符來 邴志剛



摘要:分析項目教學法和任務驅動教學法的應用問題及優勢,提出將具有“項目導入任務驅動”教學法內涵的項目卡包應用到教學過程中,從而降低運用此類教學法的難度。以強化教師為主導、學生為主體的理念為目的,對項目卡包內容框架及應用流程進行設計,使“項目導入任務驅動”教學法運用更加標準化和教學效果可控化。以中職PLC技術與應用課程典型案例為研究對象,分析其教學的特點及存在的問題,對項目卡包具體內容進行設計。經過初步應用研究分析,相比傳統的教學方式,運用項目卡包輔助教學能有效減少“項目導入任務驅動”教學法的應用難度,提高課堂教學效率,改進教學效果。
關鍵詞:項目導入任務驅動教學法;項目卡包;中職教學;PLC技術與應用
中圖分類號:G718? ? 文獻標識碼:A? ? 文章編號:1672-5727(2019)12-0063-07
項目教學法和任務驅動教學法是屬于建構主義理論中的兩種教學方法,都強調以學生為中心、以能力為本位,一直深受中職院校的推崇[1]。目前,中職院校對這兩種教學方法的使用大多都是單一進行,雖然兩種教學方法的融合使用會進一步提升教學效果,但應用實施有一定難度。本文提出以項目卡包輔助兩種教學方法在課堂中的應用,并針對PLC技術與應用課程典型案例進行應用設計,旨在降低這兩種教學方法混合使用的難度。
一、“項目導入任務驅動”教學法的內涵及現狀分析
(一)“項目導入任務驅動”教學法分析
1.項目教學法分析
項目教學法是一種以教師為主導,以學生為主體,以項目為媒介,以職業能力為目標,以社會為背景的系統教學方法[2]。具體指由學生相對獨立地完成某一個項目,在教學目標上強調提高學生的多方面能力,教學內容上注重理論與實踐結合,教學組織形式上倡導教師指導學生主動學習以及教學評價中綜合自我評價、學生對學生的評價和教師評價[3-4]。項目教學法已被廣泛應用到中職教學中[5]。
2.任務驅動教學法分析
任務驅動教學法以完成任務為明線,以達成教學目標為暗線,是一種“教師主導,學生主體”的教學方法[6]。在教學中構建相應的情境,讓學生逐步完成指定的任務,任務驅動進行探究性學習,從而使學生主動地投入到學習中。在完成任務時,不僅學生獲得成就感,激發學生的學習興趣,并且達成相應的教學目標[7]。任務驅動教學法同樣是中職院校常用的教學方法。
3.“項目導入任務驅動”教學法分析
項目教學法和任務驅動教學法具有一些異同之處,其中主要的差異是在培養目標的側重點上。項目教學法強調關鍵能力的培養,要求學生解決從未接觸過的新問題,并且在項目的設計上要比任務的設計更加龐大,項目完成需要耗費幾天的時間,而任務的完成通常都在一節課內[8-9]。筆者結合中職培養學生職業能力的目標以及中職學生注重情境學習的特點,認為項目教學法和任務驅動教學法融合使用能夠很好地優勢互補。“項目導入任務驅動”教學法以項目為引領構建情境進行小組合作,以任務驅動的方式逐步攻克相應知識點積累相應的知識和技能,最后合力完成整個項目,避免在學生基礎欠缺時獨立完成項目的設計與實施,符合先易后難的教學原則[10]。
(二)“項目導入任務驅動”教學法應用現狀分析
1.中職PLC技術與應用課程教學現狀及問題分析
目前,中職PLC技術與應用課程的教學以項目教學法為主,過程通常是教師先講授項目所需用到的知識,然后描述項目所要達到的要求,將學生進行分組并委任組長,由組長帶領小組完成項目并向教師匯報,時間跨度通常為幾天。在這過程中會出現一些問題,一是教師在一開始將知識點全部講授,導致學生后面可能會忘記前面的內容,教師也很難把握學生做到了哪個階段;二是中職學生基礎相對比較薄弱,在相關知識掌握不太牢固的情況下由學生獨自完成項目比較困難;三是在培養中職學生綜合能力方面有所欠缺,基礎好的學生接到項目后埋頭苦干,基礎差的學生可能會直接放棄,對于項目的分解設計、小組成員工作的分配沒有明確的概念,不利于學生分析問題、解決問題能力的培養,也不能很好地增強學生的團隊合作意識和溝通能力。
“項目導入任務驅動”教學法能夠有效解決目前中職PLC技術與應用課程的教學問題。教師將項目所涉及的知識分解成若干任務,由簡單到復雜的任務也能帶動全部學生的參與,使中職學生能夠完成項目,教師也能根據任務的進度把握學生知識掌握的情況。任務驅動使學生完成從分析小問題到分析大問題的過渡,讓中職學生培養應對問題并解決問題的能力。
2.“項目導入任務驅動”教學法應用問題分析
“項目導入任務驅動”教學法能很好地滿足中職PLC技術與應用課程的教學需求,但在其具體應用上仍有一定的挑戰。
從教師教學的角度看,項目教學法和任務驅動教學法單獨運用時相當耗費精力,從課前的準備、課上的引導到課后的評價無不考驗著教師的綜合能力[11-13]。目前,這兩種方法成功運用的關鍵還在于教師,當這兩種教學方法融合使用時,時間跨度通常是幾天,教師不僅要把握項目進程的大方向,還要不斷重復向學生布置任務,很難面面俱到顧及每個學生,對大多數教師來說有一定的壓力。
從學生學習的角度看,“項目導入任務驅動”教學法獲得知識從易到難、從碎片到系統較傳統教學方法更受學生青睞,但在實施過程中,項目分工和任務分配難以平衡[14-16]。通常大部分工作由組長完成,其他成員參與較少,合作精神難以體現。由于教學過程時間跨度較長,課堂中斷時學生還需不斷地向教師詢問下一步工作,很難將知識串聯起來完成項目。
本文提出以項目卡包輔助“項目導入任務驅動”教學法的實施運用,項目卡包包含了項目具體描述卡(根據項目需求可有不同階段的完成目標)、項目分工卡(按工作性質或其他要求的分工)、項目任務卡(一系列與項目相關的連貫任務)和評價卡(包含成果匯報建議以及各類評價標準)。項目卡包的應用旨在減輕教師和學生教和學的壓力。
二、“項目導入任務驅動”教學法主要環節應用設計
本文將以中職PLC技術與應用課程為例,對“項目導入任務驅動”教學法主要環節進行應用設計。
(一)教學活動的準備及確定
PLC技術與應用課程注重理論與實踐相結合,一般將教學內容分成若干項目,非常適合“項目導入任務驅動”教學法的應用。以若干大、小任務驅動知識過渡,實現知識的連貫,為整個項目服務。
教師研究課程內容,分析教學資源,確定學生已掌握知識技能,從而開始設計項目與任務并制作項目卡包。由于中職學生不容易理解抽象內容,也有厭學的心理,所以教師在設計項目和任務時需要貼近學生的真實生活。中職學生不容易保持長時間的注意力集中,教師需要在教學過程中為他們創造情境,保持課堂趣味性,也要及時給出任務完成的激勵反饋。
項目卡包是為了使“項目導入任務驅動”教學更具有操作性,所以需要根據每種卡片的功能進行詳細的設計。下頁表1描述了項目卡包四種類型卡片的功能及內容,分別是項目描述卡、分工卡、任務卡以及評價卡。針對傳統PLC應用與技術課程教學不注重學生分工合作的問題,項目卡包特別設計了分工卡和任務卡,避免個人承擔小組大部分工作以及學生互不交流獨自工作情況的發生。但需要特別注意在設計合作任務時,要減少工作真空的時間,比如負責接線的學生在等待圖表制作完成前沒有工作可做。
(二)教學活動的進行
教學活動進行流程如圖1所示,在教學開始期間,教師首先對項目進行簡單介紹,并對軟件操作、圖形畫法及指令操作等進行引導式的講解,然后按每組3~4人進行分組,確定小組組長后分發項目卡包。學生仔細閱讀項目描述卡并抽取分工卡,按照分工卡的要求取走各自的任務卡,任務卡寫有簡單的個人任務,是需要統一學習的必備基礎知識,掌握相應的知識技能之后獨立深入探究各自的分工任務,通力合作完成項目。在教師的引導下學生進行成果匯報,自我評價以及小組成員互評,最終由教師根據評價卡給出的標準進行評分。
(三)教學中的探究學習
“項目導入任務驅動”為學生提供良好的探究學習環境,增強情感體驗,在收獲知識的同時培養學生探究和創新能力[17-18]。
如圖2所示,“項目導入任務驅動”探究學習強調能力的培養與知識的獲得同樣重要。在整個探究學習的過程中,學生在根據項目卡包完成任務和項目過程中遇到問題、研究問題并尋求幫助或獨立解決問題,教師引導學生分享并談論,給出不同解決方案,通過不斷的測試和優化,形成最終合適的解決方案。在這個過程中學生充分利用網絡及身邊的同學和教師尋求解決問題的途徑,教師要幫助學生理清邏輯形成解決思路,通過學生自己不斷的實踐反思,最終培養學生解決問題的能力。
(四)成果匯報與評價
項目成果匯報是教學中的重要環節,需要小組成員精心合作準備[19],上臺匯報后進行自我評價和小組成員相互評價,并回答教師的提問,最后教師進行總結與評價。
根據評價卡推薦的展示順序,首先講述項目的設計與規劃和小組成員工作內容,然后說明項目的完成情況,包括目標完成情況及任務完成情況,同時對項目進行總結分析,包括出現的問題及其解決方案、作品的優缺點及改善措施和下一步的工作等,最后由教師提問并總結。
如下頁表2所示,評價卡列出評分的標準,分別為項目綜合評分表和學生評分表,前者是對小組的綜合評分,后者是對學生個人的評分,兩者分數相加為單個學生該項目的總成績。教師結合小組的成果匯報、上交的圖表、學生自我評價以及小組成員相互評價進行打分。
三、“項目導入任務驅動”教學法實施及評價
本文以PLC技術與應用課程典型案例交通燈項目為例,進行“項目導入任務驅動”教學法實施及評價。
(一)教材與學情分析
中職PLC技術與應用相關課程大部分都以項目實訓方式進行教學,類似的PLC項目式教學的各類教材也非常普遍,其中交通燈項目是最典型的項目之一,基本教材都會包含。
在開始PLC技術與應用課程之前,學生已經具備計算機操作、電力拖動、電機等相關知識,并且通過課程前面的學習,掌握了S7-200PLC編程和仿真軟件的使用以及簡單的指令操作。王超和楊帥的調查研究發現,在PLC技術與應用課程上,學生傾向案例、現場實物和綜合實踐的教學內容,引導性的學習方式以及“平時+過程+匯報”的考核形式[20]。
(二)教學目標確定
教學目標的制定對項目的教學起著至關重要的作用,是項目設計的靈魂與方向[21]。
1.知識目標
一是進一步學習PLC的編程,熟練應用定時器指令以及數碼管顯示控制。PLC編程是學生需要掌握的基本能力,只有通過不斷地訓練才能做到熟能生巧。定時器指令是由基本指令邁向功能指令的過渡指令,引發學生對控制的時間維度思考。數碼管顯示的控制也是讓學生理解所有的設計要符合人性化,實現的是機器與人進行反饋的閉環回路。
二是掌握交通燈的控制原理。生活中如同交通燈一樣常見而簡單的事物很多,很少有人會深究其中的原理,以此引導中職學生思考生活中可能忽略的簡單卻不一般的事物,保持對事物的好奇心。
2.能力目標
一是培養學生的動手操作能力。動手操作能力是中職學生的優勢,從接線圖繪制、硬件接線到軟件編程調試,不斷訓練學生的動手操作能力。
二是培養學生的自主探究和解決問題能力。技術不斷日新月異,對中職學生來說,現在的知識和技能很重要,但更重要的是對未來新知識和技能的學習能力。
3.情感目標
通過“項目導入任務驅動”的課堂教學,讓學生邊學邊做邊思考,體驗學習的充實與快樂。在小組合作完成項目過程中,互相交流促進,增強學生合作意識。
(三)項目卡包設計
1.項目描述卡
如圖3所示,項目描述卡的描述盡可能簡單明了,給出交通燈不同階段需求,同時保留學生自由發揮的空間。其余分工卡、任務卡以及評價卡樣式設計與該卡類似。
2.分工卡與任務卡
根據交通燈的項目需要,將小組成員的工作類型分為三種,分別是圖表繪制、硬件接線和程序編寫。學生三人成組分別抽取分工卡,根據分工卡領取各自的任務卡,考慮到教學資源有限,在增加小組人數時同種類型的分工卡和任務卡可以重復。學生雖然各自有不同的分工,但是應該掌握的知識技能不能缺失,從而任務卡的設計非常重要,既要考慮任務的廣度和深度,也要考慮不同分工任務的銜接時間。
如表3所示,設計交通燈項目每個學生需掌握的基礎知識技能任務,分別完成I/O分配表并繪制PLC的I/O接線圖,根據接線圖完成硬件接線,然后編寫程序實現任務功能。后面的任務根據分工不同將進行分別設計。
(1)分工卡一:圖表繪制。其主要工作是在完成基礎任務后,繪制交通燈項目不同階段任務的I/O分配表和PLC的I/O接線圖,任務三需要迅速完成以便其他同學接線與編程。如表4所示。
(2)分工卡二:硬件接線。其主要工作是在完成基礎任務后,根據交通燈項目不同階段任務的I/O分配表和PLC的I/O接線圖進行接線,并且負責抄寫部分梯形圖程序以及成果匯報。如表5所示。
(3)分工卡三:程序編寫。其主要工作是在完成基礎任務后,根據交通燈項目不同階段任務的I/O分配表和PLC的I/O接線圖進行編程,并且負責抄寫部分梯形圖程序。如表6所示。
3.評價卡
按照交通燈項目要求,教師把握項目各階段完成時間并分階段驗收,由小組負責人輪流上臺進行階段成果匯報,講述項目設計思路以及優缺點,最后教師引導學生討論,拓展思維尋求不同的解決方案并驗證。
最終成果匯報由小組負責人上臺論述項目的設計與規劃和小組成員的分工,說明項目和任務的完成情況,對項目進行總結。比如出現的問題及其解決方案、作品的優缺點及改善措施和下一步的工作等,最后由教師提問并總結。教師根據小組成果匯報、上交的圖表、學生自我評價以及小組成員相互評價進行綜合打分。交通燈項目之圖表繪制學生評分表如表7所示,學生完成任務時,教師會進行驗收打分。
(四)實施效果分析與評價
將某中職學校PLC技術及應用課程教學班級分為實驗組和對照組,每組18人,項目卡包的實施效果從課堂觀察記錄、學生的階段性考核、教師訪談和實驗組學生自評問卷四個方面進行分析。課堂觀察記錄分別記錄兩組學生的活動情況和師生互動情況。學生的階段性考核包含學生平時表現成績及常規測試試卷及操作成績。通過教師訪談和對學生的問卷調查進行測量教師和學生對項目卡包的接收程度。
如圖4所示,通過項目實施的課堂時間分配觀察記錄,可以發現實驗組的課堂時間分配相較于對照組更集中于學生操作、師生互動以及分享與討論,能夠充分體現以學生為主的教學理念。
如圖5所示,實驗組學生相較于對照組學生的階段性考核成績更優異,可以看出項目卡包的應用提升了學生掌握知識的效率,激發了學生的積極性和主動性,學習成績有了明顯的提高。
實驗過后,在訪談中,教師表示項目卡包的應用方便簡單,縮短了講授的時間,有更多的時間與學生在臺下互動,課堂的氣氛輕松活躍,教學的效率和效果得到明顯的提高,非常愿意繼續使用項目卡包進行教學,也愿意推薦給其他教師。
實驗結束后對18名實驗組學生進行問卷調查,絕大多數學生認為項目卡包的應用有益于學習并愿意繼續使用項目卡包進行學習。如表8所示。
項目卡包的運用有效促進了“項目導入任務驅動”教學法的實施與推廣。對教師而言,“項目導入任務驅動”教學法的應用壓力減輕,課堂氣氛輕松活躍,小組成員任務分配和考核井然有序,使教師能夠有精力關心更深層次的教學問題,提升了教師綜合職業能力和職業成就感。對學生而言,“項目導入任務驅動”教學選擇綜合實踐的教學內容,具有引導性的學習方式以及“平時+過程+匯報”的考核形式,充分發揮了學生的積極性和主動性;項目卡包細化教學目標、明確分工,避免了有些學生想學而得不到機會和工作堆積在個人身上,在任務和項目的完成過程中,學生不斷收獲成長,也提升了團隊合作意識。
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(責任編輯:張宇平)
Abstract:The paper analyzes the application problems and advantages of project teaching method and task-driven teaching method, and proposes applying the project card package with the meaning of "project launch task-driving" teaching method to the teaching process, thus reducing the difficulty of using it. With the aim of strengthening the teacher-led and student-centered concept, the project card package content framework and application process are designed to make the "project launch task-driving" teaching method more standardized and the teaching effect more controllable. Taking the typical case of PLC technology and application course of secondary vocational school as the research object, the paper analyzes the characteristics and existing problems of the teaching, and designs the specific content of the project card package. After the preliminary application research and analysis, compared with the traditional teaching methods, the use of project card package assisted teaching can effectively reduce the application difficulty of the "project launch task-driving" teaching method and improve the classroom teaching efficiency and effect.
Key words: "project launch task-driving" teaching method; project card package; secondary vocational teaching; PLC technology and application