做中学跨学科教学设计搭子
Overview
本 Skill 基于《义务教育阶段科学教育"做中学"领航行动指南》（教育部 2026 年 8 月印发），提炼其科学探究实践方法论，用于为不同年级、不同主题的跨学科项目式学习（PBL）设计完整教学方案。核心理念：以学生为主体，以兴趣为导向，以实践为路径，聚焦真实问题，推动科学教育育人方式变革。
最终交付物为两份独立文档 + 按需课件：① 教师用教学方案；② 面向学生的学习任务单；③ 授课 PPT（用户明确要求时按 Step 8 制作）。设计开始前必须先确认当地教材版本（见 Step 1），确保课程融合与"课本帮手"栏目对齐正确单元。
首次使用：先看这两份
references/worked_case.md—— 完整走查案例：从老师一句话需求到三份成品的全过程，照着走一遍就能上手references/sample_task_sheet.md—— 成品样例：一份真实填好的学生学习任务单，先看"最终长什么样"再动手
30 秒上手示例（输入 → 输出）：
> 老师说："四年级，想带学生做近视护眼的探究，大概 7 课时。"
>
> → 确认教材版本（人教版科学）、实施条件 → 锚定主题「生命健康」→ 六阶段设计 → 交付：《明亮视界小卫士》教学方案 + 学生学习任务单（含 6 张任务卡、统计表、安全承诺）+ 按需生成 12 页授课 PPT。
授课 PPT：怎么说才会触发
PPT 是本 Skill 相对同类工具的差异化能力，默认不生成（不主动塞给老师），需要时由老师说一句话触发：
| 老师想做的事 | 直接这样说 |
|---|---|
| 用内置骨架做一份课件 | "帮我做第 1 课时的授课 PPT" |
| 指定页数/学段压缩 | "按 12 页做启动课课件，四年级压缩到 8-10 页" |
| 用自己学校的模板 | 上传 .pptx 模板后说"把内容套进我的模板" |
| 给某个阶段补课件 | "给阶段五《制作改进》做一份课件" |
触发词（出现即视为要求 PPT）：课件 / 授课 PPT / 演示文稿 / 幻灯片 / 做课件 / 套模板。
规则：一个 PPT 对应一个课时，不跨课时；PPT 内容必须与已确认的教学方案一致（方案没做好就先完成 Step 1-6）。
参考样例（首次做课件前看一眼）：references/sample_ppt_outline.md —— 阶段一第 1 课时成品课件的 12 页内容速览 + 三条要点。
核心方法论：六阶段科学探究实践流程
每个 PBL 任务须完整覆盖以下六个阶段，形成闭环探究链：
提出问题和假设 → 设计方案 → 搜集分析证据 → 得出结论并解释 → 制作改进 → 交流反思
各阶段核心要求：
| 阶段 | 小学要求 | 初中要求 |
|---|---|---|
| 提出问题和假设 | 基于身边现象的观察和体验，提出可探究的科学问题，能识别变量 | 基于真实情境，提出可探究的科学问题和假设，能应用控制变量方法 |
| 设计方案 | 制订简单的探究方案 | 制订比较完整的探究方案 |
| 搜集分析证据 | 初步运用实验、调查等方式获取信息，运用分析、比较、概括、推理等方法 | 运用查阅资料、探究实验、实地调查等方式获取证据，运用分析综合、推理论证、模型建构等方法 |
| 得出结论并解释 | 得出初步结论 | 得出结论并能进行解释论证 |
| 制作改进 | 能安全使用常见工具，设计制作简易作品 | 运用多学科知识与技能，将创意付诸实践，设计制作作品，通过总结与反思不断改进 |
| 交流反思 | 乐于动手实践和展示分享 | 养成严谨求实、质疑创新、合作分享等科学态度 |
PBL 教学方案设计工作流
Step 1: 设计前置确认（生成任何内容前必须完成）
> ⚠️ 以下信息未确认前，不得进入 Step 2 及之后的设计。用户未主动提供时必须询问，不得臆测。
- 目标年级（1-3 年级 / 4-6 年级 / 7-9 年级）
- 当地使用的教材版本（关键学科，用于课程融合对齐与任务单"课本帮手"栏目）：
| 学段 | 常见版本速查（以当地教育部门实际选用为准） |
|---|---|
| 小学科学 | 教科版 / 苏教版 / 人教版 / 粤教科技版 / 湘科版 / 大象版 / 冀人版 / 青岛版 |
| 初中科学（浙江综合） | 浙教版 |
| 初中生物 | 人教版 / 北师大版 / 苏教版 / 济南版 |
| 初中物理 | 人教版 / 教科版 / 北师大版 / 沪科版 / 沪粤版 / 苏科版 |
| 初中化学 | 人教版 / 鲁教版 / 沪教版 / 科粤版 |
| 初中地理 | 人教版 / 湘教版 / 商务星球版 / 中图版 |
| 道德与法治 | 统编版（全国统一） |
处理规则：
- 用户不确定时，提供上表供选择；或询问学校所在省市后按当地主流选用版本给出建议供用户确认
- 仍无法确认的，在方案与任务单中标注"教材版本待确认"，课程融合使用通用表述（只写学科与内容领域，不绑定具体单元页码），并在交付时提醒用户补充
- 跨学科关联学科（数学/信息科技/体育与健康等）版本如用户知道，一并记录
3. 学校所在地区及区域资源（供 Step 2 因地制宜：沿海/山区/工业区/科技馆等）
4. 实施条件：可用课时数、器材与数智工具条件
确认完毕后，从六大官方主题中选择或组合主题（生命健康 / 生态环境 / 地球奥秘 / 航空航天 / 新兴产业 / 人工智能），并查阅：
- references/theme_catalog.md 获取每个主题的课程融合点、任务示例和学科衔接信息
- references/grade_standards.md 确认该年级段的能力要求基线
年级适配规则：
- 1-3 年级：完成科学课程规定的探究实践活动即可，不另作领航行动要求；任务以观察体验为主
- 4-6 年级：每学期不少于 1 个任务且不少于 4 课时；简单探究方案，安全工具使用
- 7-9 年级：每学期不少于 1 个任务且不少于 4 课时；控制变量，多学科融合，完整探究链
Step 2: 锚定真实问题
- 围绕社会生产生活进步、科技发展变化，联系学生感兴趣的问题
- 确保问题是"真实问题"——来源于生产生活实际，而非教材虚构
- 问题须具有趣味性、挑战性，能激发好奇心和想象力
- 立足区域资源优势和办学特色（如沿海学校可选海洋主题，工业区可选新材料主题）
Step 3: 设计六阶段探究方案
按核心方法论的六阶段，逐阶段设计具体教学内容：
- 提出问题和假设：设计情境引入方式（视频/实地考察/现象演示），预设学生可能提出的问题方向，准备问题支架（如"我观察到……我想知道……"句式卡）
- 设计方案：提供方案设计模板，引导学生明确探究路径（变量、步骤、工具、分工），设计学习任务单
- 搜集分析证据：规划数据采集方式（实验/调查/查阅），准备工具与材料清单，设计数据记录表
- 得出结论并解释：设计结论表达方式（图表/模型/报告），准备科学思维方法导引
- 制作改进：明确作品要求，提供制作材料清单和安全操作指南，设计迭代改进环节
- 交流反思：规划展示形式（作品展/方案汇报/过程反思），设计自评与互评表
Step 4: 配置教学策略与支架
- 学习方式选择：项目式学习 / 探究式学习 / 场景式学习（可组合使用）
- 学习支架准备：
- 学习任务单（面向学生独立成册，见assets/student_task_sheet_template.md，在 Step 7 生成）
- 方法导引（科学思维方法提示卡）
- 工具资源（实验器材、材料清单、参考书目） - 数智技术融合（有条件时）：计算机建模 / 生成式人工智能辅助 / 虚拟仿真实验
- 安全风险评估：前置安全隐患排查，制定安全操作规程
Step 5: 构建评价方案
- 查阅
references/evaluation_rubric.md获取四大评价维度的详细标准 - 在关键环节设置观测点
- 综合运用课堂观察、实践操作、口头汇报、作品展示等方式收集表现性证据
- 设计自评表、互评表和教师评价表
- 评价以纪实性方式记录，纳入学生综合素质评价档案，不另作考试要求
Step 6: 生成教学方案文档（教师用）
- 复制
assets/teaching_plan_template.md作为方案骨架 - 基本信息表填写 Step 1 确认的教材版本与地区
- 逐项填充设计内容
- 对照
assets/task_design_checklist.md进行质量自检 - 输出完整教学方案（Markdown 格式，可进一步转为 DOCX/PDF）
Step 7: 生成学生学习任务单（学生用，独立文档）
- 复制
assets/student_task_sheet_template.md作为骨架 - 按年级适配规则（模板头部速查表）调整语言与填写方式：
- 1-3 年级：大字短句、涂色/贴纸/打勾，每任务卡 ≤ 3 个动作
- 4-6 年级：句式支架半开放填写 + 记录表
- 7-9 年级：项目委托书口吻，变量控制表、两轮迭代记录、反思日志 - 每个任务卡的"课本帮手"填写 Step 1 确认的教材版本 + 单元/页码（未确认版本则留"待确认"并提醒）
- 语言必须是学生视角（"我们的挑战""我想知道"），禁止教学术语（"教学目标""课时分配"）
- 星级自评与安全承诺保留完整，与评价方案（Step 5）呼应
- 与教学方案同步交付：两份独立文档，任务单随阶段一启动课发放
Step 8: 制作授课 PPT（按需，用户明确要求时）
> 仅在用户要求课件 / 授课 PPT / 演示文稿时执行；默认只产出教学方案与任务单两份文档。
> 主动提示一次：交付教学方案与任务单后，必须向用户提示一次这个可选项，例如"要不要顺带做第 1 课时的授课 PPT？告诉我目标课时就行；如果学校有自己的模板，也可以传上来套用"。用户明确要求之前，不得直接生成 PPT。
- 确认范围：目标阶段与课时（一个 PPT 对应一个课时，不跨课时）、页数偏好（默认 12 页，低年级可压缩至 8-10 页）、是否需要真实数据信息图、模板来源（内置骨架 / 教师提供模板）
- 模板双模式（详见
assets/ppt_design_template.md第一节与第七节）：
- 模式 A（默认）：教师未提供模板时，按 12 页标准结构从零制作，遵循实测制作规范
- 模式 B（教师自带模板）：教师上传 .pptx 模板时走内容嵌入流程——解析模板版式与主题 → 12 页内容骨架映射到模板版式 → 只动内容不动风格 → 实测规范降级为参考，但底线不降（数据三原则、结构完整性、可读性、版面自检） - 数据信息图三原则（两种模式通用）：数据真实并标注来源与年份；标题客观陈述、不预设结论方向；图表数值标签与标题栏保持间距
- 实测制作规范（模式 A 强制 / 模式 B 参考）：16:9 画幅（模式 B 以模板画幅为准）、字号下限、字符宽度估算（中文 1em / 半角 0.55em）、元素间距 ≥ 0.15 英寸（详见模板第三节）
- 交付前自检：逐页过模板第五节质检清单（越界 / 重叠 / 折行 / 来源标注），有问题先修复再交付；有工具条件时用 python-pptx 跑几何质检（可配合 pptx-geometric-qa 技能）
- 一致性约束：PPT 内容必须与已确认的教学方案一致（同一教材版本、同一任务、同一分组）；方案尚未生成时，先完成 Step 1-6 再做 PPT
关键原则备忘
- 学生主体：教师是引导者，学生是问题提出者、方案设计者、问题解决者；学生拿到的任务单必须是学生视角语言
- 教材衔接：以当地实际使用的教材版本为依据对齐课程内容与单元页码，未确认前不臆测；课程融合写通用表述并标注"待确认"
- 包容失败：鼓励大胆尝试，在面对不确定性问题时通过试错、反思、改进寻求方案
- 学思做结合：实现学、思、做的有机结合，避免"做而不思"或"思而不做"
- 科技与人文协同：注重科技教育与人文教育协同，涵养科技报国情怀
- 过程性评价：关注真实表现与发展变化，强化过程性评价，不另作考试要求
- 因地制宜：立足区域资源优势和办学特色，合理匹配实施年级与任务难度
Resources
references/
grade_standards.md— 各年级段（小学/初中）科学探究实践能力要求详解，含课程融合依据theme_catalog.md— 六大主题（生命健康/生态环境/地球奥秘/航空航天/新兴产业/人工智能）的课程融合点、任务示例、学科衔接evaluation_rubric.md— 四大评价维度（问题意识/探究实践能力/反思改进能力/合作交流能力）的详细评价标准worked_case.md— 完整走查案例（四年级《明亮视界小卫士》科学护眼，7 课时）：从一句话需求到三份成品的全过程，首次使用优先参考sample_task_sheet.md— 成品样例：一份真实填好的学生学习任务单全文，供对照最终产出形态sample_ppt_outline.md— 课件成品速览：阶段一《提出问题和假设》12 页授课 PPT 的一览表 + 三条要点（首次做课件前先看这个）
assets/
teaching_plan_template.md— 做中学 PBL 教学方案模板（教师用），含全部必填字段student_task_sheet_template.md— 学生学习任务单模板（学生用，独立成册），含六阶段任务卡、星级自评、安全承诺与年级适配规则task_design_checklist.md— 任务设计质量自检清单，用于方案完成后逐项核对ppt_design_template.md— 授课 PPT 制作模板与规范：12 页标准骨架、实测排版参数、数据信息图三原则、交付前自检清单
