贵州师范大学硕士学位论文 教育测量法指对教育现象中的学习过程或学习结果（知识、技能）进行定量 的测量。本研究使用初中生科学探究能力测试题，分别在教学实验前、后对学 生科学探究能力进行检测，其次，在开展实验的过程中利用工作单对学生的过程 性表现进行记录和评价，并使用SPSS26.0进行分析，最后以获得学习者在实践 过程中的科学探究能力变化情况。 (3)访谈法 在实践结束后，本研究主要围绕学习者在项目式学习中遇到的困难、学习者 对项目式学的态度以及学习者对科学探究的认识三个方面进行访谈。分析学习者 对于在社团活动中开展项目式学习的态度及其能力发展情况。 (4)教有实验法 本研究采用教育实验研究法开展研究，对象为实习学校初一年级25名学生， 通过分析实践前后科学探究能力的变化来验证项目式学习模式对于培养学生科 学探究能力的有效性。 1.4.3研究思路 本研究的整体研究思路如图1-2所示。立足于对选题相关的研究现状与理论 进行梳理，构建基于科学探究能力发展的项目式学习模式，在此模式下设计教学 案例。依据科学探究能力要素设计评价量表与测试卷，在教学实验前后进行发放 和回收，结合数据结果和学生访谈结果得出研究结论，最后提出基于科学探究能 力发展的项目式学习的实施建议。 8 (C)1994-022 China Academie Joural Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.enki.net
贵州师范大学硕士学位论文 8 教育测量法指对教育现象中的学习过程或学习结果（知识、技能）进行定量 的测量[39]。本研究使用初中生科学探究能力测试题，分别在教学实验前、后对学 生科学探究能力进行检测，其次，在开展实验的过程中利用工作单对学生的过程 性表现进行记录和评价，并使用 SPSS 26.0 进行分析，最后以获得学习者在实践 过程中的科学探究能力变化情况。 （3）访谈法 在实践结束后，本研究主要围绕学习者在项目式学习中遇到的困难、学习者 对项目式学的态度以及学习者对科学探究的认识三个方面进行访谈。分析学习者 对于在社团活动中开展项目式学习的态度及其能力发展情况。 （4）教育实验法 本研究采用教育实验研究法开展研究，对象为实习学校初一年级 25 名学生， 通过分析实践前后科学探究能力的变化来验证项目式学习模式对于培养学生科 学探究能力的有效性。 1.4.3研究思路 本研究的整体研究思路如图 1-2 所示。立足于对选题相关的研究现状与理论 进行梳理，构建基于科学探究能力发展的项目式学习模式，在此模式下设计教学 案例。依据科学探究能力要素设计评价量表与测试卷，在教学实验前后进行发放 和回收，结合数据结果和学生访谈结果得出研究结论，最后提出基于科学探究能 力发展的项目式学习的实施建议
引言 项目式学习 科学探究能力 已有的项目式学习模式 科学探究能力核心要素 研究工具设计 实践流程设计● 项目活动设计 项目：建构植物参与生物圈水循环模型 问卷收集活动过程记录课后访谈 、研究结论 图1-2研究思路图 1.5概念界定 1.5.1项目式学习 (1)“项目”的内涵 “项目”(project)一词在《英汉辞海》中有三种释意：一是指具体的设计 或计划：二是指己经计划好的工作：三是指课外自修的工作项目。美国项目管 理协会(Project Management Institute,.PM)在其出版的《项目管理知识体系指 南》(Project Management Body of Knowledge,PMBOK)将项目定义为“创造独 特的产品、服务或成果而进行的体系化的工作”。在教育领域，项目一词最早 出现在美国，过去也被译为“设计”，是由著名教育家杜威的学生一一克伯屈提 出的。克伯屈曾表示：“我采用‘设计（项目）'这个术语，就是专为表明有目 的的行动，并且特别注重‘目的'这个名词”4)。“项目”的本意指的是学生自 己计划、运用已有的知识经验，通过自己的操作，在具体的情境中解决实际问题。 每个项目的周期有长有短，这要根据项目的难度及其复杂程度而定，有的项目可 能会持续几个月甚至几年，而有的项目只需要几周就能完成，项目成果往往就是 9 (C)1994-2022 China Academie Joumal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.enki.net
引言 9 图 1-2 研究思路图 1.5概念界定 1.5.1项目式学习 （1）“项目”的内涵 “项目”（project）一词在《英汉辞海》中有三种释意：一是指具体的设计 或计划；二是指已经计划好的工作；三是指课外自修的工作项目[40]。美国项目管 理协会（Project Management Institute，PMI）在其出版的《项目管理知识体系指 南》（Project Management Body of Knowledge，PMBOK）将项目定义为“创造独 特的产品、服务或成果而进行的体系化的工作”[41]。在教育领域，项目一词最早 出现在美国，过去也被译为“设计”，是由著名教育家杜威的学生——克伯屈提 出的[42]。克伯屈曾表示：“我采用‘设计（项目）’这个术语，就是专为表明有目 的的行动，并且特别注重‘目的’这个名词”[43] 。“项目”的本意指的是学生自 己计划、运用已有的知识经验，通过自己的操作，在具体的情境中解决实际问题。 每个项目的周期有长有短，这要根据项目的难度及其复杂程度而定，有的项目可 能会持续几个月甚至几年，而有的项目只需要几周就能完成，项目成果往往就是 项目：建构植物参与生物圈水循环模型
贵州师范大学硕士学位论文 整个项目后的标志产物。 由此可见，项目具有一定的目标性和计划性，更重要的是其指向的是一个显 性化的成果，需要通过一定的形式清晰的呈现出来。 (2)“项目式学习”的内涵 项目式学习(project-based learning),简称PBL,最初起源于美国。国内外 对项目式学习的定义有很多，至今还缺乏一个统一而规范的概念界定。 美国巴克教育研究所(Buck Institute for Education)将项目式学习定义为一 套系统的教学方法，是探究复杂、真实问题的过程，也是精心设计项目作品、规 划和实施项任务的过程4，。Solomon使用过程性方法对项目式学习的内涵进行描 述：项目式学习即学习者在面对具有一定挑战性的真实难题时，以小组合作的形 式自行决定解决问题的方法，在解决问题的过程中掌握合作及反思这类的成熟技 巧，最后由评价者对学习者的学习过程进行评估。马克汉姆(Markham)认为， 项目式学习是学生在教师精心设计任务的基础上，围绕一定的主题，在真实的情 境下开展的较长时间的开放性探究活动，在项目结束后，能够实现自身能力的提 升以及核心知识构建的教学模式啊。项目式学习不同于传统的接受式学习，不必 完全听命于教师的讲授，而是根据自己的兴趣爱好、专长来选择适当的项目进行 学习47，美国哈佛大学心理学家加德纳认为项目学习是以解决问题或制造产品为 目的的学习，能够摆脱过去的“测验本位学习”倾向，从而去发现和开发存在于 每个学生身上的智力强项，克伯屈把项目教学划分成了四个阶段，即确定目的、 拟定计划、实施计划和评定结果，这四个阶段都是围绕学生主体来开展的。可见 项目学习是建立在学生兴趣与需要基础之上而进行的有目的的活动。 国内学者对于项目式学习也给出了自己的解读。我国著名学者夏雪梅指出， 项目式学习就是一种能充分发展学生自主学习能力、培养创造性思维的教学方式。 学生在完成项目作品制作的过程中，能够创造性的解决问题并在主动构建知识的 过程中不知不觉地对核心概念及原理形成深刻的理解啊，刘景福等人从项目式学 习的设计原理出发，提出项目式学习要围绕学科的概念和原理设计，以制作并推 销作品为目的，在一定时间内借助多种资源解决一系列相关联问题的一种新型探 究性学习模式。国内学者更倾向于将项目式学习理解为一种教学方法或教学模 式。此外，与国外学者相比，以夏雪梅、刘景福为代表的国内学者更强调项目式 10 (C)1994-2022 China Academie Joumal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.enki.net
贵州师范大学硕士学位论文 10 整个项目后的标志产物。 由此可见，项目具有一定的目标性和计划性，更重要的是其指向的是一个显 性化的成果，需要通过一定的形式清晰的呈现出来。 （2）“项目式学习”的内涵 项目式学习（project-based learning），简称 PBL，最初起源于美国。国内外 对项目式学习的定义有很多，至今还缺乏一个统一而规范的概念界定。 美国巴克教育研究所（Buck Institute for Education）将项目式学习定义为一 套系统的教学方法，是探究复杂、真实问题的过程，也是精心设计项目作品、规 划和实施项任务的过程[44]。Solomon 使用过程性方法对项目式学习的内涵进行描 述：项目式学习即学习者在面对具有一定挑战性的真实难题时，以小组合作的形 式自行决定解决问题的方法，在解决问题的过程中掌握合作及反思这类的成熟技 巧，最后由评价者对学习者的学习过程进行评估[45]。马克汉姆（Markham）认为， 项目式学习是学生在教师精心设计任务的基础上，围绕一定的主题，在真实的情 境下开展的较长时间的开放性探究活动，在项目结束后，能够实现自身能力的提 升以及核心知识构建的教学模式[46]。项目式学习不同于传统的接受式学习，不必 完全听命于教师的讲授，而是根据自己的兴趣爱好、专长来选择适当的项目进行 学习[47]。美国哈佛大学心理学家加德纳认为项目学习是以解决问题或制造产品为 目的的学习，能够摆脱过去的“测验本位学习”倾向，从而去发现和开发存在于 每个学生身上的智力强项[48]。克伯屈把项目教学划分成了四个阶段，即确定目的、 拟定计划、实施计划和评定结果，这四个阶段都是围绕学生主体来开展的。可见 项目学习是建立在学生兴趣与需要基础之上而进行的有目的的活动。 国内学者对于项目式学习也给出了自己的解读。我国著名学者夏雪梅指出， 项目式学习就是一种能充分发展学生自主学习能力、培养创造性思维的教学方式， 学生在完成项目作品制作的过程中，能够创造性的解决问题并在主动构建知识的 过程中不知不觉地对核心概念及原理形成深刻的理解[49]。刘景福等人从项目式学 习的设计原理出发，提出项目式学习要围绕学科的概念和原理设计，以制作并推 销作品为目的，在一定时间内借助多种资源解决一系列相关联问题的一种新型探 究性学习模式[25]。国内学者更倾向于将项目式学习理解为一种教学方法或教学模 式。此外，与国外学者相比，以夏雪梅、刘景福为代表的国内学者更强调项目式
引言 学习中学生参与的主动性、知识的建构性以及与学科的结合，这样的观念与新课 改的理念是如出一辙的。 综上所述，笔者认为，项目式学习是一种以项目成果为导向，学生在教师的 引导下，在一系列的问题驱动下，围绕项目主题，通过小组合作并借助多元化的 学习资料开展探究性学习，最终以项目作品作为学习结果进行展示的学习方式。 1.5.2科学探究 科学探究包含的范围广泛，既指科学发展的过程和思维方式，也包含了现代 科学发展的基本原则[网。美国《国家科学教育标准》指出：科学探究指的是科学 家们用以研究自然界并基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径： 科学探究也指的是学生们用以获取知识，领悟科学的思想观念、领悟科学家们研 究自然界所用的方法而进行的各种活动5。美国教育学家施瓦布曾经提出“科学 探究”应该包含“科学即探究”和“探究性的教与学”两种探究。因此，科学探 究可以分为两种：一是指科学家的专门研究，二是指学生的探究性学习5。本研 究着重讨论的是教学领域中的科学探究。 在学生的学习过程中，科学探究实质上包含了“探究性学习方式”和“探究 性学习”两种涵义5。前者是将科学探究看做一种学习方式或模式，更强调教师 的设计和引导，而后者将科学探究看做一种学习的本质方法，更强调学生探究过 程中思维路径的发展。而在实际的教学中，两者往往会融合在一起。即学生在教 师的组织引导下，针对有探究价值的问题开展实证研究、主动获取证据，并依据 得到的证据作出推理和判断，通过与同伴间的交流讨论逐步理解科学的本质和价 值，从而发展自身的科学素养5。 《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》指出：科学探究是 指能够发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、 实验设计、方案实施以及对结果的交流与讨论的能力。因此，从生物学科核心素 养的角度来看，科学探究是学生面对具体情境时，提出问题、作出假设、制定计 划、实施计划、得出结论、表达和交流等一系列能力的综合表现。 1.5.3科学探究能力 (1)能力的内涵 从心理学的角度来看，能力是一种心理特征，是顺利实现某种活动的心理条 11 (C)1994-2022 China Academie Joumal Eleetronic Publishing House.All rights reserved.http://www.enki.net
引言 11 学习中学生参与的主动性、知识的建构性以及与学科的结合，这样的观念与新课 改的理念是如出一辙的。 综上所述，笔者认为，项目式学习是一种以项目成果为导向，学生在教师的 引导下，在一系列的问题驱动下，围绕项目主题，通过小组合作并借助多元化的 学习资料开展探究性学习，最终以项目作品作为学习结果进行展示的学习方式。 1.5.2科学探究 科学探究包含的范围广泛，既指科学发展的过程和思维方式，也包含了现代 科学发展的基本原则[50]。美国《国家科学教育标准》指出：科学探究指的是科学 家们用以研究自然界并基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径； 科学探究也指的是学生们用以获取知识，领悟科学的思想观念、领悟科学家们研 究自然界所用的方法而进行的各种活动[51]。美国教育学家施瓦布曾经提出“科学 探究”应该包含“科学即探究”和“探究性的教与学”两种探究。因此，科学探 究可以分为两种：一是指科学家的专门研究，二是指学生的探究性学习[52]。本研 究着重讨论的是教学领域中的科学探究。 在学生的学习过程中，科学探究实质上包含了“探究性学习方式”和“探究 性学习”两种涵义[53]。前者是将科学探究看做一种学习方式或模式，更强调教师 的设计和引导，而后者将科学探究看做一种学习的本质方法，更强调学生探究过 程中思维路径的发展。而在实际的教学中，两者往往会融合在一起。即学生在教 师的组织引导下，针对有探究价值的问题开展实证研究、主动获取证据，并依据 得到的证据作出推理和判断，通过与同伴间的交流讨论逐步理解科学的本质和价 值，从而发展自身的科学素养[54]。 《普通高中生物学课程标准（2017 年版 2020 年修订）》指出：科学探究是 指能够发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、 实验设计、方案实施以及对结果的交流与讨论的能力。因此，从生物学科核心素 养的角度来看，科学探究是学生面对具体情境时，提出问题、作出假设、制定计 划、实施计划、得出结论、表达和交流等一系列能力的综合表现。 1.5.3科学探究能力 （1）能力的内涵 从心理学的角度来看，能力是一种心理特征，是顺利实现某种活动的心理条
贵州师范大学硕士学位论文 件5例，知识和技能是能力的基础，但只有那些能够广泛应用和迁移的知识和技能， 才能转化为能力5阿。能力虽然是一种心理特征，却也能通过相应的方式表现出来 57。因此，只要能够准确描述出能力的外显形式，便能对个体的能力水平进行测 量。 (2)科学探究能力及其要素组成 科学探究能力作为一种内在的心理特征，这种内在的状态只有在科学探究的 实践中才会表现出来。而科学探究的过程往往需要调动高阶思维，也需要沟通交 流、实际操作等能力，因此，科学探究能力是一种综合素质的体现。本研究将科 学探究能力界定为：学习者能够熟练的运用科学探究的一般流程来解决真实、复 杂的问题，并在解决问题的过程中获取知识、提升思维品质的能力。而科学探究 各项能力的提升主要体现在提出问题、做出假设、制订计划、实施计划、收集与 整理数据、解释与形成结论、表达与交流等探究过程中。 然而，人与人之间，先天素质存在的差异可能会影响到个体能力的发展，主 要体现在脑的微观结构上的差异：除此之外，后天的环境以及实践活动也是影响 能力发展的重要因素5。这种个体间的差异表现在科学探究能力上，就是科学探 究能力外显的差异，马永双将这种能力外显的差异称为科学探究能力的水平，随 者个体的不断成长和发展，其探究能力水平也会随之变化。因此，对于不同学龄 段学生科学探究能力的要求和规定是不同的。《义务教育生物学课程标准(201川 年版)》（下称《课标》）对科学探究能力的要素进行了划分，并对7~9年级学生 的科学探究能力发展方面提出了要求（表11）。对《课标》中科学探究能力的要 求进行分析，有助于为后续科学探究能力评价表的制定提供依据。 表1】义务教育生物学课程标准中对科学探究能力的要求5网 科学探究能力 基本要求 尝试从日常生活、生产实际或学习中发现与生物学相 关的问题。 提出问题 尝试书面或口头表述这些问题。 描述己知科学知识与所发现问题的冲突所在。 应用已有知识，对问题的答案提出可能的设想。 作出假设 估计假设的可检验性。 12 (C)1994-2022 China Academie Joumal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.enki.net
贵州师范大学硕士学位论文 12 件[55]。知识和技能是能力的基础，但只有那些能够广泛应用和迁移的知识和技能， 才能转化为能力[56]。能力虽然是一种心理特征，却也能通过相应的方式表现出来 [57]。因此，只要能够准确描述出能力的外显形式，便能对个体的能力水平进行测 量。 （2）科学探究能力及其要素组成 科学探究能力作为一种内在的心理特征，这种内在的状态只有在科学探究的 实践中才会表现出来。而科学探究的过程往往需要调动高阶思维，也需要沟通交 流、实际操作等能力，因此，科学探究能力是一种综合素质的体现。本研究将科 学探究能力界定为：学习者能够熟练的运用科学探究的一般流程来解决真实、复 杂的问题，并在解决问题的过程中获取知识、提升思维品质的能力。而科学探究 各项能力的提升主要体现在提出问题、做出假设、制订计划、实施计划、收集与 整理数据、解释与形成结论、表达与交流等探究过程中。 然而，人与人之间，先天素质存在的差异可能会影响到个体能力的发展，主 要体现在脑的微观结构上的差异；除此之外，后天的环境以及实践活动也是影响 能力发展的重要因素[58]。这种个体间的差异表现在科学探究能力上，就是科学探 究能力外显的差异，马永双将这种能力外显的差异称为科学探究能力的水平，随 着个体的不断成长和发展，其探究能力水平也会随之变化。因此，对于不同学龄 段学生科学探究能力的要求和规定是不同的。《义务教育生物学课程标准（2011 年版）》（下称《课标》）对科学探究能力的要素进行了划分，并对 7~9 年级学生 的科学探究能力发展方面提出了要求（表 1-1）。对《课标》中科学探究能力的要 求进行分析，有助于为后续科学探究能力评价表的制定提供依据。 表 1-1 义务教育生物学课程标准中对科学探究能力的要求[59] 科学探究能力 基本要求 提出问题 尝试从日常生活、生产实际或学习中发现与生物学相 关的问题。 尝试书面或口头表述这些问题。 描述已知科学知识与所发现问题的冲突所在。 作出假设 应用已有知识，对问题的答案提出可能的设想。 估计假设的可检验性