Taji Allen-Sanchez是旧金山Aptos中学的六年级和七年级科学教师，他是越来越多的教师之一，他们认为传统的教学方法并没有让学生为学校以外的生活做好准备。讲座和直接教学可以用来向学生传达信息，但它们并没有提高雇主越来越需要的团队合作，解决问题和好奇心等技能。

“如果你只是给学生答案，他们就不会理解[科学]，”他解释道。“真的，任何一个孩子都可以记住信息，但是他们可以将它应用到真实的实际应用中吗?”

乔治卢卡斯教育基金会

一个2013年的调查超过700名商界领袖证实了艾伦-桑切斯的点：一半的受访者报告说，谁在技术上精通许多求职者缺乏沟通，决策和解决问题的必要做他们所申请的工作技能。太多的大学毕业生吹捧高分和考试成绩，但缺乏在工作场所取得成功的关键技能。

“这不是技术技能的问题，”调查中的一位雇主解释说，“但他知道如何思考。”

新研究显示了PBL的力量

为了培养这些必要的技能，Allen-Sanchez结合了基于项目的学习(PBL)和绩效评估，以鼓励他的学生更深入地了解科学。他使用的课程来自斯坦福大学的一个项目，该项目研究PBL如何与绩效评估相结合，以促进学生的学习。迄今为止的结果很有希望：这个为期三年的项目揭示了国家标准化英语语言艺术(ELA)和该项目学生的数学测试的显着增长。值得注意的是，教师们还报告说他们的学生参与和参与率更高。

该计划对学术话语的关注对英语学习者尤其有用，他们在国家语言能力测量方面表现优于同龄人。

研究表明，通过围绕有意义的目标组织学习，PBL可以成为培养学生“需要知道”态度的有效方式 - 学生有动力加深理解，以解决对他们有意义的问题。当学生看到需要使用它们时，可以更好地理解概念，因为这需要鼓励他们将他们正在学习的内容应用到相关情境中，从而获得更好的理解感。

在参与该研究的学校中，学生在课堂上发挥积极作用，提出问题，解决问题，进行实验和参加小组讨论。学生们认为他们的作业比传统科学课程的学生更有趣，更具挑战性，更有价值，更有乐趣。研究人员还观察到更高比例的学生坚持完成任务并密切关注老师和同龄人。

重新定义学生的学习方式

基于项目的学习可以成为改变科学学习的催化剂，帮助学生从问“什么?”到提问“为什么?”和“如何?”。在传统课堂中，学生通常专注于记忆事实以通过考试。在Aptos中学和旧金山的其他学校，PBL被用来鼓励科学探究，让学生在课堂上应用真实的推理实践 - 例如实验和试验和错误 - 。虽然学生仍然学习事实，但他们也学会将这些事实应用于他们帮助设计的开放式项目中。

这种转变是由5E模型驱动的，该模式避开了传统的“范围和顺序”方法，在这种方法中，学生在整个学年中沿着固定的概念和技能路径前进。相反，教学分为五个阶段：

参与：学生的兴趣被新颖的想法所激发。

探索：实践活动加深了解。

解释：学生用自己的语言描述想法。

精心设计：思想适用于更广泛的背景。

评估：学生提供他们理解的丰富画面。

艾伦 - 桑切斯解释说，这种模式“真正促使孩子们体验，真正沉浸其中，通过文章，对话和讨论来了解它，然后通过推动他们已经知道的东西通过精心设计进一步了解它给出更多答案。“

Allen-Sanchez科学课程的学生所做的不仅仅是背诵正确答案 - 他们开发利用5E的项目。例如，学生可以分组工作来解决现实生活中的工程挑战，例如与餐厅合作设计节能厨房。这些学生学习STEM概念，例如窗户和门口对隔热的影响，他们在复杂情况下应用这些概念：与客户合作，管理项目，以及执行原型设计，测试和修改解决问题的解决方案的设计周期。

“我们知道我们想在我们的课堂上创造一个科学环境，这将破坏它的成熟方式：学习和记忆事实的课程，”旧金山联合学校前ST​​EM执行主任Jim Ryan说。区(SFUSD)。

学生小组工作

尽管在当今的工作场所解决团队问题的重要性，但只有8%的学生能够满足高度协作环境的需求，而28%的学生会因为只有基本的重要技能而挣扎。学校在很大程度上没有解决这种技能不匹配的问题 - 强调学生需要更多的机会共同努力解决那些能够培养必要技能的复杂问题。

在每个学年开始时，SFUSD的教师强调学生需要一起工作，不仅要完成具有挑战性的项目，还要帮助改变对科学认同的信念和刻板印象。

“我们认识到，学生走进这个教室的大门，身后出现了身份问题，他们认为自己是一个科学人或非科学人，”瑞安说。“通过学生话语和小组作业，他们将开始消除那些关于自己而不是同龄人的信念，并认识到每个学生都将智慧的一个方面带入他们试图围绕科学解决的问题“。

在整个一年中，教师使用小组工作来解决科学家孤立工作的神话。对于该地区的科学内容专家埃里克·刘易斯来说，科学“需要许多拥有许多不同专业的人才能共同解释一个想法并为我们今天遇到的重大问题提出解决方案。”

教师作为设计师

为了改善学生的学习，从教师开始 - 这是在SFUSD中推动基于项目的学习的理念。在一项具有里程碑意义的研究中，John Hattie发现，教师占学生成绩差异的30%，超过其他因素，如课程质量，班级规模和学校资助。因此，在斯坦福大学开发出新的科学课程(可以免费下载)之后，SFUSD教育工作者与研究人员合作改进它，作为共同设计者发挥关键作用。

“在开发这个课程时，绝对关键的是它是一个真正的伙伴关系。一个，不仅在斯坦福和旧金山之间，而且在教师，设计师，管理者等之间，“斯坦福大学研究员，课程创建者之一Nicole Holthuis说。教师将课程带入他们的课堂进行测试，然后互相给出反馈，了解哪些有效，哪些无效。

这种伙伴关系似乎是有效的：刘易斯说，对于5E型号和PBL，“我们看到更多的学生弄湿手。我们看到更多的学生提出了自己的想法。我们看到更多的学生以不同的方式参与其中。“