基于PBL模型的“自然笔记”课程实践探索

◎ 陈韶瑾

从课程实施上看，基层学校普遍的现状是学科各自为政、学科教学碎片化，以知识传授为主成为学校教学的常态，这与学生完整、全面、能力导向的发展需求有较大的落差，与教育、教学规律和学生成长规律相互矛盾。因此，如何直面问题，突破边界，通过跨学科、跨时空、跨领域的综合实践课程实施，为学生提供多元的学习体验，提升学生的核心素养，是上海市虹桥中学近几年课程改革努力解决的核心问题。

我校以跨学科综合实践课程——“自然笔记”的课程实践为课程改革的突破点，积极开展了PBL模型的实践探索。我们力图将以教师讲授为主的课堂，转化为以观察为起点、以真实情境任务为驱动、激发学生兴趣并促进学生思考的注重体验的课堂。我们提炼出“自然笔记”课程“三层六法”的学习方式，丰富了学生学习过程中的情感体验，改进了原有的学习方式，学生的学习主动性、自信心与日俱增，综合学力稳步提升。

一、PBL模型

PBL是Problem-based learning的首字母缩略词，中文译为“基于问题的学习”，是指一种让学生通过不一定有正确答案的真实性问题而获取知识的教学。

PBL的显著特点是，强调把学习设置到有意义的问题情境中，让学习者组成团队来解决实际问题；通过引导学生不断地思考，培养学生自主学习精神，提高学生解决真实问题的能力。这也是其与传统以教师讲授为主、以学科为基础的教学法最大的不同之处。

我校的“自然笔记”课程，是以自然观察为课程基点，以培育学生的核心素养为导向，以“三层六法”（观察-阅读；合作-探究；体验-表达）为主要学习方式，运用图画、文字、音像等多种笔记方式引导学生进行观察、记录、实践与体验的跨学科综合实践课程。

因此，基于PBL模型的“自然笔记”课程，更强调以观察为起点，以笔记为工具，培养学生发现问题与探索问题的意识，提高学生分析问题与解决问题的能力。

二、基于PBL模型的“自然笔记”课程实施

（一）创设真实任务情境，以观察笔记孕育探究意识

心理学研究证明，身体器官尤其是感官，反复和事物接触，这些接触的结果就能得到保存和巩固，能使学生获得实践能力。也就是说，如果我们要基于学生已有经验与认知展开教学，就应该充分利用真实情境。因此，设置贴近学生生活、突出自然观察的问题情境是课程实施的关键，其中应当注意问题的难度。问题难度过高，容易使学生产生挫败感；难度过低，学生无法取得成就感，不利于吸引学生对问题的长期关注。

例如，“自然笔记”课程中教师设计了一个种植鸡毛菜的真实任务，需要学生每天观察并写笔记。学生在观察笔记中写道：“菜苗发芽后没多久，叶片上会出现零星小洞，部分叶片还有黄色斑点。随着时间的推移，鸡毛菜不断生长，小洞与斑点陆续增加。鸡毛菜被虫咬了！”病虫害是农作物生长过程中的一大威胁，菜农一般使用杀虫剂和杀菌剂来防治，虽然效果显著，但是会污染环境，也对人们的食品安全造成潜在威胁。在这一过程中，有学生提问“是否还有其他方法能够防治病虫害？”说明他的探究意识在真实情境中得到唤醒。

（二）组建学生探究团队，以群体智慧生成探究思路

伴随上述问题的提出，有好几位学生都对这个问题非常感兴趣。基于PBL模型的原则，教师鼓励学生组建探究小队，发挥群体智慧来共同解决问题。

探究小队成立初期，教师从以下三个方面给予指导。

（1）方法指导。前期为探究小队安排一次以科学研究方法为主题的讲座，详细介绍科学研究时最常用的几种方法，如文献研究法、实验研究法等。

（2）方案制订。围绕研究问题，进行文献检索进一步确立研究方向，形成研究目标，设计研究内容，确定研究步骤，最终形成研究方案。

（3）成员分工。根据研究内容，引导成员们进行合理分工。

探究小队的形成改变了以往学生单兵作战的局面，研究历程的推进都凝聚着全队之力，重点关注假设的建立、研究内容的确立、根据已有概念在本任务中设计实验、解决生成问题、给出证据后验证观点等五个方面。在此之中，学生的高阶认知策略如问题解决、创见、决策、实验、系统分析等被广泛使用，说明这是一次有意义的学习实践历程。

（三）强调学习过程展示，以交流互动帮助问题解决

伴随实验方案的实施，一个个问题也接踵而至。例如，撒种后发现，种子并没有在预期时间内发芽。又如，连续喷洒药剂一周后，五组叶片上的虫洞都没有得到有效控制，等等。

基于PBL模型的特点，融合“自然笔记”课程的学习方式，教师鼓励每位学生参与展示和交流。学生的表达尤其需要关注学习的探索过程，具体包括：自己的观点、同伴的观点，或对他人观点的理解；围绕观点展开的实际行动；行动中所碰到的生成问题；已对生成问题展开的思考或探索等。

头脑风暴之下，学生们各抒己见，将影响问题解决的可能因素全部罗列出来，然后通过实验验证、经验判断逐一筛选与归纳。通过探究过程中每一个阶段的展示，以交流互动的方式帮助解决问题。

（四）依托专家指导，以专业知识促进深度学习

“对话专家”是PBL模型中促进学生深度学习很重要的一个环节，其作用在于激励学生在原有思考的基础上对专业知识进行深入认识。

为此，探究小队申报了上海市青少年“科学种子计划”研究课题。通过专家的辅导，学生的思考不再停留在表面，而是能更全面、深入、辩证地分析与思考问题。例如，学生针对种植鸡毛菜研究有了更进一步的思考：大蒜汁液是否对鸡毛菜营养吸收或光合作用效率有影响？是否对虫害及细菌抑制有影响？等等。

我们发现，“对话专家”丰富了学生的视角，引导学生学会运用知识来思考。因为解决实际问题往往需要系统思维，需要不同学科互相支持，需要各学科的各种证据或方法来验证观点。而在这个过程中，学生习得了许多跨学科的知识，深刻体会到学习的真正意义与价值。

三、思考与启示

我校大部分学生为外来务工人员子女，学力基础薄弱，自信心缺乏，视野比较狭窄，观察周遭事物的能力也比较薄弱，即便身处真实世界，他们的洞察也是十分有限的。

但孩子的起点不高并不意味着教育的方式可以简化。“自然笔记”课程运用图画、文字、音像等多种笔记方式，作为呈现学生观察所得、思考所悟的工具，让学生更容易上手，更容易获得学习后的成就感。

“自然笔记”课程为PBL模型的成功实践打下了扎实的基础，让学生亲身经历了发现问题、合作探究、展示交流、对话专家等科学探究过程，也给我们带来了很大的启示。

（一）学生的收获

1. PBL模型培养了学生的学习兴趣与探究意识

实施策略中的案例在真实问题的选择上很巧妙，“如何防治鸡毛菜叶上的虫洞？”这个问题来源于学生，是学生感兴趣的项目，是学生从真实情境任务的体验中发现的，该问题的提出是具有真实意义的。

同时，观察笔记的功能不再局限于储存信息，而是成为培养学生发现问题的助推器。它拉长了学生观察的时间，调动了学生更多的注意力，增强了学生的观察敏锐度，从以前的视而不见逐渐变得乐于观察进而去捕捉大自然的点滴变化，带给学生更多的情感体验，让他们带着发现的眼光去看待周围的世界，唤醒了学生的学习兴趣与探索意识，一个个研究小问题孕育而生。

2. PBL模型培养了学生的团队意识与合作能力

在这个知识经济的时代，各种知识、技术不断推陈出新，竞争日趋紧张激烈，社会需求越来越多样化，人们在工作学习中所面临的情况和环境都极其复杂。在很多情况下，单靠个人能力已很难完全处理各种错综复杂的问题并采取切实高效的行动。由此可见，合作是学生在未来适应社会、立足社会不可缺少的重要因素。然而不可否认，学生只有在交往过程中，才能懂得合作，才能体验到合作的乐趣。

PBL模型为培养学生的团队意识与合作能力提供了充分的机会，尤其鼓励有建设性的小组合作，就是以提升自我管理与协助能力为目标，具体落实在四个方面：①主动参与探究小组的工作；②认真地聆听他人的意见；③提出自己对问题的看法；④鼓励他人提出多样化的观点，并能客观地评价观点。

3. PBL模型加强了学生的研究深度

在科学研究过程中，难免会遇到种种困难与突发性问题。PBL模型所注重的展示与交流，不仅可作为衡量学生学习程度的评价方式之一，更能将学生的思维成果外显，有助于学生深度思考，学会从多层次、多角度去看待问题，增加科学研究的深度与厚度。

法国思想家蒙田曾说过：“与别人交流有助于自己的思想的修养”。交流是信息互换的过程，兼具自己思考的“输出”与他人思考的“输入”。展示更是培养学生综合学力的有效途径。两者的整合不仅改善我校学生自信心不足、畏难情绪严重等问题，提升学生的学习成就感与自信心，也为帮助学生解决研究中的问题与困难提供保证。

4. PBL模型提升了学生的科学素养

21世纪以来，各国对未来引领世界潮流的创新人才的急迫需求，导致科学教育的改革应运而生。

PBL模型为我们开启了培养未来创新人才的新思路，我们尝试将“自然笔记”课程内容与课程资源相融合，立体构建了“室内—室外—野外”课程实施的“三度空间”，即教室、校园，上海动物园、自然博物馆等社会场馆和天目山等野外科考基地。科技活动的课堂不再仅限于传播一般科学常识，不再仅限于实验室里的模拟过程。学习空间的拓展，指引着学生在实践中真正理解科学，了解更前沿的科技信息，感受科技创新。

（二）教师的收获

1. PBL模型重塑了教师以学生为本的目标观

“自然笔记”课程作为跨学科综合实践课程，其超越“学科本位”，没有非常明确的学科知识点目标体系。PBL模型指引教师不局限于与学科本质有关的核心概念或关键概念，而是聚焦学生核心素养去寻找教与学的落脚点。

从学生的认知起点与成长需求出发，用学生感兴趣的、贴近其真实生活的问题来承载核心知识，如种植鸡毛菜活动，充分关注到学生的实践与体验，真正落实到从“教的设计”转化为“学的设计”，站在更综合、更上位的育人观的视角来看待教学的本质。

2. PBL模型培养了教师素养视角下的学习观

人的学习和学会学习能力不是天生的，是学习者通过不断地在已知和新的问题情境之间融合、生成、内化的过程。PBL模型所强调的学习，不是信息式、接受式的学习，也不是简单应用式的学习，而是需要调动学生高阶学习策略的学习，如问题解决、决策、调研、实验等。

这要求教师跳出以往以结果为导向的学习观，引导学生对问题所处情境进行分析，如分析农作物防病虫害的一般方法。这些方法当下运用的合理性、实际验证某些方法的可行性，以此激发学生的个体思考与同伴间的讨论，促使学生心智的成长与转换，真正经历探索的实践历程。

3. PBL模型提升了教师聚焦展示交流的评价观

评价不仅保证学习的质量和素养目标的达成，更是帮助我校学生树立自信心和成就感、体验学习魅力与乐趣的绝佳方式。

受PBL模型的启发，我们将学习全过程的展示交流纳入了学习评价机制，帮助学生总体或阶段性地回顾问题探索历程，认可学生的付出，让学生的学习变得更有动力；促使学生及时进行反思，让所学的知识变得可视和易于讨论。

在基于PBL模型的“自然笔记”课程实践中，我校探索出了适合校情与生情的科学教育实施策略，为初中生核心素养培育提供可操作的方法与途径，为PBL模型的实际运用提供有效参考。