余潔 浙江省杭州市錢塘區新灣中學
于雅莉 浙江省杭州市錢塘區景苑中學
《義務教育信息科技課程標準(2022年版)》(以下簡稱“新課標”)強調面向全體學生發展數字素養與技能,關注課程內容的科學性、時代性和實踐性,發揮學生的主體性,聯結數字生活和真實生活,體現“科”與“技”并重,為我國新時代信息科技課程改革指明了方向。在新課標理念轉向教學實踐的過程中,項目式學習因為能為學生創造自主開展學習活動的機會而成為當前教學研究的熱點。項目式學習的本源特征是真實性,這與新課標“倡導真實性學習”的理念高度一致。而何為真實性、如何把握項目式學習中的“真實性”特征等這些問題還需學科教師深入探究。
物聯網、人工智能等內容由于其本身的復雜性較難以真實場景呈現,學生只能通過閱讀材料、觀看視頻等方式進行學習,無法深度感受、理解人工智能相關技術與實踐,素養目標難以真正達成。
程序設計模塊的知識點較為零散,教材按照知識點邏輯體系編寫,缺乏連續性的情境和任務參照。在傳統教學中,很多問題只是做簡單的項目式處理,如計算1~100所有奇數的和、尋找水仙花數和國際象棋棋盤上的麥粒問題等。這些問題雖然關聯數學學科知識,但離學生的實際生活較遠,所學知識難以遷移應用到現實問題解決;不同任務之間缺少進階和關聯,影響學生問題解決中高階思維的發展及真實需求引發的意義建構。
新課標強調在教學中要強化認知基礎,注重應用原理指導實踐,但在當前學科項目式學習實踐中學生深度互動不足,參與感不足,這就要求教師不僅要基于學生設計好的項目,還要在實施過程中時刻關注學生的思考動態,組織學生開展觀點表達、審辨等活動。
真實性學習是指基于真實生活并面向真實世界的學習,它將個體置于真實情境中,通過真實問題的牽引,使其主動展開多角色人際交往與多角度互動,是一種新型的學習樣態。它以真實世界的問題解決為載體,學生通過在真實境脈的具象化行動及復雜性思辨活動中形成關鍵能力和高階思維品質。強調了真實性學習的三個關鍵因素:“凝練性”的真實問題、“整體性”的動態情境及基于群體思維碰撞引發的個體“真實認知”。研究者戴娜?勞爾在《真實的學習經歷》一書中提到了真實的情境、真實的內容、真實的參與和真實的受眾四要素。兩者具有同源性與高度的內在一致性,且契合新課標精神,鼓勵“做中學”“用中學”“創中學”,突顯學生的主體性,倡導教師的伙伴身份、師生的平等交流。基于此,筆者從真實性要素入手,以浙教版信息科技八上“Python程序基本結構”單元項目式學習為例,探索如何深化項目式學習真實性特征。
創設問題情境可以激發學生學習的動機,同時架起學生與現實世界的橋梁。這樣的問題一定是具有挑戰性的,需要學生突破學科界限多視角去思考,它的答案不是唯一的(是開放的、復雜的)。學生在面對這樣的問題時,更容易提出創造性的解決方案,也更能提升其跨學科素養。
項目式學習中的真實問題一般可以從三種角度去設計(如表1)。在“Python程序基本結構”單元的項目學習中,教師結合學校傳統的“圖書義賣”活動,讓學生發現紙筆記賬方式易錯、整理工作量大、低效等局限性,進而,提出“如何實時反饋各班圖書義賣情況”這一驅動性問題。在驅動性問題的引導下學生的思維被激活,這時需要教師及時引導,確保落實學科核心概念。教師可以借助常見的生活小程序體驗活動啟發學生嘗試運用Python程序知識開發一款圖書漂流的便攜助手應用程序。本項目學習的真實問題屬于社會需求類,基于學生的校園生活發現而提出,能有效激發學生的學習興趣。“如何實時反饋各班圖書義賣情況”的問題,指向“做什么”,建立在“為什么”的基礎之上,需要學生基于對核心概念和大概念的理解提出創造性的解決方案。
表1
在驅動性問題確定后,教師需要把項目學習任務與情境關聯起來,讓學生體會到所學知識與自己的相關性,感受到學習內容的真實性。例如,以“圖書義賣實時反饋”為主題進行程序設計基礎教學,整個項目共計8課時,通過項目學習落實“算法:人類解決問題時通過思考給出可行性方案的過程”這一核心概念,培養學生計算思維,提升學生問題解決的能力。具體項目規劃如上頁表2所示。
在該項目中,學科課程要求的三種基本控制結構與子任務密切相關,在驅動問題的激活下,學生自主規劃項目并主動學習知識解決項目子任務。學習過程形成的問題解決的算法思想可以遷移到其他現實問題,發展成為學生的素養和能力,而不是像傳統編程教學多停留在“重語法輕算法”“重運行結果輕思考過程”等應試層面,不能真正激發學生在信息科技課程上的潛能。
在項目實施過程中,需要教師組織多形式的論證、審辨活動,讓學生在關鍵節點停下來反思,在互動中校準項目推進方向。通過基于證據的學習來表明真正的參與,發展學生的批判性思維。例如,在“圖書義賣實時反饋”項目的探究階段,教師通過三個關鍵活動推進系統功能的實現,進而達成三種程序基本控制結構的學習目標。
①問題引導,突出項目的真實性。由上節課遺留的待解決問題引出本節課的學習,啟發尋找更高效的算法。例如,在進入多分支結構學習前,由問題“可以采取怎樣的手段吸引更多其他班的‘顧客’”引出“打折扣促銷”功能的突破。
②半成品代碼補充,推進項目實施。編程學習需尊重學生的認知發展規律,需循序漸進地推進,重在學生計算思維的培養,因此,程序編寫可以借助半成品代碼補充,讓學生在半成品代碼選擇和整合的過程中讀懂程序邏輯及理解語法規則,降低認知負荷及焦慮情緒。
③修訂程序,優化項目價值。在程序設計學習過程中,要注意通過修訂、優化程序來體現項目學習在真實發展中的價值。
從表3所示的案例分析可以發現,在程序設計的項目學習過程中,教師引導學生按照“問題分析—算法設計—編寫程序—調試程序”的流程開展探究,理解計算機解決問題的一般步驟,滲透算法思想。同時,教師在每一步均設計了“讀”“辨”“畫”“比”等活動來表征學生的思考并在學生互動中形成新的評估,驗證了每一步參與思考的價值,并通過提供不同類型的支架推動各小組項目的順利進展。根據不同小組的學習能力,學生自主選取“半成品”支架,完成從半成品到成品的不斷迭代,形成有痕的證據,見證問題解決,形成能力。
項目式學習的結束階段都會產生公開的產品,指向起始需要解決的問題,滿足現實世界的需要,同時面向真實的觀眾,具有社會意義。真實的觀眾對產品有興趣且有所了解,能大大提升展示和評估的真實性,更能讓學生體會到學習的真實意義及自身對社會的價值感,這也是項目式學習對素養發展、終身學習的意義。除成果展示評估外,還有針對學生個體進行的個性化的評價,通常采用檔案袋評價,在評價的“檔案袋”中記錄學生的學習過程、學習記錄、學習效果等支持性材料。
例如,在校園圖書義賣活動前開展產品發布會,團隊對作品進行解說,并推薦給各班級試用,結合試用反饋進一步改進。在該案例中,學生借助過程評價量規和多元智能評價量表(如表4)可以清晰地開展自評和互評,發現自己的不足并反思個人的收獲,發展綜合素養。
表4