盧苗苗 鄭雅君 占小紅

摘要： STEM教育作為一種全新的、跨學(xué)科式的學(xué)習(xí)理念，在我國的發(fā)展尚處于起步階段。立足于我國分科教學(xué)的現(xiàn)狀，依據(jù)STEM教育理念，建構(gòu)適合我國基礎(chǔ)教育發(fā)展的科學(xué)與工程整合的教學(xué)模式，并在此基礎(chǔ)上開展“檸檬精油的提取工藝”的主題教學(xué)設(shè)計(jì)，在學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)知識(shí)之后，以工程實(shí)踐為載體引導(dǎo)學(xué)生參與設(shè)計(jì)精油提取的工程方案等系列活動(dòng)，通過體驗(yàn)真實(shí)的化學(xué)工藝設(shè)計(jì)過程，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)工程思維和實(shí)際問題解決能力，以期為各科學(xué)學(xué)科開展STEM教育提供實(shí)踐參考。

關(guān)鍵詞： STEM教育； 科—工整合； 工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)； 有機(jī)化學(xué)教學(xué)； 檸檬精油的提取工藝

文章編號(hào)： 1005-6629（2018）7-0045-06 中圖分類號(hào)： G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B

1 研究背景

STEM教育是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineer）和數(shù)學(xué)（Mathematics）教育的簡稱，是美國在1980年代為提升國家競(jìng)爭(zhēng)力和自身的創(chuàng)新能力而針對(duì)高等教育階段提出的一項(xiàng)重要的教育戰(zhàn)略[1]，旨在打破學(xué)科領(lǐng)域邊界，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和問題解決能力[2]。

目前，我國引入并大力發(fā)展STEM教育，源于對(duì)現(xiàn)有應(yīng)試教育所造成的創(chuàng)新型人才缺失的反思。STEM教育在我國的發(fā)展尚處于起步階段，2012年第二屆STEM國際教育會(huì)議在北京召開，學(xué)者們就如何將STEM教育理念融入到數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物、地理、信息技術(shù)等各類科技教育課程的教學(xué)中，以促進(jìn)我國基礎(chǔ)科學(xué)教育的發(fā)展等問題進(jìn)行了深入探討[3]。結(jié)合教育實(shí)際，有學(xué)者指出我國開展STEM教育主要存在“依舊是按照傳統(tǒng)分科教學(xué)，不能突破學(xué)科壁壘實(shí)現(xiàn)整合等突出問題”[4]。因此，如何借鑒STEM教育理念中多學(xué)科融合與聯(lián)系的教學(xué)觀，突破我國當(dāng)前單純地以灌輸分科領(lǐng)域知識(shí)內(nèi)容為主的科學(xué)教育的困境，成為了我國科學(xué)教育亟待解決的問題[5]。

STEM教育的核心理念是跨學(xué)科整合，目前較為常見的有科—數(shù)整合、科—技整合和科—工整合三種整合類型，即分別將數(shù)學(xué)、技術(shù)、工程實(shí)踐等不同學(xué)科知識(shí)與科學(xué)課程進(jìn)行整合。立足于我國基礎(chǔ)教育的現(xiàn)狀，科—工整合是較為符合我國基礎(chǔ)科學(xué)教育發(fā)展需要的STEM整合類型[6]，其基本思路為： 在現(xiàn)有科學(xué)課程框架內(nèi)，開發(fā)整合不同學(xué)科相關(guān)內(nèi)容的工程設(shè)計(jì)任務(wù)或項(xiàng)目，通過完成相關(guān)任務(wù)或項(xiàng)目讓學(xué)生體驗(yàn)運(yùn)用科學(xué)解決實(shí)際問題的樂趣，加深對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解，發(fā)展學(xué)生解決真實(shí)而復(fù)雜的綜合性問題的能力[7]?；瘜W(xué)作為自然科學(xué)的重要分支，在基礎(chǔ)教育階段的科學(xué)課程的學(xué)習(xí)中占據(jù)著重要地位，本研究以高中有機(jī)化學(xué)課程為載體，采用科—工整合的方式進(jìn)行主題教學(xué)設(shè)計(jì)，對(duì)STEM教育理念在我國高中化學(xué)教學(xué)中的融合進(jìn)行了相應(yīng)的探索。

2 科學(xué)課程整合工程實(shí)踐教學(xué)模式的設(shè)計(jì)

基于STEM理念的“科學(xué)課程整合工程實(shí)踐”，簡稱科—工整合教學(xué)，是以真實(shí)情境中的工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)為導(dǎo)向，利用數(shù)學(xué)、科學(xué)、工程等相關(guān)聯(lián)學(xué)科的知識(shí)來解決問題，在問題解決的過程中反思與提高，實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)與工程實(shí)踐的有效銜接的過程。其中作為融合了科學(xué)知識(shí)和工程實(shí)踐的優(yōu)質(zhì)工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)活動(dòng)是科—工整合教學(xué)中最重要的一環(huán)。2015年余勝泉等人構(gòu)建了STEM跨學(xué)科項(xiàng)目設(shè)計(jì)模式[8]，該模式在對(duì)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)者特征進(jìn)行細(xì)致分析的基礎(chǔ)上，以“項(xiàng)目或問題”為核心，對(duì)項(xiàng)目活動(dòng)或問題解決過程中所需要的學(xué)習(xí)工具與資源、學(xué)習(xí)支架、學(xué)習(xí)活動(dòng)過程以及學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)在完成項(xiàng)目活動(dòng)后，通過相應(yīng)的強(qiáng)化練習(xí)和學(xué)習(xí)總結(jié)促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握與遷移。這一模式與STEM教育理念下的科—工整合教學(xué)相契合。因此，我們通過對(duì)上述跨學(xué)科項(xiàng)目設(shè)計(jì)模式作適當(dāng)調(diào)整，設(shè)計(jì)了一個(gè)適合于科—工整合教學(xué)設(shè)計(jì)的新模式（如圖1所示），主要包括教學(xué)分析、工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)、項(xiàng)目的改進(jìn)與優(yōu)化以及教學(xué)總結(jié)四部分內(nèi)容。

圖1 科—工整合教學(xué)模式設(shè)計(jì)

關(guān)于教學(xué)分析環(huán)節(jié)，基于STEM教育的跨學(xué)科屬性，在教學(xué)設(shè)計(jì)前期，需要從學(xué)習(xí)者特征、跨學(xué)科知識(shí)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)三個(gè)維度進(jìn)行教學(xué)分析，其目的在于了解學(xué)習(xí)者特征，分析教學(xué)中所涉及的科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程等跨學(xué)科知識(shí)內(nèi)容，并在此基礎(chǔ)上明確教學(xué)任務(wù)，為開發(fā)出適合學(xué)生能力和知識(shí)水平的工程項(xiàng)目奠定基礎(chǔ)。項(xiàng)目設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，主要包含問題鏈的設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)、成果展示、反思與評(píng)價(jià)的設(shè)計(jì)以及相應(yīng)的支架設(shè)計(jì)。項(xiàng)目設(shè)計(jì)是具有挑戰(zhàn)性和綜合性的活動(dòng)，往往需要以真實(shí)情境下的問題鏈為導(dǎo)向，引導(dǎo)學(xué)生通過思考自行設(shè)計(jì)問題解決方案并交流結(jié)果，對(duì)設(shè)計(jì)過程進(jìn)行反思與評(píng)價(jià)。除了問題導(dǎo)引以外，教師在學(xué)生活動(dòng)過程中通過設(shè)置支架來提供必要的教學(xué)支持，如工具與資源的支持、提供及時(shí)的反饋和幫助等；項(xiàng)目的改進(jìn)與優(yōu)化環(huán)節(jié)，即在完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)后，針對(duì)設(shè)計(jì)過程中各個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，進(jìn)而對(duì)方案予以改進(jìn)與優(yōu)化的過程；最后對(duì)整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)價(jià)與總結(jié)。在教學(xué)過程中，形成性評(píng)價(jià)會(huì)以行為觀察、隨機(jī)測(cè)試以及記錄過程表等方式貫穿于教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)。下文將以“檸檬精油的提取工藝”為例，對(duì)以上科—工整合教學(xué)設(shè)計(jì)模式進(jìn)行具體應(yīng)用與分析。

3 科—工整合教學(xué)例析——“檸檬精油的提取工藝”主題教學(xué)設(shè)計(jì)

3.1 教學(xué)分析

“檸檬精油的提取工藝”主題中以系統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練為主，同時(shí)涵蓋了數(shù)學(xué)、生物、地球科學(xué)以及工程設(shè)計(jì)等多個(gè)學(xué)科的相關(guān)知識(shí)，可以很好地實(shí)現(xiàn)科學(xué)理論知識(shí)與工程實(shí)踐的整合。

3.1.1 學(xué)習(xí)者分析

本主題適用于《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》學(xué)習(xí)之后，學(xué)生對(duì)烷烴、烯烴、醇、醛、酸、酯等重要的有機(jī)物有了一定的了解，掌握了一些基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作如過濾、蒸餾、萃取、分液等，已經(jīng)具備了一定的探究能力和合作意識(shí)，但還缺乏獨(dú)立設(shè)計(jì)活動(dòng)方案、自主進(jìn)行探究的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，因此，需要在教師的指導(dǎo)下完成本次項(xiàng)目設(shè)計(jì)活動(dòng)。

3.1.2 跨學(xué)科知識(shí)地圖分析

本主題設(shè)計(jì)是以系統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)知識(shí)為主導(dǎo)，同時(shí)兼顧其他相關(guān)學(xué)科知識(shí)的跨學(xué)科整合。涉及知識(shí)點(diǎn)如表1：

3.1.3 教學(xué)目標(biāo)分析

“檸檬精油的提取工藝”的主題設(shè)計(jì)旨在讓學(xué)生將所學(xué)的科學(xué)知識(shí)和科學(xué)方法運(yùn)用到具體的化學(xué)工藝設(shè)計(jì)中，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)工程思維和實(shí)際問題解決能力。因此，應(yīng)根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)對(duì)教學(xué)中學(xué)生需了解或掌握的跨學(xué)科知識(shí)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)操作技能、工程設(shè)計(jì)方法以及在此過程中學(xué)生情感體驗(yàn)的變化進(jìn)行分析，制訂出本次教學(xué)應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)。具體教學(xué)目標(biāo)如下：

（1） 了解檸檬精油的熔、沸點(diǎn)，密度，狀態(tài)以及溶解性等物理性質(zhì)；鞏固烯烴、醇、醛、酸、酯等重要有機(jī)物的基本性質(zhì)以及過濾、蒸餾、萃取、分液等重要實(shí)驗(yàn)操作；

（2） 掌握檸檬精油提取率的計(jì)算，熟悉通過建立坐標(biāo)圖分析不同變量之間的關(guān)系；

（3） 通過小組協(xié)作的方式設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，真實(shí)體驗(yàn)整個(gè)科學(xué)探究的過程，熟悉常用的物質(zhì)制備方法、控制變量法以及在探究中收集、整理和分析數(shù)據(jù)的方法；

（4） 通過生活化、趣味化的精油提取實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，理解科學(xué)與生活的聯(lián)系，培養(yǎng)對(duì)科學(xué)的積極態(tài)度。

3.2 工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)

在科—工整合教學(xué)模式中，工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)是整個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)的主體[9]。一個(gè)優(yōu)質(zhì)的項(xiàng)目設(shè)計(jì)能在適合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)的基礎(chǔ)上更好地融合跨學(xué)科知識(shí)和工程實(shí)踐，以促進(jìn)學(xué)生思維的發(fā)展與能力的增強(qiáng)[10]。具體包含問題鏈的設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)、成果展示、反思與評(píng)價(jià)的設(shè)計(jì)以及相應(yīng)的支架設(shè)計(jì)。

3.2.1 問題鏈的設(shè)計(jì)

項(xiàng)目設(shè)計(jì)的首要環(huán)節(jié)就是問題鏈的設(shè)計(jì)。教學(xué)中的“問題鏈”是指： 根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合學(xué)生已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，將教材知識(shí)轉(zhuǎn)換成具有一定系統(tǒng)性、層次性、相對(duì)獨(dú)立而又相互關(guān)聯(lián)的系列問題[11]。在教學(xué)實(shí)踐中設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)良好的“問題鏈”，對(duì)學(xué)生學(xué)法的形成有較強(qiáng)的導(dǎo)向作用。在進(jìn)行問題鏈的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意真實(shí)問題情境的引入和不同問題間梯度的設(shè)置。具體操作模式為： 產(chǎn)生問題情境1→分析情境提出問題1→引導(dǎo)學(xué)生分析問題1→討論找到方法解決問題1→產(chǎn)生問題情境2→分析情境提出問題2……構(gòu)建問題框架，總結(jié)教學(xué)內(nèi)容。本案例中的問題設(shè)計(jì)如表2：

3.2.2 學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)

有效的工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)，必須以有效的學(xué)習(xí)活動(dòng)為中介銜接不同學(xué)科知識(shí)，以促進(jìn)知識(shí)的內(nèi)化，真正提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。“檸檬精油的提取工藝”專題的教學(xué)主要包含檸檬精油成分的猜測(cè)和驗(yàn)證；設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究料液比、浸泡時(shí)間、浸泡溫度對(duì)精油提取率的影響效應(yīng)；利用正交試驗(yàn)確定精油提取的最佳工藝參數(shù)以及在最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件下制得精油成品等系列活動(dòng)。具體過程如下：

[情境引入]檸檬（Citrus lemon）又稱檸果、洋檸檬、益母果等，蕓香科柑橘屬植物，在我國主要產(chǎn)于長江以南。檸檬枝、葉、花、果均含有特殊芳香油[12]——檸檬精油。檸檬精油是生產(chǎn)食品、香精香料以及化妝品等日常生活用品的優(yōu)質(zhì)原料，其有促進(jìn)血液循環(huán)，增強(qiáng)免疫系統(tǒng)功能以及緩解頭痛和偏頭痛的作用[13]。目前，精油的提取和分離技術(shù)主要有蒸餾法、溶劑提取法、壓榨法、吸收法、酶提取法、微波萃取法等[14]?；赟TEM課程理念和高中有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，我們選擇采用溶劑提取法來進(jìn)行“檸檬精油的提取”，這樣既貼近生活實(shí)際，有一定的實(shí)用價(jià)值，又蘊(yùn)含著豐富的化學(xué)知識(shí)和其他學(xué)科的相關(guān)知識(shí)，而且在實(shí)際操作過程中能鍛煉動(dòng)手能力和小組合作能力。

3.2.3 學(xué)習(xí)支架設(shè)計(jì)

學(xué)生在進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)活動(dòng)過程中，不同學(xué)生所采用的方法路徑不同、遇到的困難也不同。因此，在活動(dòng)中教師既需要保持對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的控制、管理、幫助和指導(dǎo)，又需針對(duì)不同學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)給予及時(shí)的反饋和幫助，以促進(jìn)學(xué)生的有意義學(xué)習(xí)[15]。本次教學(xué)中除了提供情境型支架、問題型支架以外，還設(shè)置了信息型支架、知識(shí)型支架，通過引出問題→引發(fā)思考→提供資源→協(xié)助探究的方式來引導(dǎo)學(xué)生更好地完成項(xiàng)目活動(dòng)。

如： 學(xué)習(xí)工具和資源準(zhǔn)備： 市購新鮮檸檬、正己烷、蒸餾水；榨汁機(jī)、過濾裝置（漏斗、燒杯、玻璃棒）、蒸餾裝置（燒瓶、電熱套、冷凝管、溫度計(jì)、錐形瓶）；

提取工藝流程： 新鮮檸檬→清洗取皮→粉碎→浸泡→過濾→蒸餾→檸檬精油成品。

3.2.4 成果展示及學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)

[成果展示]科—工整合教學(xué)是以工程項(xiàng)目或任務(wù)整合跨學(xué)科知識(shí)內(nèi)容為手段來促進(jìn)學(xué)生的有意義學(xué)習(xí)，因此在完成項(xiàng)目活動(dòng)后會(huì)得到一定的實(shí)踐成果，通過成果展示可以滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)成就感，增強(qiáng)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。本次教學(xué)中學(xué)生將在教師的引導(dǎo)下建立起料液比—提取率、浸泡溫度—提取率、浸泡時(shí)間—提取率的坐標(biāo)圖（見圖2～圖4），通過小組討論的方式分析圖中不同變量與提取率之間的關(guān)系，找出每個(gè)因素的最佳變化范圍；再通過正交試驗(yàn)確定優(yōu)化后的最佳工藝條件，最終得檸檬精油成品，并進(jìn)行小組間的成果展示。在此過程中，教師以資料卡的方式呈現(xiàn)已有相關(guān)研究，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)本組以及其他小組的成果進(jìn)行討論、交流。

結(jié)合教學(xué)目標(biāo)、活動(dòng)過程以及最終學(xué)習(xí)成果，通過自我評(píng)價(jià)—小組評(píng)價(jià)—教師評(píng)價(jià)的多元評(píng)價(jià)方式，從態(tài)度、興趣、參與程度、任務(wù)完成情況以及最終的作品展示等多個(gè)維度來對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和問題解決能力進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而了解教學(xué)中存在問題和階段性的教學(xué)成果，及時(shí)對(duì)教學(xué)方案進(jìn)行修改、完善；最后對(duì)項(xiàng)目活動(dòng)中涉及到的不同學(xué)科的知識(shí)進(jìn)行梳理，形成以真實(shí)問題為核心的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（見表3、表4）。

3.3 項(xiàng)目的改進(jìn)與優(yōu)化

“檸檬精油的提取工藝”主題項(xiàng)目設(shè)計(jì)活動(dòng)實(shí)施之后，需要對(duì)各組在方案設(shè)計(jì)過程中的表現(xiàn)及技術(shù)方案的合理性進(jìn)行評(píng)估，針對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行改進(jìn)，從整體上對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化。如在學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)及實(shí)施環(huán)節(jié)，由于學(xué)生缺乏獨(dú)立設(shè)計(jì)活動(dòng)方案、自主進(jìn)行探究的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，因此在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)收集及分析、小組分工等方面容易出現(xiàn)偏差，此時(shí)可通過調(diào)節(jié)資料卡的內(nèi)容來提供適當(dāng)?shù)男畔⒅С?，并記錄不同環(huán)節(jié)小組成員的表現(xiàn)，針對(duì)不同小組的實(shí)際情況進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上對(duì)本組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。

3.4 教師評(píng)價(jià)與總結(jié)

本次教學(xué)主要是以教師引導(dǎo)下的學(xué)生活動(dòng)——“精油的提取工藝”為主，教師通過問題鏈和教學(xué)支架的設(shè)置來引導(dǎo)學(xué)生自主探究，將所學(xué)有機(jī)化學(xué)及其他相關(guān)學(xué)科的知識(shí)融入到具體的工程實(shí)踐中，改善傳統(tǒng)的以教材為中心的教學(xué)方式，增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)實(shí)踐能力。在課程實(shí)施之后，教師應(yīng)以課前制定的教學(xué)目標(biāo)為參照，對(duì)教學(xué)過程中存在的問題、學(xué)生的課堂表現(xiàn)以及實(shí)際所達(dá)到的教學(xué)效果進(jìn)行反思，如所設(shè)置的問題是否符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)、怎樣才能結(jié)合學(xué)生興趣進(jìn)行更好的課堂引導(dǎo)？學(xué)生通過本次實(shí)踐學(xué)到了什么，是否加深了對(duì)科學(xué)的理解？通過對(duì)本節(jié)課的亮點(diǎn)與不足進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)與反思，做好教學(xué)總結(jié)。

4 結(jié)論與啟示

STEM教育作為一種全新的、跨學(xué)科式學(xué)習(xí)模式，在我國的發(fā)展尚處于起步階段。目前，國內(nèi)的相關(guān)研究還停留在STEM教育的概念辨析，國外模式借鑒以及課程研究等理論層面[16]，還未形成成熟的、適合我國基礎(chǔ)教育發(fā)展的本土化教育及實(shí)踐模式。對(duì)于在將來有志于從事化學(xué)工程類工作的學(xué)生而言，如何通過設(shè)計(jì)工程方案，體驗(yàn)真實(shí)的化學(xué)工藝過程，以培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)工程思維和實(shí)際問題解決能力顯得尤為重要。本研究以《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》課程為載體，以“檸檬精油的提取工藝”為教學(xué)主題進(jìn)行了基于科—工整合教學(xué)的設(shè)計(jì)與分析，主要包括教學(xué)分析、基于問題的工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)、項(xiàng)目的改進(jìn)與優(yōu)化以及教學(xué)評(píng)價(jià)與總結(jié)四方面內(nèi)容，旨在通過相應(yīng)的工程實(shí)踐活動(dòng)幫助學(xué)生鞏固、深化所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)際問題解決能力。

在以工程問題為導(dǎo)向的跨學(xué)科整合項(xiàng)目設(shè)計(jì)中還存在著一些挑戰(zhàn)： 一是如何兼顧學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和學(xué)科的知識(shí)特點(diǎn)尋找難度恰當(dāng)、能引起學(xué)生探索欲望的項(xiàng)目設(shè)計(jì)任務(wù)或亟待解決的問題；二是如何設(shè)計(jì)支架以更好地引導(dǎo)學(xué)生挖掘問題或項(xiàng)目中蘊(yùn)含的跨學(xué)科知識(shí)素材和解決問題的思路方法；三是如何設(shè)計(jì)有效的評(píng)價(jià)體系，進(jìn)行科學(xué)而全面的評(píng)估。

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