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观点 | 在信息科技课程的海洋,项目学习巨轮将驶向何方?

2024-04-24 | 1339|
本文根据项目学习的理论、概念、特征,结合项目学习在现实中遇到的问题及其原因,探索在信息科技课程中实施项目学习的组织形态,提倡借助资源支架、学习策略来塑造更适合学生的项目学习形态,并遵循课程标准的大概念、大单元、逻辑主线等理念去寻找项目学习新的发展方向,达成更长远的项目学习目标——核心素养的养成。


自2017年版普通高中课程标准颁布始,各学科都迎来了对“项目学习”的大力倡导。正如其他新教学模式一样,新课程的大潮不断拍打现实中传统教学的堤岸,努力催动项目学习这艘巨轮开启远航。但由于人们的目的地不同、区域经济差异、学校能力和定位各不一样,师生也不都选乘项目学习这艘豪华巨轮,中小学信息技术课程更是多数受到高考大旗影响未曾行远。


2022年,义务教育课程标准全新修订,包括“信息科技”在内的各学科都通过“跨学科学习”拉响了“跨学科主题”项目学习奋进的汽笛,正共赴壮丽课程改革的新未来。那么,我们该如何乘着改革的东风,在信息科技课程的大海中远航呢?一起随中小学信息素养评测小编看看吧——


搁浅:项目学习在现实中纠结的问题


1.项目学习在现实中遇到的问题


第一,项目学习“船体大,尾难掉”。项目学习的起点之难,就难在选题庞大、内容繁多,对知识储备和思维能力较弱的中小学生而言认知难度过大。一个项目里往往有很多知识且不成体系,这对认知心理、实践能力都是巨大挑战;项目的选题立意、规划、实施环节复杂,在任一环节出现困难,都缺乏灵活的调整机会,易造成“尾难掉”情形出现。


第二,项目学习“航程远,旅程长”。项目学习的目标较有深度,核心素养与技能目标都比较高远,完成时间也相当地长,与巨轮航程远是相似的。例如,在信息科技课程中进行诸如数字气象站的“过程与控制”的系统设计项目,要完成项目分析、项目规划、资料搜集、技术准备、硬件与软件适配、数据采集与分析以及项目评测与评价等任务,过程长、用时多。而学生在校学习时间紧张,课程课时不足,这是项目学习往往半途而废的原因。


第三,项目学习“设备新,难操作”。项目学习对环境、设备以及技术要求高,需用新技术才能更高效地创意项目。传统讲练法、案例模仿法等,对新知旧知都容易实现认知教学,即照着步骤做完即可了解与体验。但好的项目学习只靠书本是无法完成的,如开源设计类项目学习,并非教条地按理论学习信息系统,还要出资购买硬件,然后测试硬件、调试设备,数据采集与分析也需要较新的编程技术来设计与工作。技术的不断更新,让学生的操作瓶颈出现在没有现成的经验借鉴等方面,这让不少师生对新技术类项目学习望而却步。


另外,受师资水平弱、案例资源少等因素影响,项目学习就像巨轮,即使目标远大,若缺乏高超船员、设备与资源,也难被乘客青睐。


2.项目学习的理论与实践隔阂的归因分析


目前,项目学习之所以在现实中被默默抵触,根本原因是其背后的教育理论在实践中存在很多制约与隔阂。


概要说,项目化学习蕴含杜威的实用主义、皮亚杰的建构主义以及布鲁纳的发现学习等理论。杜威提出“做中学”,以学生为主体、以活动为中心进行学习,它与传统以教为中心学习的理论相左。杜威的学生克伯屈在1918年发表的《项目教学法:在教育过程中有目的的活动的应用》一文中提出项目学习概念,以体验式学习整合体验、感知、认知与行为,让学生通过体验的转化而创造知识来学习,进一步强化了学生而弱化了教师,这与一直以来课堂上教师主导的情况相左。


“现代教育学之父”赫尔巴特的理论,是19世纪后期流行起来的,它强调科学的体系化与准确性,以高效方式发展了夸美纽斯的学校(课堂)式教育思想。


20世纪五六十年代,我国的现代教育广受苏联教育家赞科夫“发展性教学理论”五条教学原则影响,即要求高难度、高速度、理论知识起主导作用、理解学习过程、使所有学生包括差生都得到一般发展。可见,师生关系一直是两大类理论交锋的焦点。


项目学习与发现式学习、问题式学习以及陶行知的生活教育“教、学、做”,都有相当多的联系与交叉,与当前课堂上教师讲、学生听、学生练的基本方式相比更具实践性、过程性和创造性。但在短期学习成果的可见性,即应试水平的速成性方面具有明显弱势,这成为它容易叫好而不叫座的重要的理论原因。


动力:项目学习的形态与策略分析


1.项目学习的特征、流程与意义


在航行中,当人们过于追求速度时会陷入目标迷茫的困境,这正是忘记了当初为什么出发,项目学习如此,教育也如此。项目学习的初心是基于其特征存在的,如问题的真实性、过程的探究性、学习的自主性、成果的多样性与创新性等。


第一特征是真实性。只有在真实情境、真实主题中发现真实问题,才能激发项目学习的原动力。学生在课堂学习中遇到真实问题的可能性较低,所以还要结合生活实际进行情境的预设、项目的优化等。例如,以宣传学校为主题的数字作品创作项目,要基于如何高效、高质地表达学校特色的项目需求,利用现代媒体、网络技术增强信息表现与传播,利用信息交互技术让人们参与其中等,解决学校宣传及校友交流等问题。所以,真实问题的驱动是项目学习的有效起点。


第二特征是过程性。项目学习的过程要通过一定环节、一定时间的探究,逐步得出结论、获得成果、构建知识、提高素养与技能,而不是依靠简单演算、背诵、记忆来快速认知已知结论,这需要项目问题具有一定的复杂性,解决时才能有过程性。例如,在绘制或拍摄数字宣传画时,传统案例教学会直接给出单一路径的操作步骤。项目学习演化为作品的创意、审美、规划、创作、验证、完善以及发布等环节,在美术、音乐、语言与文学等多种学科知识共同探究中经历发现问题、提出问题、分析问题、提出假设、评价验证、得出结论等学习与实践过程,逐步地提高学生对多类知识的探究与创造能力。可见,过程经历是项目学习的基本路径。


第三特征是自主性项目学习的学生自主性,体现在加强学生主动参与项目任务,提高学生自主解决问题的能力和相关社会化的组织、协调、沟通能力等,使其主动地解决遇到的困难、协同其他人解决问题,最终形成产品或得出结论等方面。


项目学习的其他特征也很重要,如项目学习作品成果要具体、多样和创新等,如果经历较长期的具有自主性的研究,那么不论是文科的阅读写作还是理科的分析推理学习,以及科技类的操作创新学习,都会逐步生成具体的个性化成果,不断提高创新能力。


2.项目学习在教学中的组织形态


目前项目学习在一线教学中存在的较大争议点有:


一是,学什么的问题。好多项目学习看上去学习的知识是凌乱、重复、繁杂的,让人感觉目标不明确。


二是,怎么学的问题。好多项目学习经历很长时间,涉及的知识貌似本来做个练习就可以掌握的,让人感觉过程牵强、知识附会。


为此,理清最常见的学习活动式和科学探究式等常见项目学习的组织形态非常必要。


第一,学习活动式的项目学习,有利于培养综合能力。学习活动式的项目学习,重环节、流程设计,项目主题多是宽泛研究,提倡学生自主、合作选题与规划,不限单一学科知识应用。例如,以“研究新能源汽车”为方向的项目学习,学生可以分组选择“新能源汽车中的自动驾驶技术应用”“新能源汽车中的漏电自动检测算法模拟”“新能源汽车中的在线生活技术应用”等主题,内容涉及信息科技知识,也涉及物理、化学及经济领域的知识,不论选择什么主题,流程都是相似的,但项目目标或可不同,学科知识与内容也可不同。这种航程是漫游式学习,虽然培养综合能力,但因缺乏知识体系为学科教学所诟病。


第二,学科探究式的项目学习,有利于培养学科能力。学科探究式的项目学习,其学习目标指向本学科,项目选题以本学科知识应用情境为主,并大致以课标内容安排的顺序设计项目学习流程。


在信息科技学科项目学习中,学习目标没有太多歧义,但在项目主题设计方面要注意区分“技术应用”“技术设计”和“科技原理”三个基本层次不同的主题。


技术应用层的项目主题,是采用信息科技学科知识、技术在生活中应用的学习等问题情境为项目主题,如“用生成式人工智能学写作”“用北斗导航做旅游规划”等项目学习,主要目的是用技术直接解决问题;


技术设计层的项目主题,是采用对信息科技知识与技术进行技术本身的设计、优化为主的项目,如“人工智能的大模型训练”项目主题,可选择借助平台或开源库进行图像识别模型、声音识别模型、行为动作识别模型等的模型训练,技术设计的目的是为更好地解决问题打基础;


科技原理层的项目主题,是采用信息科技的知识与技术中的原理探究为项目主题,如“人工智能的××算法探究”,可从易到难探究分类与聚类算法、迭代与搜索算法以及对生成式人工智能相关算法加以认知、剖析等,并对科技原理的技术实验进行验证与改进。应用、设计、原理等不同层次的项目学习,就像乘坐远洋巨轮,应不满足于简单浅层的观光,要多一些中层次的捕捞经营,更要有面向星辰大海的志向进行科考探险。


3.项目学习突破效率瓶颈的方式


项目学习虽如巨轮具有远大目标,但需大量设备、时间、资源和资金,学习成本很大,而传统讲练学习用纸笔练习就能以最小成本更快速记忆知识。如何在项目学习中克服效益瓶颈,让过程更易接受、让成果更易可见呢?这需要对项目学习进行良好的阶段划分,并有机融合其他学习策略。


第一,用问题解决作为项目学习的“催化剂”。把学会提出问题作为学习的起始,更能激发项目学习的主题创意。在项目规划时,围绕一个个具体的问题来设计,能让目标更明确。在项目学习过程中,不断用问题解决可保持项目学习中的新鲜感与求知欲。在项目交流与评价时,根据问题解决效果展示、交流、评价,项目学习更有成就感。我们搭乘巨轮在茫茫大海上,可以进行调查、分析,思考不同水域的水温、光照、鱼类,考察不同海岛的状态与成因,用“是什么”“为什么”的科考问题让旅程充满好奇、疑问,激发前行的动力,让航程变得有挑战、有成就。


第二,把项目分解成微项目、子项目,用项目单实现进程“阶梯化”。要清除中小学生对项目学习的畏惧感,可以通过“化整为零、各个击破”的方式来处理。例如,用微项目策略设计或划分出较小的微项目,即以计算思维分解生成项目单,让项目学习过程阶梯化,近期目标触手可及,远期目标更易逐步达成。


第三,使用学习支架资源、半成品加工策略,让项目学习“可支撑”。项目学习在时间、内容上有局限,对多数学习慢、基础差的中小学生来说,一边探索新知,一边完成项目,常常捉襟见肘。提供大量相关的学习案例、作品素材等资源,可节省学生学习与实验的时间;提供技术操作说明等活动支架,可节省无效探究的消耗;采用半成品加工策略,能突出课堂学习对核心技术的探究支撑。


航向:项目学习未来发展的方向


1.用跨学科主题实施多学科融合的项目学习


“跨学科主题”是2022年版义务教育阶段各学科课程标准中新增的学习内容,新课程方案中规定有10%的课时用于跨学科学习。一时间,跨学科项目学习也成为新方向。


虽然跨学科学习并不一定要项目学习,但因项目学习的真实问题、过程探究、自主合作以及成果个性化创新等特点,让跨学科学习更有实践意义。


跨学科学习并非简单地引用一个学科内容作为另一个学科的问题解决实例,如在物理光学实验中,可采用开源硬件设计项目,以搭建自动化测试大量介质的折射角等数据,采用数学三角函数公式设计自动计算程序,以计算、统计折射率比的算法分析规律,这种利用信息科技探究物理现象的方式,就是跨信息科技、物理、数学三科知识的项目学习。


2.基于大单元教学进行内容、流程优化的项目学习


近几年,大概念、大单元教学兴起。大单元教学要围绕一个或多个大概念,遵循一条或多条逻辑主线,对学习目标、情境、任务、过程、评价等进行整体设计与实施,即在大主题、大情境之下用大任务分解学习过程,逐步达成学习目标,由此可针对课堂教学对项目学习进行内容与流程优化设计,这样更有利于学生整体把握学习内容、掌握核心概念、学习核心知识、达成核心素养。大概念、大单元也存在学习时间长与学习内容庞杂的问题,也需要克服现实中课时紧张、短视评价的困扰,所以应不断探索更多、更好的实施机制。


结束语


综上所述,只有正视项目学习在现实中遇到的问题与困难,才能为项目学习的改进提供经验。根据项目学习的特征,不断探索项目学习的新形态,需要借助资源支架、学习策略来塑造更适合学生的项目学习形态。应遵循新的课程标准的大概念、大单元、逻辑主线等理念去寻找项目学习新的发展方向,达成更长远的项目学习目标——核心素养的养成。我们当以此为信念,借着新课程的东风,乘上项目学习的巨轮向信息科技的海洋深处航行,不负新时代新教育美好的未来。


文章刊登于《中国信息技术教育》2024年第07期

来源:王爱胜.在信息科技课程的海洋,项目学习巨轮将驶向何方?—项目学习的问题、形态、策略与方向[J].中国信息技术教育,2024(07):5-8.

作者:王爱胜  山东省青州第一中学

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