陳虎
摘? 要:在PBL項目式學習中,注重學生對于知識理解的深度,重點是對核心概念和重要原理的理解及運用,目的是培養(yǎng)學生解決較為復雜問題的能力。在教學過程中,通常按照學生的興趣及原有知識結構體系進行,多元的知識融合在一起,形成對復雜問題解決的辦法。在任何PBL項目實施的過程中,合作意識,創(chuàng)造力,思維嚴謹,問題解決都是重要的組成部分。老師在PBL項目中,可以通過引導學生完成制定項目從而傳授其中的部分技能。這就意味著要使用有效的標準進行過程性和總結性評估,以便在PBL項目中收集數據并促進改進。PBL項目式學習是21世紀人才所必備的技能。
關鍵詞:PBL項目;課程實踐;興趣小組
【中圖分類號】G 622.0? ???【文獻標識碼】A???? ??【文章編號】1005-8877(2019)16-0021-03
1.小學程序設計教學引入項目式學習的原因
(1)小學程序設計教育課程實施的背景
2017年7月,國務院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》,其中明確指出人工智能成為國際競爭的新焦點,應逐步開展全民智能教育項目,在中小學階段設置人工智能相關課程、逐步推廣編程教育、建設人工智能學科,培養(yǎng)復合型人才,形成我國人工智能人才高地。
2017年浙江省將信息技術(包含編程)作為高考選考科目(7選3)中的一門,與傳統(tǒng)理化生科目具有同等地位。
2018年9月,重慶市教育委員會下發(fā)了關于加強中小學編程教育的通知,根據通知,重慶市將面向全體學生,普及以必修課程為主的編程教育。其中,小學3-6年級累計不少于36課時,初中階段累計不少于36課時,高中課時則按照國家信息技術課程要求開設。各中小學至少配備1名編程教育專職教師。
就目前形勢而言,小學程序設計課程將在近幾年逐漸完善。
(2)小學程序設計教育課程的現狀及特點
在部頒課程中,小學階段沒有獨立的程序設計課程,而小學信息技術課程中,五、六年級均有不同課時量的程序設計課程。目前國內小學信息技術課程中涵蓋的編程語言基本上以LOGO語言為主,部分地方課程中有一到兩個課時量的圖形化編程軟件的使用,但也是基于智能機器人的配套編程軟件。還有部分國內學校的程序設計課程,主要是以校內選修課的形式存在,一周的課時是1-2課時,更多的是為了培養(yǎng)學生的興趣。程序設計課的教學多采用軟硬件結合的形式,讓學生在學習編程軟件的同時,通過機器人呈現編程效果,使課程內容更加豐富,提升學生學習編程的興趣、激發(fā)培養(yǎng)學生動手能力。
(3)項目式學習的優(yōu)勢
項目式學習是一種“教”與“學”的模式,關注的是學科的核心概念和原理,要求學生從事的是問題解決,基于現實世界的探究活動以及其他的一些有意義的工作,要求學生主動學習并通過制作最終作品的形式來自主完成知識意義的建構,以現實的、學生生成的知識和培養(yǎng)起來的能力為目標。項目式學習包含四種重要理論,被教育人士廣泛認可。
建構主義學習理論。建構主義強調學生并不是一張白紙,是帶著原有的經驗走進教室的,因此新知識的獲得是在原有的知識基礎上產生的,是對原有知識的加工與重構。在項目式學習中,學生原有的經驗和知識在解決實際問題和完成任務中得到應用,更重要的是在應用中得到重組和改造,形成新知識,解決新的問題。
多元智能理論。加德納的多元智能理論強調學生的個體差異性,并推崇發(fā)揮學生突出的智能。在項目式學習中,學生有空間發(fā)揮自己的專長,通過利用自己的優(yōu)勢來完成各自承擔的任務,因此個性得到極大的發(fā)揮。
實用主義理論。杜威的實用主義理論強調教育中的兒童、經驗與活動三大因素。學習發(fā)生在具體的活動當中,兒童是學習的核心,通過活動來對兒童的經驗進行加工,兒童主動建構自己的新知識。這些內容在項目式學習中都得到了體現。
終身學習理論。該理論認為,人的一生都在進行持續(xù)不斷的學習。在項目式學習中,學生在解決實際問題中形成學習能力,將有益于學生的終身學習。
在PBL項目式學習中,注重學生對于知識理解的深度,重點是對核心概念和重要原理的理解及運用,目的是培養(yǎng)學生解決較為復雜問題的能力。在教學過程中,通常按照學生的興趣及原有知識結構體系進行,多元的知識融合在一起,形成對復雜問題解決的辦法。學生需要完成自己計劃和設定的學習任務,學生是主動的,是知識的發(fā)現者、綜合者和陳述者。評價的重點是學生自己完成的作品和過程,是對學生實際能力的檢測和評估,評價內容強調學生對知識的理解、分析及應用能力,這也是批判性思維的本質要點。
在項目式學習中,更加強調小組學習以及同伴間的合作與互助,學生通過解決實際問題建構、綜合和生成新的知識。強調運用綜合的技能理解復雜的觀念、經歷獲得知識的過程,最終指向學生能力的提升。強調學生獲得知識的深度,目標是培養(yǎng)具有決策和規(guī)劃能力的、有能力自覺和持續(xù)進行終身學習的學生。老師的角色從傳統(tǒng)的知識傳授者變?yōu)橐龑W生發(fā)現問題和解決問題的指導者。
(4)項目式學習與STEM教育的聯系
國外的教育一直處于為適應當前發(fā)展需要不斷在調整變革,針對STEM的教育已經數十年之久,后面逐步加入A,所以在實施經驗是也探索出來很多經驗,PBL(Project Based Learning)就是其中之一。STEAM教育不單純是課程內容,而是成為科學家,數學家,工程師,藝術家和技術企業(yè)家的過程。PBL是高級的STEAM教育。
在任何PBL項目實施的過程中,合作意識,創(chuàng)造力,思維嚴謹,問題解決都是重要的組成部分。老師在PBL項目中,可以通過引導學生完成制定項目從而傳授其中的部分技能。這就意味著要使用有效的標準進行過程性和總結性評估,以便在PBL項目中收集數據并促進改進。PBL項目式學習是21世紀人才所必備的技能。
2.“與軍運同行—我用編程服務軍運會”項目設計與實施
第七屆世界軍人運動會將于2019年10月在江城武漢舉行,這一體育盛事將向全世界展示我們大武漢的形象,顯現我們大武漢的風采。我校五年級學生非常關注這一在家門口舉行的賽事,經常利用信息技術課的機會去上網了解軍運會的相關知識。我校五年級編程興趣小組成員對此活動深感興趣,有學生使用編程軟件SCRATCH制作運動類的小游戲在班上交流,引起了同學們的關注。
(1)主題的確定
本次參與對象是五年級編程愛好小組的學生,對編程有一定的基礎。而主題項目的確定,是圍繞著學生身邊正在發(fā)生的熱點事情,同學們都非常感興趣??紤]到我校五年級學生有一定的收集信息,整理信息的能力,有熟練從網絡獲取有用知識的能力,于是本次的主題方向就確定為使用編程軟件開發(fā)宣傳軍運會活動的小型程序,并且可以通過微信QQ等即時通訊工具進行分享傳播,讓本校乃至更多的學生共同參與。而且同學們通過參與本次項目活動,進一步學會如何收集整理分享信息。這也是21世紀核心素養(yǎng)中非常重要的數字化素養(yǎng)的培養(yǎng)和學習過程。
(2)分組與實施
實施該項目的第一次課程,便于學生一起討論了如何利用互聯網工具去做好宣傳第七屆軍運會,讓更多的學生能了解和參與。課堂上同學們非常熱情,想出了許多好的點子。為了充分體現學生自主參與,教師根據學生提出了創(chuàng)意想法制作了一張問卷調查表,將所有學生的想法分別列出,并且將學生能使用的編程平臺也列出,讓學生投票選擇。
根據學生投票結果,選出了學生最感興趣的6個項目程序:《軍運會活動項目介紹系統(tǒng)》、《趣味游戲:答題助跑》、《一分鐘趣味挑戰(zhàn)》、《軍運會會場介紹程序》、《智能會場清掃機器人(虛擬展示)》、《軍運會中英文翻譯小程序》,軟件使用平臺學生投票選擇最多的兩項是SCRATCH2.0和CODEMAO編程貓未來教室平臺。
教師將整個編程興趣小組成員30人分為6組,每組5人,包含組長、信息收集員、程序設計師、程序體驗師等、技術顧問(教師擔任)。組長由項目提出者擔任,并且分配每個同學的任務,分工合作,負責選定的項目程序進行實施。學校3名信息技術老師負責擔任學生團隊的顧問,每組可自由選擇1名老師。具體崗位負責工作如下:
組長通過思維導圖設計軟件,設計出便于理解的框架結構,并征求擔任技術顧問老師的意見與想法,與程序設計師一起討論制定出適合該項目的結構框架進行實施。擔任信息收集員的同學通過百度搜索引擎及瀏覽武漢軍運會的官方網站,收集了很多有用的多媒體資源,并在老師的指導下,通過WORD、PS、音頻剪輯工具等軟件處理資源,將下載的多媒體處理為各種編程平臺能夠直接使用的資源。程序設計師通過使用編程平臺,在規(guī)定的時間編寫出了第一版程序。項目體驗師配合程序設計師在不斷的進行程序優(yōu)化和修改,為了讓程序更加簡潔、創(chuàng)意、合理,幾乎每一次生成程序后體驗師就要運行一次,發(fā)現問題并及時反饋。
經過6個課時的努力,所有小組都完成了本組項目程序的正式發(fā)布第一版。老師們在整個過程中發(fā)現,學生明顯的更加專注了,學會使用各種網絡工具去找尋需要的資源,還會和老師們更加深層次地討論各種程序結構和算法,遇到問題積極詢問,真正沉浸在了小組所搭建的項目中了。
(3)修改與完善
通過了第一階段的努力,各小組的作品都已經具備了正式上線進行集體測評的階段了。大家對項目的學習情況和學習效果進行積極反思討論,并制作了演示文稿,在全班范圍內進行展示和交流,廣泛聽取其他成員對該組作品的完成度、吸引力、實用性、分享度進行評價和總結。
各小組聽取了老師和同學的意見后,對各自作品進行再度修改完善,準備第二次集中展示。在修改過程中,有同學遇到極大的困難和阻力,由于前期預想超出了軟件功能限制,無法達到設計之初的效果,該組成員請求了技術顧問老師的幫助。在老師的指導下,通過列出困難,找尋對應的解決辦法,繞過技術難題,使用替代效果來達到最終目的。
在設計智能清掃機器人項目中的同學,通過不斷的試錯,測試,最終得到了精準的定位數據,優(yōu)化了程序,得到了更好的效果。
同學們都會了站在不同的角度看待困難,換一個角度,就能發(fā)現解決問題的方法。這不正是學生所需要的素養(yǎng)嗎?
(4)評價與展示
PBL項目式學習充分體現學生的自主參與度,整個教學過程也充分體現了學生的自主參與,所以評價學生也必須強調過程性評價、參與度評價、綜合評價。評價標準是老師與學生共同制定的,每組的成員都是圍繞項目和評價標準來進行的,在實施的過程中學生依照評價標準來調整方向,對整個過程進行監(jiān)督。在項目實施的過程中,教師可以通過學生參與情況和項目完成進度,適時修正和完善評價標準,并作出過程性的評價。
在正式上線之前,每組均制作了作品創(chuàng)意說明及操作介紹的演示文稿,全組同學參與,在報告廳舉行了一次面向部分同學及老師的作品發(fā)布會。在發(fā)布會上,大家展示了作品設計靈感的來源,最大的創(chuàng)意亮點及使用到的編程技術,同學們熱情洋溢的介紹,給在座的師生留下了深刻的印象。為了幫助同學們擴大影響力,我們制作了所有作品的宣傳展板,并將作品簡介及在作品二維碼發(fā)布到了網上,利用問卷星平臺制作了一個面向全校師生的作品評價調查表,吸引更多同學及老師參與。
學生通過將作品發(fā)布到平臺上后,班級內學生可以通過在線瀏覽互評進行評分、點贊,老師可以綜合學生學習過程性及作品最終效果,包含創(chuàng)意思維(20%)、藝術設計(20%)、邏輯分析(20%)、編程技術(40%)這四個維度進行綜合評價。學生可以通過設計平臺即時查看班級同學及老師給出的評價信息,激發(fā)了學生不甘落后,努力拼搏的競賽精神,大家都努力推介自己的作品。
3.項目實施完成后的反思
(1)項目主題的選擇
"創(chuàng)軍人榮耀筑世界和平",第七屆世界軍人運動會將在2019年10月的湖北武漢舉行。這是一件讓武漢人感到自豪的事情,將本次項目宣傳即將舉行的軍運會,讓同學們不但了解了軍運會相關的信息,懂得了軍運會的意義,更是激發(fā)了青少年們對軍運會的喜愛,讓大家積極行動起來,迎接軍運會,打造文明和諧美麗新環(huán)境,當好東道主的責任感!
(2)項目實施的意義
“與軍運同行—我用編程服務軍運會”項目的設計與實施,將培養(yǎng)學生的公民德育、數字化思維模式、合作探究、用人工智能編程算法思維解決問題等融入到實際項目中來,讓學生在解決實際問題中學會運用不同的數字思維模式,鍛煉了邏輯思維及分工協助能力。教師在項目實施過程中即扮演了方向的把握者,又充當了技術的指導者,充分參與到了學生的成長中。
項目平臺及多個信息技術工具的運用,簡化了管理過程,明確了作品進度,激發(fā)了學習興趣。老師隨時通過項目平臺了解學生進度和階段性成果,方便把控學生學習的過程。
(3)存在的問題及改進方向
通過本項目的實施,學生在完成的過程中出現了進度不一致、某個知識點缺失導致項目無法繼續(xù)進行的現象。主要是由于學生對在編寫程序框架時未能考慮現有的知識建構和項目所需要技術指標這兩者之間的矛盾?;趯W生現有的知識結構,在項目開始準備的過程中教師就應當把控全局,梳理將要用到的知識結構,利用微課技術制作一份幫助文件庫,方便學生遇到問題的時候進行查找和自我學習。
參考文獻
[1]陳桂華.項目學習在信息技術教學中的實踐研究[J].中小學信息技術教育,2019(01)
[2]胡佳怡.項目式學習中“教”與“學”的本質[J].基礎教育參考,2019(02)