项目式学习驱动性问题设计探究

摘    要：驱动性问题是项目式学习的核心要素，具有真实性、挑战性、综合性、劣构性等特征。教师可基于对项目式学习驱动性问题内涵和特征的分析，采用关联学科核心知识和关键能力，指向知识的深度理解和可视化表达，实现学科本质问题的转化等策略设计驱动性问题。具体教学中，教师可通过关联学科核心知识以确定项目素养目标，依托项目学习目标以匹配项目情境，确定项目驱动性问题导向，论证项目驱动性问题，表达项目驱动性问题这一路径，引导学生从知识表征、模型建构、知识应用等方面入手，实现学习进阶，建构核心知识。

关键词：项目式学习；驱动性问题；设计路径

《义务教育科学课程标准（2022年版）》（以下简称“《课程标准》”）倡导围绕学科核心概念开展项目研究等学习活动。项目式学习指学生在一段时间内对与学科或跨学科有关的驱动性问题进行深入持续的探索，并在调动知识、能力、品质等创造性地解决问题、形成公开成果的过程中，加深对核心知识和学习历程的深刻理解，进而能够在新情境中迁移应用［1］。由此可知，驱动性问题是项目式学习的“心脏”，是整个项目实施过程中需要学生始终思考的问题。

高质量的驱动性问题，一方面能引发高阶思维，另一方面能提供问题化的组织结构［2］。在当前的科学教育实践中，项目式学习仍存在偏重形式忽视内容、学生的探究不够持续且缺乏深度等问题，这与教师缺乏设计驱动性问题的有效路径有密切关系。下面，笔者从分析驱动性问题的内涵和特征入手，以“节能夜跑灯设计制作和推广”项目为例，阐述项目式学习驱动性问题的设计策略和路径。

一、项目式学习驱动性问题的内涵和特征

驱动性问题是围绕项目主题设计的，契合课程标准，关联学科核心知识和关键能力，由学科本质问题转化而来的具有凝练意义的关键性问题，能够引发学生持续探究和学科实践，推动问题解决，实现知识的深度理解和可视化表达［3］。它具有丰富的内涵，是项目式学习的核心要素，贯穿整个项目过程，并在很大程度上决定项目的质量。高质量的驱动性问题往往有以下四个关键特征。

真实性：源于真实世界，或在解决问题的过程中所运用的知识、能力和思维方式是真实的；由真实情境触发；是架通知识和生活的桥梁，赋予知识生活价值。

挑战性：具有趣味性，能够激发学生的求知欲；具有一定的认知负荷；足够复杂，可以被分解成多个子问题；可以产生更进一步的问题。

综合性：关联丰富的学科核心知识和关键能力；其解决需要综合运用学科内多个知识或跨学科知识；能够有效激励学生进行持续探究和学科实践。

劣构性：足够开放，学生可以提出自己的问题；其解决没有唯一的答案，要求创造性解决问题；项目成果具有多样性。

二、项目式学习驱动性问题设计的策略

（一）关联学科核心知识和关键能力

项目式学习创造让学生综合运用知识和技能解决问题、完成任务的机会，这往往需要花很多的时间，但是基础课程的课时数是确定的。因此，驱动性问题要关联居于学科核心的、需要持久理解的重点知识，学习的内容就是课程教学本身，而不是额外的添加。如“节能夜跑灯设计制作和推广”项目聚焦简单电路设计、电磁感应现象、发电机组成、能源和可持续发展战略、节能意识等科学核心知识的重构、应用及跨学科概念的深刻理解，如图1所示。

（二）指向知识的深度理解和可视化表达

驱动性问题能驱动学生主动学习和掌握更多的知识，不断进行探究和学科实践活动，以及思维加工和判断，综合而又灵活地迁移应用所学知识，从而创造性地解决问题，实现对知识的深度理解与可视化表达。这种指向知识深度理解和可视化表达的学习要求学生能够建构性表达。如在“节能夜跑灯设计制作和推广”项目中，学生要利用塑料水管、强磁铁、漆包铜线、胶塞、LED灯等材料，制作节能夜跑灯电路，这会触动学生对多个知识的建构性反应（如表1所示）。

（三）实现学科本质问题的转化

项目式学习中，驱动性问题是能够吸引并推动学生自主学习的具有“魔力”的问题，学科本质问题是有关学科性质的问题，或社会和自然界中基础、核心的问题。在“节能夜跑灯设计制作和推广”项目中，“什么是电磁感应”是学科本质问题，“如何利用跑步产生的机械能，为夜跑者设计制作和推广节能夜跑灯”是驱动性问题，二者目标一致，但后者更有趣味，因此也更能增添探究和实践的动力。教师如果直接以学科本质问题要求学生探究，学生可能兴趣寥寥，而以“夜跑灯是夜跑者常用的安全警示设备，但需要外界提供电能，而跑步会产生大量的机械能，那么跑步产生的机械能能为夜跑灯供电吗”为驱动情境，邀请学生设计制作一盏跑步能亮的灯，学生的探究热情极有可能瞬间爆发。因此在设计问题时，需要将学科本质问题转化为驱动性问题。

将学科本质问题转化为驱动性问题，通常有如下三种类型［4］。

产品导向型：指向工程设计与物化，激励学生开展从无到有的创造性活动，更多用于数学或科学学科。项目成果指向实物产品。

结论争议型：结论没有确定答案，需反复经过论证和商榷，涉及更多角度和立场冲突，相比其他问题更需要严谨的思维过程。此类问题的思考模式更接近专家思维模式。项目成果指向观点和证据。

角色扮演型：提供真实角色，要求学生通过扮演来解决问题或完成项目。这种问题的常见形式为“作为……我们如何……”。项目成果指向角色和建议。

这三种导向提供了驱动性问题的三种设计思路，它们并非相互排斥，可根据项目需求灵活交叉运用。

三、项目式学习驱动性问题设计的路径

在项目式学习中，教师可基于对驱动性问题内涵、特征和设计要素的分析，按照以下路径设计驱动性问题并展开教学。

（一）关联学科核心知识，确定项目素养目标

高质量的项目式学习能加深学生对学科核心知识和学习历程的深刻理解，因此在为“节能夜跑灯设计制作和推广”项目设计驱动性问题时，教师必须以《课程标准》和教材为依据，甄选匹配的学科核心知识和关键能力，对应相关核心素养，将其转化为项目学习目标。

科学观念：能在“为夜跑者设计制作和推广节能夜跑灯”这一真实情境的驱动性下，加深对电路设计、电磁感应、电动机、力能改变物体的运动状态、能源和可持续发展战略、海报设计、广告词的撰写等核心知识的理解。

科学思维：能应用电磁感应原理建构发电机的模型；能利用提供的器材综合应用学科知识设计节能夜跑灯电路图，并画出夜跑灯简易发电机的结构图；能共情夜跑灯使用者的真实需求，提出夜跑灯改进迭代方案并物化，具有初步的创新思维能力。

探究实践：小组合作探究磁生电的条件；能根据项目需要确定有必要探究影响感应电压大小的因素，设计方案开展探究，应用探究结果解决真实问题；能全程参与明确项目问题、设计方案、实施计划、检验作品、改进完善、成果发布等实践过程。

科学态度：能共情夜跑者的安全需求，在项目实施过程中形成节能担当意识和可持续发展的责任感；通过项目计划书和小组项目“墙”有序开展项目，培养以自主计划、自我监控和管理为核心的自我领导力；通过小组合作，默契配合，认真沟通，培养团队协作能力。

（二）依托项目学习目标，匹配项目情境

传统教学中最容易出现的问题就是学生往往只学到书面知识，无法将学科知识与实际生活联系起来。项目式学习强调对真实问题的解决，追求知识与能力在新情境下的迁移运用，而要实现这一目的就需要依托真实情境的创设［5］。因此，项目式学习要将学生置于真实世界的情境中，让他们探究现实生活中的问题，搭建学科知识和实际生活的桥梁，激发并支持他们在解决真实问题的过程中学习知识，彰显学科学习的生活价值和育人价值。

项目情境可源于生活真实问题，也可源于科技发明或教材的教学资源等。“节能夜跑灯设计制作和推广”项目的情境源于生活，教师引导学生共情夜跑者的安全需求，关注当下日益突出的能源问题，体现作为公民的节能当担，从而生成驱动性问题“如何利用跑步产生的机械能，为夜跑者设计制作和推广节能夜跑灯”。

（三）确定项目驱动性问题导向

项目成果如果是学生制作发明的产品，可以采用产品导向型驱动性问题，如果是观点输出，则可采用结论争议型驱动性问题或角色扮演型驱动性问题。“节能夜跑灯设计制作和推广”项目成果指向节能夜跑灯的电路设计及夜跑灯实物制作和迭代，因此可以采用产品导向型驱动性问题，帮助学生在科学核心知识指导下开展工程实践项目，设计制造产品解决生活中的痛点问题，让生活变得更美好。

（四）论证项目驱动性问题

项目式学习往往需要学生投入大量时间，但是基础课程的课时数是确定的，因此必须考量项目的实施效益。这就要求驱动性问题不仅要关联学科核心知识，提供整合学习的机会，还要在兼具育人价值的同时具有可操作性，因此需要对驱动性问题进行论证。教师可借助5W（What，When，Who，Where，Why）思考法或者思维导图法论证项目开展的价值及可行性。

在“节能夜跑灯设计制作和推广”项目开展前，笔者做了大量的前期调研工作，并运用5W思考法论证其可行性（如表2所示）。

之后，笔者又通过思维导图法，分析驱动性问题的学科核心知识关联度和整合学习机会大小，以论证项目的可行性（如图2所示）。

借助5W思考法和思维导图法进行论证，笔者发现“节能夜跑灯设计制作和推广”项目能关联电学核心知识，指向工程设计和物化这一核心概念，并能浸润式培养学生的节能意识，蕴含深厚的育人价值，最终确定项目驱动性问题为“如何利用跑步产生的机械能，为夜跑者设计制作和推广节能夜跑灯”。在项目实施时，学生觉得这个驱动性问题“听起来很酷”，被这个问题激发了求知的渴望，从而自发自觉地跨过桥梁去迎接真实世界的挑战，在深度理解核心知识的同时，制作了丰富多彩且充满创造性的产品。

（五）表达项目驱动性问题

驱动性问题的表达有一定的格式，称为“表达框架”，包括框架词、主体（或角色）、行动（或挑战）、目的（或约束性条件）［6］。

框架词：是引出项目“如何实现”的一种思考，通常以疑问的语句表达，比如怎么能、怎么做、如何等。

主体（或角色）：指项目的实施者，引出“谁”去做，可以是集体，也可以是个人，可以是带有某种身份的自然人，也可以是组织、机构。

行动（或挑战）：指向学习产品，可以是制作的某种物品、解决问题的方法、倡导的一套方案等。

目的（或约束性条件）：往往指附加在“行动”实施中的某些要求，因此也可以理解为约束性条件。

对照驱动性问题的表达框架，我们一起来分析“节能夜跑灯设计制作和推广”项目中的驱动性问题“如何利用跑步产生的机械能，为夜跑者设计制作和推广节能夜跑灯”。其框架词为“如何”；主体是角色扮演夜跑灯设计师；行动是设计制作推广节能夜跑灯；目的是通过向夜跑者推荐节能夜跑灯，倡导公民应有节能担当，并将节能潜移默化到日常的一言一行中。

四、小结

驱动性问题是项目式学习的“心脏”。教师要设计高质量的驱动性问题，引发学生的学习兴趣和求知欲，引导学生从知识表征、模型建构、知识应用等方面入手，层层递进，实现学习进阶、建构核心知识的目的。在多次实践后，笔者发现，借助项目式驱动性问题的精心设计，学生在课堂上的表现更加活跃，参与学习的热情更高涨，参与度更高。

在驱动性问题的引领下，学生在学科实践中持续探究，通过高阶学习带动低阶学习，实现对学科核心知识的建构、转化、迁移、应用，促进对学科知识的深度理解和可视化表达。我们知道，科学核心素养尤其是科学态度，往往是内隐的，因此如何通过驱动性问题促进科学态度的养成，促进学生的社会性成长，值得我们继续探讨和思考。

参考文献：

［1］［3］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.

［2］夏雪梅.PBL项目学习设计：学习素养视角下的国际与本土实践［M］.北京：教育科学出版社，2018：55.

［4］张玮逸，刘徽.项目式学习中驱动性问题设计的三种导向［J］.上海教育，2020（26）：34-37．

［5］乔诗琪，叶黎明.项目式学习中情境创设的误区及改进［J］.教育研究与评论，2021（1）：62-66.

［6］卢夏萍.如何设计驱动性问题［M］.北京：教育科学出版社，2021：42-43.