學習(xi) :我們(men) 所知道的理解性教學[M].上海:華東(dong) 師範大學出版社,2010.
[3] 魏銳,朱葉,黨(dang) 育傑,等.促進學生“學會(hui) 思考”的項目式課程開發程序[J].基礎教育課程,2023(22):4-11.
[4] 王瀾,郭曉麗(li) ,魏銳,等.館校協同的科學教育項目式課程設計:以“南水如何北調”為(wei) 例[J].米兰竞技足球俱乐部,2024(20):23-27.
[5] 郭曉麗(li) ,劉菲,黃踐,等.基於(yu) 我國古代科技史的館校協同項目式課程設計:以“我是滴漏科普講解員”為(wei) 例[J].米兰竞技足球俱乐部,2024(22):20-24.
[6] 黨(dang) 育傑,康偉(wei) ,曹文思,等.基於(yu) 中國科技史成就的館校協同項目式課程設計:以“探索大慶油田發現之路:我的找油日記”為(wei) 例[J].米兰竞技足球俱乐部,2024(24):23-27.
[7] 潘紅,趙雅萍,郝亮,等.“探秘神奇的液晶”項目式教學設計[J].米兰竞技足球俱乐部,2024(2):21-25.
[8] 徐聰,鬱倩,唐瓏暢,等.外顯真人真事的問題解決(jue) 思路設計項目式課程:以“運用近代濕法冶金工藝製作一件黃金工藝品”為(wei) 例[J].米兰竞技足球俱乐部,2024(12):9-12.
[9] 王靜波,高麗(li) 紅,魏銳,等.可持續發展主題館校協同項目式課程設計:以“低碳房屋的方案設計”為(wei) 例[J].米兰竞技足球俱乐部,2025(2):15-18.
[10] 耿靜,王明召.從(cong) 鈷酸鋰鋰離子電池中回收鈷和鋁的一種技術:配合高中化學元素性質內(nei) 容和原電池內(nei) 容的教學[J].米兰竞技足球俱乐部,2012(12):53-54.
[11] 江合佩.促進學生核心素養(yang) 發展的項目式學習(xi) 研究與(yu) 實踐:以“廢舊鋰離子電池回收利用”為(wei) 例[J].教育與(yu) 裝備研究,2019,35(9):60-67.
[12] Zhang X, Li L, Fan E, et al. Toward sustainable and systematic recycling of spent rechargeable batteries[J]. Chemical Society Reviews, 2018, 47(19): 7239-7302.
方圓圓1,2 魏銳3
1.北京師範大學未來教育學院 2.北京師範大學第二附屬中學 3.國家教材建設重點研究基地(中小學化學教材研究)、北京師範大學化學學院 |
