黃淑燕
項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是以問(wèn)題為起點(diǎn),以取得項(xiàng)目成果為目標(biāo),以解決真實(shí)問(wèn)題為手段,以知識(shí)應(yīng)用為導(dǎo)向的教學(xué)方法,該方法強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)和運(yùn)用。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的最大優(yōu)勢(shì)是有利于學(xué)生自主探究和合作學(xué)習(xí)。學(xué)生針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行探究是項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的核心環(huán)節(jié)。學(xué)生是在活動(dòng)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。教師需要結(jié)合問(wèn)題設(shè)計(jì)探究活動(dòng)。探究活動(dòng)因問(wèn)題而來(lái),探究的成果迭代形成解決方案(項(xiàng)目成果)。學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí),以及問(wèn)題與沖突的解決,這些都發(fā)生在探究活動(dòng)中。但是,項(xiàng)目式學(xué)習(xí)特別是探究環(huán)節(jié)往往存在如下問(wèn)題:探究流于表面,有探究形式無(wú)探究?jī)?nèi)容;探究層次單一、內(nèi)容過(guò)淺;探究偏離項(xiàng)目問(wèn)題等。筆者以“設(shè)計(jì)自助點(diǎn)餐程序”為例,嘗試從教與學(xué)兩方面對(duì)上述問(wèn)題提出解決方案,即優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,提供充足資源支持學(xué)生深入探究,有序組織探究活動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)階并迭代項(xiàng)目成果。
一、精心設(shè)計(jì)教學(xué)方案幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題
項(xiàng)目探究活動(dòng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施包括問(wèn)題引出(情境創(chuàng)設(shè))、內(nèi)容設(shè)計(jì)、活動(dòng)實(shí)施、活動(dòng)排序等。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題是探究活動(dòng)的起點(diǎn)。教師設(shè)計(jì)項(xiàng)目時(shí),為學(xué)生設(shè)置了融合學(xué)科知識(shí)與技能和真實(shí)問(wèn)題的情境,精心埋線、布局,多角度、分層次提出系列任務(wù),逐步逼近核心問(wèn)題。項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí),教師積極引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,讓他們圍繞核心問(wèn)題進(jìn)行“真探究”。
(一)在項(xiàng)目情境中布局
【項(xiàng)目情境】學(xué)校食堂每到用餐時(shí)間總出現(xiàn)排長(zhǎng)龍的現(xiàn)象。為提高管理效率和點(diǎn)餐結(jié)算速度,學(xué)校決定開(kāi)發(fā)用餐管理程序。程序功能包括但不限于:師生自助點(diǎn)餐結(jié)算、營(yíng)業(yè)額統(tǒng)計(jì)、分析每天(或每周、每月)最受歡迎和最不受歡迎的菜品……
程序動(dòng)態(tài)收集每天師生用餐數(shù)據(jù),便于食堂更科學(xué)高效地管理,提供更符合師生口味的餐食。
案例中,教師選擇了學(xué)生熟悉的“食堂打飯”作為項(xiàng)目情境,提出了現(xiàn)實(shí)世界的需求“點(diǎn)餐結(jié)算及統(tǒng)計(jì)分析”,也提出了問(wèn)題,明確了“開(kāi)發(fā)程序”的任務(wù)目標(biāo)。學(xué)生需要編制程序,完成分析問(wèn)題、抽象建模、設(shè)計(jì)算法、編寫(xiě)程序、調(diào)試運(yùn)行等工作。核心內(nèi)容“運(yùn)用算法及程序設(shè)計(jì)知識(shí)解決問(wèn)題”覆蓋了程序開(kāi)發(fā)的整個(gè)過(guò)程,無(wú)論學(xué)生最后開(kāi)發(fā)的程序是“樸素”的或是“豪華”的,學(xué)生進(jìn)入“開(kāi)發(fā)”環(huán)節(jié)就要經(jīng)歷整個(gè)過(guò)程,就可能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,投入探究活動(dòng)。
(二)在項(xiàng)目要求中埋線
針對(duì)項(xiàng)目情境,教師結(jié)合學(xué)科要求和內(nèi)容要求,設(shè)計(jì)項(xiàng)目要求,幫助學(xué)生突破難點(diǎn),建構(gòu)核心知識(shí)。學(xué)生參與“設(shè)計(jì)自助點(diǎn)餐程序”項(xiàng)目式學(xué)習(xí),需要學(xué)習(xí)的核心知識(shí)是算法設(shè)計(jì),需要掌握的關(guān)鍵能力是編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)算法,難點(diǎn)在于建立從現(xiàn)實(shí)世界到計(jì)算機(jī)世界轉(zhuǎn)換的過(guò)程,主要的素養(yǎng)要求是發(fā)展計(jì)算思維能力。思維的轉(zhuǎn)換及能力的提升只能通過(guò)學(xué)生感受、體驗(yàn),在解決問(wèn)題的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)。教師可對(duì)學(xué)生活動(dòng)進(jìn)展的各個(gè)部分(環(huán)節(jié))提出具體要求,通過(guò)層進(jìn)式的設(shè)計(jì),埋下探究的線索?!熬幊虒?shí)現(xiàn)算法”教學(xué)能極好地將編程知識(shí)的學(xué)習(xí)和計(jì)算思維的培養(yǎng)、實(shí)際問(wèn)題的解決融合在一起,同時(shí)體現(xiàn)“優(yōu)化迭代”的學(xué)科思想。針對(duì)這一部分,教師設(shè)計(jì)了具體要求并預(yù)設(shè)可被發(fā)現(xiàn)的探究線索(見(jiàn)表1)。
隨著活動(dòng)的深入,學(xué)生必然碰到并發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,區(qū)別僅在于有的學(xué)生發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題多一些,有的少一些。
二、充足的資源助力學(xué)生深入探究
建構(gòu)主義認(rèn)為人的發(fā)展水平包括現(xiàn)實(shí)的和潛在的,現(xiàn)實(shí)水平與潛在水平之間的區(qū)域是學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)。教師設(shè)計(jì)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的要求時(shí),應(yīng)基于學(xué)生的現(xiàn)實(shí)發(fā)展水平將目標(biāo)設(shè)置在學(xué)生的最近發(fā)展區(qū);同時(shí)也要為學(xué)生提供充足的學(xué)習(xí)支架,包括核心知識(shí)和各種資源以及探究指引,有效支持學(xué)生探究。
(一)鋪墊核心知識(shí)和必備能力
核心知識(shí)和必備能力是學(xué)生進(jìn)行探究的基礎(chǔ)。學(xué)生參與探究活動(dòng)必須以其已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),通過(guò)不斷地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題來(lái)學(xué)習(xí)新知識(shí),掌握新技能。教師將學(xué)生的探究活動(dòng)分為三個(gè)層次:一是學(xué)習(xí)知識(shí);二是運(yùn)用知識(shí);三是提出解決方案。在這里,知識(shí)是基礎(chǔ),運(yùn)用知識(shí)是手段,提出解決問(wèn)題的方案是目標(biāo)。學(xué)生只有掌握一定的知識(shí)和技能,才能運(yùn)用知識(shí)創(chuàng)造性地解決問(wèn)題。
例如,“設(shè)計(jì)一個(gè)點(diǎn)餐程序”項(xiàng)目涵蓋的知識(shí)內(nèi)容、學(xué)科技能和涉及的學(xué)科思想包括:(1)分析需求;(2)提取數(shù)據(jù),抽象特征,建立模型,設(shè)計(jì)算法;(3)設(shè)計(jì)程序;(4)迭代優(yōu)化。項(xiàng)目涉及核心知識(shí)和必備能力如下(見(jiàn)表2)。
學(xué)生在設(shè)計(jì)算法之前,必須了解需求分析方法、提取事物特征方法、用數(shù)據(jù)描述事物的方法、用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的過(guò)程等知識(shí)。教師通過(guò)課堂活動(dòng)或探究活動(dòng)幫助學(xué)生獲得核心知識(shí),提升必備技能。對(duì)于程序設(shè)計(jì)知識(shí),學(xué)生可以通過(guò)探究來(lái)獲得。對(duì)于算法的設(shè)計(jì),學(xué)生通過(guò)教師引導(dǎo),在課堂上共同分析完成。教師根據(jù)需要可將核心知識(shí)的學(xué)習(xí)安排在項(xiàng)目開(kāi)始前,也可以在活動(dòng)過(guò)程中穿插進(jìn)行。
(二)設(shè)計(jì)“通關(guān)任務(wù)”,促進(jìn)知識(shí)建構(gòu)與問(wèn)題解決的融合
為幫助學(xué)生掌握核心知識(shí),教師設(shè)計(jì)了“通關(guān)任務(wù)”,讓學(xué)生在探究活動(dòng)中融合應(yīng)用核心知識(shí)。教師根據(jù)知識(shí)建構(gòu)的需要,設(shè)置相應(yīng)層級(jí)的任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生在探究中構(gòu)建知識(shí)。“通關(guān)任務(wù)”探究活動(dòng)與項(xiàng)目實(shí)施步驟是交替進(jìn)行的:學(xué)生參與探究活動(dòng),解決項(xiàng)目實(shí)施中的關(guān)鍵問(wèn)題,其結(jié)果用于推進(jìn)項(xiàng)目實(shí)施;學(xué)生在項(xiàng)目推進(jìn)中又會(huì)發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題,參與新的探究。
例如,在“設(shè)計(jì)一個(gè)點(diǎn)餐程序”項(xiàng)目中,為幫助學(xué)生掌握“編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)三種結(jié)構(gòu)”這一核心知識(shí),教師設(shè)計(jì)了如下探究活動(dòng)(見(jiàn)表3)。
這一組三個(gè)活動(dòng),同屬一個(gè)主題,難度逐漸提升,與項(xiàng)目要求有一定聯(lián)系,探究活動(dòng)所獲取的知識(shí)運(yùn)用于解決相應(yīng)的項(xiàng)目問(wèn)題,推動(dòng)項(xiàng)目進(jìn)展:完成順序模型的構(gòu)建,就可以進(jìn)入基礎(chǔ)版的探究;完成選擇結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建,就可以開(kāi)啟進(jìn)階版的探究;完成循環(huán)結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建,積累前面的經(jīng)驗(yàn),就可以升級(jí)探究了。
(三)搭建支持探究活動(dòng)的數(shù)字化學(xué)習(xí)空間
一般的探究活動(dòng)包括問(wèn)題討論(頭腦風(fēng)暴)、觀察思考、實(shí)踐實(shí)驗(yàn)、調(diào)查分析(數(shù)據(jù)收集)、拓展提升等類型。教師可利用各種數(shù)字化工具或平臺(tái)搭建數(shù)字化學(xué)習(xí)空間支持學(xué)生探究。教師可以使用如思維導(dǎo)圖、共享文檔、在線調(diào)查等數(shù)字化工具來(lái)輔助學(xué)生開(kāi)展活動(dòng),也可以使用集成的數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺(tái)來(lái)支持學(xué)生探究。
1.學(xué)習(xí)資源支持學(xué)生建構(gòu)知識(shí)
例如,教師用UMU建立覆蓋項(xiàng)目學(xué)習(xí)全流程的專題課程,設(shè)置微課、課件、教程、閱讀材料支持學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)。筆者在數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺(tái)上搭建了“設(shè)計(jì)校園自助程序”項(xiàng)目專題課程探究空間。
2.即時(shí)反饋促使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)
學(xué)生在探究過(guò)程中如能獲得成功的體驗(yàn),他們將會(huì)有更大熱情投入學(xué)習(xí)。教師在引導(dǎo)學(xué)生探究時(shí),可以依托數(shù)字化平臺(tái),設(shè)置學(xué)習(xí)測(cè)評(píng)與反饋、成果交流展示等交互活動(dòng),使用調(diào)查結(jié)果分析、測(cè)試情況分析、作品展示等即時(shí)反饋功能,適時(shí)為學(xué)生提供展示學(xué)習(xí)成果的平臺(tái)。例如,筆者使用學(xué)習(xí)榜單功能表?yè)P(yáng)先進(jìn)學(xué)生,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情,引導(dǎo)他們自主學(xué)習(xí)。
3.借助工具引領(lǐng)學(xué)生探究
以討論環(huán)節(jié)為例,教師提供問(wèn)題列表引導(dǎo)討論,讓學(xué)生在平臺(tái)上發(fā)表意見(jiàn)。平臺(tái)即時(shí)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)并圖形化展示討論結(jié)果。教師、學(xué)生、工具三者協(xié)力,將“說(shuō)過(guò)就算”的現(xiàn)場(chǎng)討論轉(zhuǎn)成數(shù)字化平臺(tái)上看得到的討論成果。此外,如項(xiàng)目實(shí)施記錄表、活動(dòng)評(píng)價(jià)表、項(xiàng)目報(bào)告范例等,都是引導(dǎo)學(xué)生探究的有效工具。教師使用這些數(shù)字化工具,能更方便地引領(lǐng)學(xué)生探究。
三、有序探究推進(jìn)項(xiàng)目成果落地
“不能則學(xué),不知?jiǎng)t問(wèn)?!保ā盾髯印罚╉?xiàng)目式學(xué)習(xí)的最大好處是創(chuàng)造了一個(gè)真實(shí)或接近真實(shí)的情境,使學(xué)生感覺(jué)到、觸摸到新事物,引發(fā)疑問(wèn)。一旦學(xué)生有疑問(wèn),教師要做的,就是努力讓這個(gè)疑問(wèn)帶動(dòng)學(xué)生開(kāi)啟探索之旅。學(xué)生探究離不開(kāi)問(wèn)題,否則就是無(wú)源之水、無(wú)本之木。疑問(wèn)的產(chǎn)生要有土壤,問(wèn)題的解決要有引子,學(xué)生的探究通常是從提出問(wèn)題開(kāi)始的。
(一)以問(wèn)題驅(qū)動(dòng)探究活動(dòng)
當(dāng)一個(gè)項(xiàng)目活動(dòng)開(kāi)啟的時(shí)候,學(xué)生從教師提供的情境中獲取信息,了解問(wèn)題(確定活動(dòng)起點(diǎn))。學(xué)生閱讀項(xiàng)目規(guī)劃和設(shè)計(jì)文本,明晰解決問(wèn)題的路徑。在項(xiàng)目任務(wù)要求中,教師以核心問(wèn)題為基礎(chǔ)埋下探究線索。學(xué)生在推進(jìn)項(xiàng)目,完成任務(wù)時(shí),不同組別(選題、探索方向不同)學(xué)生可能從教師埋下的線索中發(fā)現(xiàn)不同的問(wèn)題。這些問(wèn)題是學(xué)生推進(jìn)項(xiàng)目繞不開(kāi)的。以問(wèn)題和需求為導(dǎo)向,學(xué)生的探究不再停留于“是”或“不是”的淺表判斷。
如前所述,對(duì)“設(shè)計(jì)點(diǎn)餐程序”項(xiàng)目,教師依據(jù)項(xiàng)目核心問(wèn)題“分析問(wèn)題設(shè)計(jì)算法”“用選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)算法”“提升要求優(yōu)化迭代”,將項(xiàng)目要求分為三級(jí)。基礎(chǔ)版(1.0):能點(diǎn)餐、能結(jié)算。進(jìn)階版(2.0):優(yōu)化界面提高用戶體驗(yàn),實(shí)現(xiàn)多菜式點(diǎn)餐。高級(jí)版(3.0):多人次點(diǎn)餐、結(jié)算;數(shù)據(jù)分析。
在基礎(chǔ)階段,學(xué)生要解決的問(wèn)題是“了解用程序解決問(wèn)題的過(guò)程;學(xué)會(huì)程序的編制、調(diào)試和運(yùn)行”;在進(jìn)階階段,學(xué)生要解決的問(wèn)題是“理解問(wèn)題解決的邏輯順序;用選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)算法”;在高級(jí)階段,學(xué)生要解決的問(wèn)題是“優(yōu)化問(wèn)題解決過(guò)程,迭代提升算法效率”。這些問(wèn)題的難度是螺旋遞進(jìn)的,學(xué)生在探究過(guò)程既能獲得成功體驗(yàn),又不斷被適時(shí)發(fā)現(xiàn)的新問(wèn)題牽引前進(jìn)。
在教學(xué)過(guò)程中,教師在項(xiàng)目要求中布下的線索不一定會(huì)被每組學(xué)生發(fā)現(xiàn)。不同小組在參與項(xiàng)目活動(dòng)的過(guò)程中因成員基礎(chǔ)不同、選題不同,發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題也不同,探究結(jié)果也呈現(xiàn)不同狀態(tài),這正是項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的魅力所在。學(xué)生在深入體驗(yàn)生活解決實(shí)際問(wèn)題過(guò)程中,體驗(yàn)了解決問(wèn)題方式的多樣性,認(rèn)識(shí)到生活中的細(xì)節(jié)和問(wèn)題處理方式的合理性,感悟使用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題與用人工解決問(wèn)題的不同之處,從而建構(gòu)起自己的知識(shí)體系,轉(zhuǎn)變思維方式,提升信息素養(yǎng)。
(二)以探究活動(dòng)推動(dòng)項(xiàng)目進(jìn)展
在不偏離方向的前提下,學(xué)生完成項(xiàng)目活動(dòng)任務(wù)存在多種探究路徑。師生雙方在各個(gè)探究活動(dòng)和項(xiàng)目實(shí)施步驟的次序安排上,可以有多種選擇。探究序列不同,項(xiàng)目進(jìn)展的方向也不同。教師在做項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí),梳理整個(gè)項(xiàng)目涉及的知識(shí)和技能,預(yù)設(shè)可能發(fā)生的問(wèn)題,提出合理的探究活動(dòng)序列建議,同時(shí)給出了一個(gè)開(kāi)放的探究地圖(如圖1)。
以“點(diǎn)餐程序”為例,教師將列菜單作為點(diǎn)餐程序開(kāi)發(fā)的出發(fā)點(diǎn),將出賬單作為項(xiàng)目終點(diǎn)。項(xiàng)目被分為菜單、點(diǎn)餐、結(jié)算三個(gè)部分,每個(gè)分支的細(xì)化是對(duì)各自功能的優(yōu)化。教師在項(xiàng)目框架上加上相應(yīng)的拓展空間和知識(shí)點(diǎn)、技能點(diǎn),為學(xué)生搭建了一個(gè)三維的探究空間。教師根據(jù)知識(shí)的承接關(guān)系給出建議性的探究路線。學(xué)生按照探究地圖中虛線箭頭所示的探究路線,能理解變量、運(yùn)算、輸入、輸出以及程序的基本結(jié)構(gòu)、順序結(jié)構(gòu),完成基礎(chǔ)階段的任務(wù)。學(xué)生參考探究地圖,既可在橫向上對(duì)某部分深入探究,又可在縱向上完善框架,或者在知識(shí)和技能上得到提升。
項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是教與學(xué)雙方的同頻共振,教與學(xué)在探究活動(dòng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施這一點(diǎn)上交會(huì)。教師對(duì)于學(xué)生的知識(shí)學(xué)習(xí)、能力提升和問(wèn)題解決進(jìn)程進(jìn)行科學(xué)安排,引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并通過(guò)探究活動(dòng)解決問(wèn)題,最終教會(huì)學(xué)生如何學(xué)知識(shí)和用知識(shí)。
(作者系廣東省汕頭市聿懷中學(xué)教師)