柯清超教授:三个典型案例带你了解技术支持下的项目式学习 | 专题
项目式学习是信息时代重要的学习方式之一,技术支持的项目式学习突破了传统课堂的时空边界与组织方式,体现了以“学习者、经验、活动”为中心的教学理念。本文在阐述项目式学习基本特征的基础上,通过三个典型案例分析了项目式学习的设计与实施过程,指出了其在培养学生高阶思维能力与核心素养过程中的意义与作用。
——数老师说
项目式学习(Project-based Learning,PBL)是一种以学生为中心,以解决问题为核心的教学模式,学生从真实世界中的基本问题出发,围绕复杂的、来自真实情境的主题,以小组的形式进行较长周期的开放性探究活动,并完成一系列如设计、计划、问题解决、决策、作品创建以及结果交流等学习任务,最终达成知识建构与能力提升的目标。
在我国2017年普通高中课程标准修订中,多个学科倡导开展项目式学习,如语文课标提到“学习任务群的设计是以任务为导向,以学习项目为载体”;物理课标“倡导基于项目的学习或整合学习等方法”;化学课标“鼓励开展主题性实践活动和项目式学习活动”;信息技术课标“倡导基于项目的学习方式,将知识建构、技能培养与思维发展融入到运用数字化工具解决问题和完成任务的过程中”。可见,项目式学习对我国当前教育教学具有重大的意义。
项目式学习起源于美国教育家杜威的“做中学”教育理论,他认为教育不是强迫儿童吸收外部的知识,而是要使人类与生俱来的潜能得以发展。在他实用主义教育思想的影响下,项目式学习逐渐发展起来,逐步得到教育界的认同,“做项目”已成为西方学生常见的学习方式。
随着信息社会的到来,社会对人才的培养提出了更高的要求。21世纪初,西方国家提出21世纪人才应具备4C核心能力,即创新能力、合作能力、沟通能力、批判性思维。2016年,我国颁布的《中国学生发展核心素养》也明确提出学生应具备人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新这六大素养。传统的人才培养重点在于让学生掌握基础学科知识和培养学生传统技能,传统工业时代的标准化人才培养方式已无法满足信息社会对创新型人才培养的需求。传统课堂教学也已无法满足新时代人才素养培养的需求,传统课堂教学模式亟待革新。
在新时代人才培养目标的导向下,技术支持的项目式学习已经成为当前教学改革关注的热点之一。信息技术创新了学生获取知识、管理知识、呈现知识的方式,为学生在项目式学习过程中的交流交互、远程协作带来便利,为学生提供更多的数字化学习体验以及接近信息时代的问题解决环境,有利于促进学生的知识建构与信息素养培养。
传统课堂教学通常以分科教学为主,学生在不同的时间段、不同的课堂学习不同学科的知识,各学科有自成体系的课程目标、课程内容、课程安排等,学科之间相互割裂。在这种教学形态下,学生仅仅掌握了各学科的知识点,学生不一定能自组织地连接各学科知识点,形成综合的、系统的知识体系,以此来解决复杂的实际问题,学生的问题解决能力、批判性思维等高阶能力没有得到充分的发展。
项目式学习作为一种整合式的、跨学科的、主题式的教学,是分科教学的“对立面”,是分科教学的“颠覆者”。与传统的课堂相比,项目式学习主要有以下几个特点:(1)围绕特定主题或任务开展;(2)通过团队协作完成任务,形成项目成果;(3)任务驱动,多学科深度融合,跨课时组织教学;(4)多样化的评价方式,尤其注重过程性评价和学生互评。
美国的STEM教育和芬兰的现象教学(Phenomenon based Learning)一般也采用项目式学习的教学方法。STEM教育是将科学、技术、工程、数学多个学科进行有机整合,往往依托项目或探究活动实施教学。
芬兰国家委员会在2014年和2016年发布的《基础教育国家核心课程大纲》均强调现象教学的开展,即将相近的学科知识重新编排形成学科融合式的课程模块,师生共同围绕某一学习主题开展教学活动,并要求每所学校每一学年至少要进行一次跨学科学习。
项目式学习打破了学科之间的界限,突破了各学科之间的壁垒,有利于师生实现跨学科知识的整合与应用。在项目式学习中,教师为学生提供探究支架,学生以小组协作的形式在任务或问题的导向下开展探究活动,有效地避免了传统课堂中教师“满堂灌”的现象。在项目任务中渗透各学科知识的学习,有利于学生重构知识体系,培养学生以应用所学知识解决问题能力为核心的高阶技能。
此外,从当前来看,社会各行各业的运作多依托“项目”开展,项目式学习有利于培养学生未来职场的工作技能,让学生提前适应社会工作环境和工作模式,对学生的长远发展有明显的促进作用。
近年来,大量教育研究机构、学校均从不同角度推动技术支持的项目式学习教学实践,积累了丰富的案例。美国部分中小学甚至在全校范围内全面铺开项目式学习的教学实践,如Altschool、Khan Lab School等。
我国从21世纪初开始,由教育部、中央电化教育馆等机构组织实施的多个教育信息化国际合作项目,包括教育部和微软“携手助学”项目、中国和联合国儿童基金远程协作学习项目、中国教育发展基金会·戴尔“互联创未来”项目等,在全国数百所中小学开展了项目式学习的教学实践,取得了丰硕的成果。现以美国工程与科学教育改革与发展研究中心(CIESE)的“正午测量”项目、美国Altschool的“中东地区探究”项目以及我国“互联创未来”项目中开展的“热岛效应与广州市区气温变化研究”项目为例,探讨技术环境下项目式学习设计与实施的特点。
“正午测量”项目是一个面向全球学生的国际项目,在不同纬度地区的学生借助网络的支持结成学习共同体,在3月和9月之间使用简单的工具(如尺子、量角器和米尺等),合作测量地球上不同地方、相同日期正午时刻米尺的影子长度,以此来计算地球的周长。
该项目通过“启动项目—实施测量—数据分析—总结反思”这四个阶段实施,具体步骤如下:
在“正午测量”项目中,学生依托通信技术和项目网站的支持,突破了时间和空间的限制,与异地同伴共同完成了地球周长的测量。通信技术为两地学生筑起了实时沟通的桥梁,有利于进一步推进项目的进展,提高两地学生交流沟通的效率。项目网站为学生获取项目资料、了解项目进展、共享项目材料和实时分享项目成果提供了一个支撑平台,为项目参与者提供了一个资源获取与共享的空间。
通过该项目的学习,学生不仅掌握了“测量”、利用“比例法”计算等数学知识,还在测量的过程中提高了动手能力,在与同伴交流的过程中,提高了沟通能力、小组协作能力。
“中东地区探究”项目是美国AltSchool布鲁克林高地校区Zhanna Cannon和Jenny Hartman在小学开展的为期三个月的探究项目,目标是揭开不熟悉国家的未知之谜,体验世界的相互联系。
该项目通过“激发兴趣—习得核心技能—发展社会情感技能—获得真实体验”这四个阶段实施,具体实施步骤如下:
Altschool为每位学生配备一台iPad或手提电脑,且学校建有教育平台。在这个项目式学习中,学生通过智能终端查阅资料,开启了项目探索,教师通过教育平台诊断学生知识起点水平,确保所有学生都掌握项目开展必备的历史、数学、英语、艺术等基础知识,保障项目式学习活动顺利开展。
此外,该教育平台还可形成学生能力报告单,有利于教师对学生进行个性化指导。该项目式学习不仅注重引导学生学习中东地区的历史、地理、生态、人文等多方面的知识,还注重学生社会情感的发展以及真实体验活动的设计。
“热岛效应与广州市区气温变化研究”项目是由广州市天河区华阳小学和从化市西宁小学四、五年级的学生开展的远程协作项目,两地学生共同研究热岛效应与广州市区气温变化的成因,并探索降低热岛效应和气温的措施。
该项目通过“建立气象研究站—观察两地气象变化—分析与研究—汇报成果—后续活动—教学评价”这六个阶段实施。具体实施步骤如下:
在该项目中,两校各组小组长每天把气温记录在电脑上,并应用Excel等软件对数据进行处理,还会制作PPT或者电子海报呈现项目成果,革新了传统项目式学习中信息处理与呈现的方式。两校学生还通过网络进行交流讨论,交换测量数据情况与实践感受,大大提高了两校学生异地沟通的效率。
在该项目式学习中,学生亲自动手实践和观察,运用所学的学科知识,探索实际生活问题,学生的信息技术能力、思考与解决问题的能力、人际交流能力也得以提高。
信息技术为项目式学习注入了新的活力,技术让师生突破传统的教学时空限制成为可能,实现跨区域、跨学校的项目协作。技术支持的项目式学习,创新了学生获取知识、处理信息、呈现内容、应用知识的方式,为促进学生知识建构,发展学生的批判性思维、协作交流能力与问题解决能力提供了新的途径。信息时代下的项目式学习重构与超越了传统课堂,为培养信息时代的创新人才提供了新思路、新方法与新途径。
(作者柯清超系华南师范大学教育信息技术学院教授、博士生导师;吕晓红系华南师范大学教育信息技术学院硕士研究生)
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文章来源:《中小学数字化教学》2018年第3期,原标题为《信息时代的项目式学习:课堂教学的重构与超越》
责任编辑:牟艳娜
微信编辑:李中华
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