石心玥 何珊云
編者按
自2019年開展STEAM項目化學習實踐與研究以來,浙江省教育廳教研室組織推進并開展了各類學科活動與研究。2021年,浙江省教育廳教研室依托教師研修平臺,開展了基于在線研修的“浙江省STEAM項目化學習教師挑戰(zhàn)賽”活動。該活動通過三輪遞進的任務挑戰(zhàn),驅(qū)動教師主動鉆研與探索,促進教師理解并實踐項目化學習。本期“特別關注”欄目,我們聚焦“浙江省項目化學習的深入實踐與研究”,從方案設計評估框架、項目迭代案例、微型研究思路、學科課堂教學實踐、研修方式等五個角度,分析項目化學習實踐中存在的問題,反思項目化學習設計的迭代過程,總結(jié)微型研究、學科研究與教師研修的經(jīng)驗。
摘??要:項目化學習是我國基礎教育改革背景下課堂教學方式創(chuàng)新的重要方式之一,并被越來越多的教師視為促進學生核心素養(yǎng)發(fā)展的重要途徑,項目化學習方案設計的評估框架建構也因此成為一個重要問題。本研究采用系統(tǒng)文獻綜述法,通過對9篇重要文獻的分析,嘗試建構了以沖突、情境、目標、支架、主體、評價等六要素為核心的項目化學習方案設計的評價框架,并運用這一框架開發(fā)具體的可操作性量表,且基于100個設計案例的聚類分析,在項目化學習設計環(huán)節(jié)中呈現(xiàn)了研究現(xiàn)狀與突出問題,為項目化學習的進一步實踐推進提供建議。
關鍵詞:項目化學習;學習方案設計;評估框架
在“雙減”背景下,如何改變課堂學習方式,提升課堂教學質(zhì)量,已經(jīng)成為國內(nèi)教育研究者和一線教育工作者普遍關注的問題。項目化學習(Project-Based Learning,PBL)作為富有創(chuàng)新性的學習方式,以建構主義理論為指導,強調(diào)學生在真實問題情境中解決問題,并正在被不斷引入一線課堂。對教師而言,如何設計好一個優(yōu)質(zhì)的PBL成為其面對的首要問題。因此,有必要建構一個科學有效的PBL方案設計的評估框架。目前,國內(nèi)外有關PBL設計的評估框架的研究較少,但不同學者或機構都曾基于不同的研究視角與理論,提出過各自不同的“設計原則”[1]。雖然研究者們對PBL的設計原則并未取得一致意見,但他們卻從不同視角呈現(xiàn)了自己對PBL的理解。本研究基于系統(tǒng)文獻綜述的方法,通過共性探討,梳理出PBL最為核心的特征與原理,進而建構PBL教學設計的評估框架。同時,將PBL教學設計的評估框架運用于2021年“浙江省STEAM項目化學習教師挑戰(zhàn)賽”的100個教學案例評價中,以梳理出浙江教師在PBL設計上的現(xiàn)狀與總體特征,為PBL的實踐和發(fā)展提供參考意見。
一、評估框架的建構:基于文獻的系統(tǒng)述評
本研究首先基于文獻的系統(tǒng)述評進行PBL設計方案評估框架建構。以下,我們將呈現(xiàn)對相關文獻的檢索、篩選與分析,以及評估框架建構的過程。
(一)相關文獻檢索與篩選
首先,我們確定文獻檢索與篩選的基本要求,即滿足:(1)針對項目化學習的高水平學術性研究;(2)基于扎實的理論或?qū)嵶C研究,明確給出項目化學習的“設計原則”或“評估框架”?;谶@一要求,我們選取全球權威的學術信息數(shù)據(jù)庫“Web of Science 核心合集”作為樣本文獻的數(shù)據(jù)庫。為了較準確地檢索文獻,本研究采用文章標題(TI)中匹配檢索的搜索方式,并通過運用布爾邏輯、詞組檢索與截詞符,最終確定檢索式如下:TI=(project-based learning* AND (design OR principle OR framework OR evaluation OR assessment OR teacher OR instruction))。共獲得380個結(jié)果。
隨后,本研究對380篇文獻進行了進一步篩選(篩選流程詳見圖1)。初步文獻分析發(fā)現(xiàn),托馬斯(Thomas)在2000年首次以文獻綜述的形式,探討了項目化學習的設計原則,并具有廣泛影響力。因此,關于PBL整體要素的研究開始于2000年。其次,為了獲得高水平的文獻,本研究選擇了具有一定被引量(文獻被引量≥5),且發(fā)表在具有一定質(zhì)量期刊上的文獻(期刊影響因子≥2)。經(jīng)過第一輪篩選得到文獻117篇。為防止遺漏相關的重要文獻,我們又采用了“滾雪球”式引文查找法,補充符合條件的文獻,共計7篇。通過閱讀上述124篇論文的摘要和具體內(nèi)容,本研究剔除了沒有給出明確的“評估框架”或“設計原則”的研究,最終得到相關文獻9篇。其中,3篇提出了項目化學習的評估框架,6篇提出了項目化學習的設計原則。以下,將主要基于這9篇文獻,同時結(jié)合項目化學習領域的其他重要文獻,進行項目化學習教學設計評估框架的建構。
<Z:\2021年教師類中學版\2021年教學管理\教學管理2022-5\教學管理2022-5內(nèi)芯\Image\image1_1.png>[n][n][n][n][n][n][n][n][Web of Science]
圖1? ?文獻篩選流程
(二)文獻編碼
本研究對9篇樣本文獻所提出的“評估框架”或“設計原則”進行了進一步編碼。在費列羅(Ferrero)等人開發(fā)的質(zhì)量量表[2]基礎上,對9篇樣本文獻進行了沖突、情境、目標、支架、主體、評價等六個維度的編碼(結(jié)果見圖2),以此構建PBL方案設計的評估框架。
<Z:\2021年教師類中學版\2021年教學管理\教學管理2022-5\教學管理2022-5內(nèi)芯\Image\image2.png>
圖2? ?樣本文獻的編碼結(jié)果
1.沖突
PBL的“沖突”主要體現(xiàn)在“認知沖突”上,具體表現(xiàn)為項目的“驅(qū)動性問題”。驅(qū)動性問題具有挑戰(zhàn)性,即學生對問題的先驗知識不足以正確理解問題中的現(xiàn)象[3],同時又指向?qū)W習目標,與學習內(nèi)容緊密關聯(lián)[4]。因此,驅(qū)動性問題聯(lián)結(jié)了學生現(xiàn)有水平與學習目標,是PBL的起點。它觸發(fā)了進一步的學習任務,并讓學習者通過檢索信息、提出策略、反思等方法解決問題,從而形成新的認知圖式[5]。在解決這個問題的基礎上,最終形成解決驅(qū)動問題的產(chǎn)品或表現(xiàn)[6]。
2.情境
PBL的“學習情境”具有“真實性”,包括學習的問題、學習的過程都是真實的,且學習的結(jié)果是具有現(xiàn)實意義的。研究者都認為,PBL要將學生置于“真實世界的任務(Real-World Task)”之中[7]?!罢鎸嵤澜纭币笾黝}、任務、學生扮演的角色、工作開展的背景、與學生一起參與項目的合作者、制作的產(chǎn)品、項目產(chǎn)品的受眾,或者判斷產(chǎn)品或績效的標準都是來自真實世界、具有現(xiàn)實依據(jù)的[8]。也有研究認為,PBL中的“情境”不僅需要在現(xiàn)實世界中是有意義的,也應當切實地對現(xiàn)實世界產(chǎn)生影響。這種影響就通過最終呈現(xiàn)的“產(chǎn)品”得以實現(xiàn)[9]。還有一些研究對學習的“情境”提出了這樣的建議:對學生來說,能夠?qū)⑺鶎W知識應用于解決問題和作出決策是非常重要的,因此教學應該在真實的解決問題的情境中進行,這樣學習到的知識才更有可能被保留和應用[10]。
3.目標
PBL并不只是學習活動的疊加,而是指向“關鍵知識”“理解”和“成功技能”的培養(yǎng)[11]。大量研究表明,PBL對于提高學生在學科領域的學習質(zhì)量具有價值,這種質(zhì)量的提升不僅體現(xiàn)在更高的學業(yè)成就和認知技能上,還體現(xiàn)在更強的知識應用上[12]。指向?qū)W科關鍵知識的PBL,也會在問題解決的過程中,加強“學科與學科、學科與生活、學科與人際”的聯(lián)系和拓展,使得項目呈現(xiàn)濃厚的學科特色[13]。
4.支架
維果茨基的“最近發(fā)展區(qū)”理論認為,學生都具有某種潛在的發(fā)展水平,而好的教學就是“走在發(fā)展的前面”,通過提供一定的支持和幫助,讓學生跨越“最近發(fā)展區(qū)”,從而達到新的發(fā)展水平[14]。這種“支持和幫助”后來被建構主義者們稱為“支架”[15]。
在PBL實施過程中,“現(xiàn)代數(shù)字技術”“高質(zhì)量的小組合作”與“教師有效支撐學生學習并提供指導與支持的能力”被認為是關鍵性的促進因素[16],是重要的教學支架。好的支架可以激發(fā)學生興趣、控制挫折感、提供反饋、指明需要考慮的重要任務、模仿專家解決問題的過程和提出問題[17]。 Kali和Linn則認為,支架可以“使復雜內(nèi)容易于理解”“使思維可視化”“促進學生互助學習”與“促進學生自主探究”[18]。而無論是怎樣的支架,其本質(zhì)都是在運用各種手段和技術,幫助學生有意義地參與問題解決,并以此獲得關鍵知識、技能和素養(yǎng),最終實現(xiàn)對“最近發(fā)展區(qū)”的跨越。
5.主體
PBL秉持“以學生為中心”的理念,在學習過程中,學生有更多的自主性、選擇權、無監(jiān)督的工作時間,并承擔責任[19]。學生作為項目化學習的主體,其自主性和選擇權也應當體現(xiàn)在所有的教學環(huán)節(jié)中,包括問題的提出、任務的解決過程及任務評價等。PBL中的項目存在“多種解決方案和達成解決方案的方法,并引導學生面對和解決相互沖突的想法”,最終“鼓勵學生成為知識的作者和生產(chǎn)者”[20]。而巴克研究所也將“學生的聲音和選擇”視為項目化學習設計的“黃金準則”之一,認為在項目化學習的過程中,學生可以就他們的團隊角色、任務、問題、資源和最終產(chǎn)品提出意見和作出選擇,一些更優(yōu)秀的學生則可以擁有更多的控制權[21]。
6.評價
評價是“審視建構過程的一面鏡子”,建構主義學習環(huán)境中的評價應當是持續(xù)的、動態(tài)的、過程性的,是指向教師的教學策略和學習者的進步的[22]。PBL的評價首先在形式上應該是多元的,可以是“定量評價和定性評價、形成性評價和終結(jié)性評價、對個人的評價和對小組的評價之間的良好結(jié)合”[23]。此外,PBL中的評價應該是精準的,指向?qū)W習目標,為PBL中學生的當前學習進度和目標之間的差距提供證據(jù),并提供支架以實現(xiàn)學習目標。PBL中的評價也具有過程性,能夠充分表現(xiàn)學生在全階段學習的情況、結(jié)果和進展,同時“以評促學”,通過設立一定的反思機制來讓評價對學習過程產(chǎn)生某種促進作用。
二、評估框架的應用:以浙江省100份項目化學習設計方案為例
(一)樣本整體情況
本研究對2021年“浙江省STEAM項目化學習教師挑戰(zhàn)賽”入圍的100份PBL教學設計方案進行了二次分析。這100份教學設計方案的情況如下:(1)樣本量較大,符合統(tǒng)計學要求;(2)在適用學段和涉及學科等方面具有一定的隨機性,能夠在一定程度上體現(xiàn)浙江省項目化學習教學實踐的現(xiàn)狀。其中,73%的教學設計方案來自小學,并以中高年級段(4~6年級)為主(占64%),面向初中生和高中生的教學設計方案各占18%和6%,學前階段的教學設計方案占3%。而從涉及學科上看,這100份教學設計方案涵蓋了科學、數(shù)學、技術(包括信息技術和通用技術)、工程、語文、美術、社會、勞動與技術、體育、綜合實踐、心理學等各學段的幾乎所有學科。同時,除了極個別針對單一學科的項目(占4%)外,其余都為跨學科項目。
本研究采用自制量表,對100份教學設計方案進行質(zhì)量評估。其中,教案評估量表包含了沖突、情境、目標、支架、主體、評價6個評估維度。我們采用2名受過訓練的研究人員進行背對背打分方式,對每份教學設計方案的各個維度進行3級打分(1=在某維度上處于低水平層次,2=在某維度上處于中水平層次,3=在某維度上處于高水平層次)。
100份項目化學習教學設計方案的基本評分情況,如表1所示??梢园l(fā)現(xiàn),由于這些
表1? ?項目化學習教學設計方案的基本評分情況
[ 維度 整體 沖突 情境 目標 支架 主體 評價 平均分 2.83 2.52 2.14 2.71 2.52 2.71 15.43 標準差 0.43 0.57 0.68 0.48 0.52 0.48 1.74 ]
教學設計方案均是在省級挑戰(zhàn)賽中脫穎而出的“百強”方案,因此整體上處于較高的水平層次。其中,沖突維度的平均得分最高(2.83分)且內(nèi)部差距最小,說明研究樣本中的大部分教師都能較好地設計出一個具有挑戰(zhàn)性、復雜性和開放性的驅(qū)動性問題,而目標維度的平均得分(2.14分)遠低于其余各維度且內(nèi)部差距最大。通過對樣本的進一步分析可以發(fā)現(xiàn),大部分教師都沒有在國家學科標準的基礎上,提煉拓展出基于“關鍵知識”與“核心概念”的目標,相當一部分教師甚至沒有提出建構式的目標,而是運用了傳統(tǒng)教學的“灌輸—接受”式目標。此外,情境維度與主體維度的平均得分均略低于支架維度和評價維度。這在某種程度上反映了教師在中國傳統(tǒng)教學模式中養(yǎng)成的習慣,即過于重視教師的“教”而忽視了學生的“學”。
(二)樣本聚類結(jié)果
本研究最終的數(shù)據(jù)集同時包含了數(shù)值型數(shù)據(jù)和分類型數(shù)據(jù),因此我們選擇采用面向混合型數(shù)據(jù)聚類的K-prototype聚類算法來進行聚類分析。該聚類算法存在多種聚類可能性,所以我們依據(jù)聚類原則對各結(jié)果進行了分析。由于對聚類結(jié)果的深入分析要求每個聚類在包含一定樣本數(shù)量的同時,保持較小的內(nèi)部差異。因此本文在多次調(diào)試之后,最終將所有設計方案分為了5類,而通過對這5類方案各維度平均得分的進一步分析,我們將這5類方案分別定義為高平衡型、低平衡型、學科中心型、活動中心型以及目標-評價脫離型(詳見圖3)。
1.高平衡型與低平衡型
高平衡型指的是在6個維度上都處于較高水平層次的方案,其在所有方案中的占比為44%,也是占比最高的一類。這與入選方案的整體水平較高有關。如圖3所示,這一類型的設計方案在目標維度上依然有所欠缺,即對于學科課程標準、關鍵知識與能力的聯(lián)結(jié)還相對比較弱。與之相對的低平衡型在總體設計上水平相對較低,占比13%。從圖3可以發(fā)現(xiàn),低平衡型在支架維度上的評分相對其他維度較突出,說明在PBL設計中,教師對設計形態(tài)豐富、形式多樣的教學支架有很強的意識,這也是受到了其他日常教學習慣影響。兩類平衡型方案出現(xiàn)的比例較高(共占比57%),可以看出大部分教師對于PBL在設計上具有整體性特點。
2.學科中心型與活動中心型
學科中心型在所有方案中的占比為27%。這一類型的設計方案注重PBL的評價和支架維度,但忽視了學生主體性和情境真實性,呈現(xiàn)出一定程度上的學科中心特點。這類方案也更近似傳統(tǒng)教學。在這類方案的具體設計中,學生能夠自主決定項目解決方案的計劃與實施,但需要在教師規(guī)定的框架與資料信息之內(nèi)。同時,驅(qū)動性問題、學習的過程和結(jié)果與現(xiàn)實世界聯(lián)系較弱,并未要求學生在現(xiàn)實中展開調(diào)研或搜索資料。這類方案的目標維度得分是所有類型中最高的,教師能夠充分關照國家課程標準提出學科核心概念與關鍵知識,從這一點上看,這類課程以幫助學生學習和掌握學科知識為中心,評價、支架與項目本身均是為了高效地實現(xiàn)這一目標而存在的。然而,也正因如此,這類教學方式忽視了學生的自主建構以及在不同情境中遷移知識的重要性。
與學科中心型相對應的活動中心型方案在所有方案中的占比為11%。這是一種注重學生主體性和情境真實性,但忽視了支架、評價與目標設置的方案。這類方案中的教學支架數(shù)量較少且形態(tài)單一。教師設置了多元的評價方案,但評價方案沒有完全做到精準,對學習目標的呼應也比較弱。此外,這類模式的教學目標非常關注具體的學科知識,但在高階能力、核心素養(yǎng)、學科大觀念上涉及較少,這與教師將PBL理解為“活動”有較大的關系。
3.目標-評價脫離型
除了以上類型外,還有一類占比比較?。?%)的教學設計方案,這類方案重視教學實施過程中的主體、情境、支架等因素,但忽視了教學目標和評價的設計,因此本研究稱其為“目標-評價脫離型”。從整體上看,這類教師重視項目化學習中“項目活動”的開展,但對于“學習”本身卻沒有清晰的認識,尤其忽視了教學目標在學習過程中的引領性作用。這種類型也可以被認為是教學目標在被普遍忽視背景下的一種極端模式。而由于教學目標與教學實施過程的脫離,應與目標保持一致的評價也與教學實施過程相脫離,最終造成了項目活動與建構式學習相脫離的狀況。
三、評估框架的總結(jié)與建議:理解為先、平衡課程設計三要素和完整設計全流程
(一)理解為先
PBL作為一種新型的學習方式,對傳統(tǒng)教學的實施提出了許多挑戰(zhàn)。從上面的聚類分析中可以看到,即使是全省的優(yōu)秀案例,依然可以從中看到教師對于PBL理解的兩種誤區(qū):一種是“去學科”的設計,將其理解為單純的學生活動;另一種是依然沒有擺脫傳統(tǒng)的教學方式,將其認為只是在學習的末端讓學生“做個東西”。可見,在PBL方案的設計過程中,須澄清基本理念,認識PBL的基本概念與性質(zhì),充分考慮其與其他學科、單元之間的有機組合,關注沖突、情境、目標、支架、主體、評價等多維度的具體設計與實現(xiàn)。
(二)平衡課程設計三要素
課程設計涉及學科知識、學生和社會三個要素的平衡問題,對課程與這三個要素關系的觀點不同,會形成不同的理論和流派,如目標模式側(cè)重于知識的傳授,過程模式側(cè)重于學生的需求等。因此,在PBL的方案設計過程中,需要充分考慮與平衡學科知識、學生和社會三個重要要素,不可偏廢。既需要考慮到學科教學的實際需求,關注(跨)學科的大觀念,又需要聯(lián)系兒童的真實生活,激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望,同時還需要結(jié)合社會需求,將技術、經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)等現(xiàn)實問題融入PBL的整體設計之中。
(三)完整設計全流程
PBL的學習過程是一個不斷遞進、修正、迭代的過程,教師要以全程的視角進行項目設計。教師在完成項目初期的情境和驅(qū)動性問題設置后,需要思考如何進一步推動教育活動開展,如項目任務可以分解為幾個子問題?不同子問題需要哪些子項目支撐?需要提供哪些教學支架?如何分解評價任務?雖然PBL的過程充滿了不確定,會根據(jù)學生問題解決的差異而有多元的路徑,但學習的過程依然如同探險旅程般,需要有地圖、手杖、飲水等基本保障,如果遇到高山險阻,還需要準備攀緣的設備等。因此,教師需要以學習全過程的視角來進行PBL的方案設計。[□][◢]
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