陳虎
摘? 要:在PBL項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中,注重學(xué)生對(duì)于知識(shí)理解的深度,重點(diǎn)是對(duì)核心概念和重要原理的理解及運(yùn)用,目的是培養(yǎng)學(xué)生解決較為復(fù)雜問(wèn)題的能力。在教學(xué)過(guò)程中,通常按照學(xué)生的興趣及原有知識(shí)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行,多元的知識(shí)融合在一起,形成對(duì)復(fù)雜問(wèn)題解決的辦法。在任何PBL項(xiàng)目實(shí)施的過(guò)程中,合作意識(shí),創(chuàng)造力,思維嚴(yán)謹(jǐn),問(wèn)題解決都是重要的組成部分。老師在PBL項(xiàng)目中,可以通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生完成制定項(xiàng)目從而傳授其中的部分技能。這就意味著要使用有效的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行過(guò)程性和總結(jié)性評(píng)估,以便在PBL項(xiàng)目中收集數(shù)據(jù)并促進(jìn)改進(jìn)。PBL項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是21世紀(jì)人才所必備的技能。
關(guān)鍵詞:PBL項(xiàng)目;課程實(shí)踐;興趣小組
【中圖分類號(hào)】G 622.0? ???【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A???? ??【文章編號(hào)】1005-8877(2019)16-0021-03
1.小學(xué)程序設(shè)計(jì)教學(xué)引入項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的原因
(1)小學(xué)程序設(shè)計(jì)教育課程實(shí)施的背景
2017年7月,國(guó)務(wù)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(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的新焦點(diǎn),應(yīng)逐步開(kāi)展全民智能教育項(xiàng)目,在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程、逐步推廣編程教育、建設(shè)人工智能學(xué)科,培養(yǎng)復(fù)合型人才,形成我國(guó)人工智能人才高地。
2017年浙江省將信息技術(shù)(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(huì)下發(fā)了關(guān)于加強(qiáng)中小學(xué)編程教育的通知,根據(jù)通知,重慶市將面向全體學(xué)生,普及以必修課程為主的編程教育。其中,小學(xué)3-6年級(jí)累計(jì)不少于36課時(shí),初中階段累計(jì)不少于36課時(shí),高中課時(shí)則按照國(guó)家信息技術(shù)課程要求開(kāi)設(shè)。各中小學(xué)至少配備1名編程教育專職教師。
就目前形勢(shì)而言,小學(xué)程序設(shè)計(jì)課程將在近幾年逐漸完善。
(2)小學(xué)程序設(shè)計(jì)教育課程的現(xiàn)狀及特點(diǎn)
在部頒課程中,小學(xué)階段沒(méi)有獨(dú)立的程序設(shè)計(jì)課程,而小學(xué)信息技術(shù)課程中,五、六年級(jí)均有不同課時(shí)量的程序設(shè)計(jì)課程。目前國(guó)內(nèi)小學(xué)信息技術(shù)課程中涵蓋的編程語(yǔ)言基本上以LOGO語(yǔ)言為主,部分地方課程中有一到兩個(gè)課時(shí)量的圖形化編程軟件的使用,但也是基于智能機(jī)器人的配套編程軟件。還有部分國(guó)內(nèi)學(xué)校的程序設(shè)計(jì)課程,主要是以校內(nèi)選修課的形式存在,一周的課時(shí)是1-2課時(shí),更多的是為了培養(yǎng)學(xué)生的興趣。程序設(shè)計(jì)課的教學(xué)多采用軟硬件結(jié)合的形式,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)編程軟件的同時(shí),通過(guò)機(jī)器人呈現(xiàn)編程效果,使課程內(nèi)容更加豐富,提升學(xué)生學(xué)習(xí)編程的興趣、激發(fā)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力。
(3)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)
項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是一種“教”與“學(xué)”的模式,關(guān)注的是學(xué)科的核心概念和原理,要求學(xué)生從事的是問(wèn)題解決,基于現(xiàn)實(shí)世界的探究活動(dòng)以及其他的一些有意義的工作,要求學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)并通過(guò)制作最終作品的形式來(lái)自主完成知識(shí)意義的建構(gòu),以現(xiàn)實(shí)的、學(xué)生生成的知識(shí)和培養(yǎng)起來(lái)的能力為目標(biāo)。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)包含四種重要理論,被教育人士廣泛認(rèn)可。
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論。建構(gòu)主義強(qiáng)調(diào)學(xué)生并不是一張白紙,是帶著原有的經(jīng)驗(yàn)走進(jìn)教室的,因此新知識(shí)的獲得是在原有的知識(shí)基礎(chǔ)上產(chǎn)生的,是對(duì)原有知識(shí)的加工與重構(gòu)。在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中,學(xué)生原有的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)在解決實(shí)際問(wèn)題和完成任務(wù)中得到應(yīng)用,更重要的是在應(yīng)用中得到重組和改造,形成新知識(shí),解決新的問(wèn)題。
多元智能理論。加德納的多元智能理論強(qiáng)調(diào)學(xué)生的個(gè)體差異性,并推崇發(fā)揮學(xué)生突出的智能。在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中,學(xué)生有空間發(fā)揮自己的專長(zhǎng),通過(guò)利用自己的優(yōu)勢(shì)來(lái)完成各自承擔(dān)的任務(wù),因此個(gè)性得到極大的發(fā)揮。
實(shí)用主義理論。杜威的實(shí)用主義理論強(qiáng)調(diào)教育中的兒童、經(jīng)驗(yàn)與活動(dòng)三大因素。學(xué)習(xí)發(fā)生在具體的活動(dòng)當(dāng)中,兒童是學(xué)習(xí)的核心,通過(guò)活動(dòng)來(lái)對(duì)兒童的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行加工,兒童主動(dòng)建構(gòu)自己的新知識(shí)。這些內(nèi)容在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中都得到了體現(xiàn)。
終身學(xué)習(xí)理論。該理論認(rèn)為,人的一生都在進(jìn)行持續(xù)不斷的學(xué)習(xí)。在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中,學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題中形成學(xué)習(xí)能力,將有益于學(xué)生的終身學(xué)習(xí)。
在PBL項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中,注重學(xué)生對(duì)于知識(shí)理解的深度,重點(diǎn)是對(duì)核心概念和重要原理的理解及運(yùn)用,目的是培養(yǎng)學(xué)生解決較為復(fù)雜問(wèn)題的能力。在教學(xué)過(guò)程中,通常按照學(xué)生的興趣及原有知識(shí)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行,多元的知識(shí)融合在一起,形成對(duì)復(fù)雜問(wèn)題解決的辦法。學(xué)生需要完成自己計(jì)劃和設(shè)定的學(xué)習(xí)任務(wù),學(xué)生是主動(dòng)的,是知識(shí)的發(fā)現(xiàn)者、綜合者和陳述者。評(píng)價(jià)的重點(diǎn)是學(xué)生自己完成的作品和過(guò)程,是對(duì)學(xué)生實(shí)際能力的檢測(cè)和評(píng)估,評(píng)價(jià)內(nèi)容強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解、分析及應(yīng)用能力,這也是批判性思維的本質(zhì)要點(diǎn)。
在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中,更加強(qiáng)調(diào)小組學(xué)習(xí)以及同伴間的合作與互助,學(xué)生通過(guò)解決實(shí)際問(wèn)題建構(gòu)、綜合和生成新的知識(shí)。強(qiáng)調(diào)運(yùn)用綜合的技能理解復(fù)雜的觀念、經(jīng)歷獲得知識(shí)的過(guò)程,最終指向?qū)W生能力的提升。強(qiáng)調(diào)學(xué)生獲得知識(shí)的深度,目標(biāo)是培養(yǎng)具有決策和規(guī)劃能力的、有能力自覺(jué)和持續(xù)進(jìn)行終身學(xué)習(xí)的學(xué)生。老師的角色從傳統(tǒng)的知識(shí)傳授者變?yōu)橐龑?dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的指導(dǎo)者。
(4)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)與STEM教育的聯(lián)系
國(guó)外的教育一直處于為適應(yīng)當(dāng)前發(fā)展需要不斷在調(diào)整變革,針對(duì)STEM的教育已經(jīng)數(shù)十年之久,后面逐步加入A,所以在實(shí)施經(jīng)驗(yàn)是也探索出來(lái)很多經(jīng)驗(yàn),PBL(Project Based Learning)就是其中之一。STEAM教育不單純是課程內(nèi)容,而是成為科學(xué)家,數(shù)學(xué)家,工程師,藝術(shù)家和技術(shù)企業(yè)家的過(guò)程。PBL是高級(jí)的STEAM教育。
在任何PBL項(xiàng)目實(shí)施的過(guò)程中,合作意識(shí),創(chuàng)造力,思維嚴(yán)謹(jǐn),問(wèn)題解決都是重要的組成部分。老師在PBL項(xiàng)目中,可以通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生完成制定項(xiàng)目從而傳授其中的部分技能。這就意味著要使用有效的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行過(guò)程性和總結(jié)性評(píng)估,以便在PBL項(xiàng)目中收集數(shù)據(jù)并促進(jìn)改進(jìn)。PBL項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是21世紀(jì)人才所必備的技能。
2.“與軍運(yùn)同行—我用編程服務(wù)軍運(yùn)會(huì)”項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)施
第七屆世界軍人運(yùn)動(dòng)會(huì)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(xiàn)我們大武漢的風(fēng)采。我校五年級(jí)學(xué)生非常關(guān)注這一在家門口舉行的賽事,經(jīng)常利用信息技術(shù)課的機(jī)會(huì)去上網(wǎng)了解軍運(yùn)會(huì)的相關(guān)知識(shí)。我校五年級(jí)編程興趣小組成員對(duì)此活動(dòng)深感興趣,有學(xué)生使用編程軟件SCRATCH制作運(yùn)動(dòng)類的小游戲在班上交流,引起了同學(xué)們的關(guān)注。
(1)主題的確定
本次參與對(duì)象是五年級(jí)編程愛(ài)好小組的學(xué)生,對(duì)編程有一定的基礎(chǔ)。而主題項(xiàng)目的確定,是圍繞著學(xué)生身邊正在發(fā)生的熱點(diǎn)事情,同學(xué)們都非常感興趣。考慮到我校五年級(jí)學(xué)生有一定的收集信息,整理信息的能力,有熟練從網(wǎng)絡(luò)獲取有用知識(shí)的能力,于是本次的主題方向就確定為使用編程軟件開(kāi)發(fā)宣傳軍運(yùn)會(huì)活動(dòng)的小型程序,并且可以通過(guò)微信QQ等即時(shí)通訊工具進(jìn)行分享傳播,讓本校乃至更多的學(xué)生共同參與。而且同學(xué)們通過(guò)參與本次項(xiàng)目活動(dòng),進(jìn)一步學(xué)會(huì)如何收集整理分享信息。這也是21世紀(jì)核心素養(yǎng)中非常重要的數(shù)字化素養(yǎng)的培養(yǎng)和學(xué)習(xí)過(guò)程。
(2)分組與實(shí)施
實(shí)施該項(xiàng)目的第一次課程,便于學(xué)生一起討論了如何利用互聯(lián)網(wǎng)工具去做好宣傳第七屆軍運(yùn)會(huì),讓更多的學(xué)生能了解和參與。課堂上同學(xué)們非常熱情,想出了許多好的點(diǎn)子。為了充分體現(xiàn)學(xué)生自主參與,教師根據(jù)學(xué)生提出了創(chuàng)意想法制作了一張問(wèn)卷調(diào)查表,將所有學(xué)生的想法分別列出,并且將學(xué)生能使用的編程平臺(tái)也列出,讓學(xué)生投票選擇。
根據(jù)學(xué)生投票結(jié)果,選出了學(xué)生最感興趣的6個(gè)項(xiàng)目程序:《軍運(yùn)會(huì)活動(dòng)項(xiàng)目介紹系統(tǒng)》、《趣味游戲:答題助跑》、《一分鐘趣味挑戰(zhàn)》、《軍運(yùn)會(huì)會(huì)場(chǎng)介紹程序》、《智能會(huì)場(chǎng)清掃機(jī)器人(虛擬展示)》、《軍運(yùn)會(huì)中英文翻譯小程序》,軟件使用平臺(tái)學(xué)生投票選擇最多的兩項(xiàng)是SCRATCH2.0和CODEMAO編程貓未來(lái)教室平臺(tái)。
教師將整個(gè)編程興趣小組成員30人分為6組,每組5人,包含組長(zhǎng)、信息收集員、程序設(shè)計(jì)師、程序體驗(yàn)師等、技術(shù)顧問(wèn)(教師擔(dān)任)。組長(zhǎng)由項(xiàng)目提出者擔(dān)任,并且分配每個(gè)同學(xué)的任務(wù),分工合作,負(fù)責(zé)選定的項(xiàng)目程序進(jìn)行實(shí)施。學(xué)校3名信息技術(shù)老師負(fù)責(zé)擔(dān)任學(xué)生團(tuán)隊(duì)的顧問(wèn),每組可自由選擇1名老師。具體崗位負(fù)責(zé)工作如下:
組長(zhǎng)通過(guò)思維導(dǎo)圖設(shè)計(jì)軟件,設(shè)計(jì)出便于理解的框架結(jié)構(gòu),并征求擔(dān)任技術(shù)顧問(wèn)老師的意見(jiàn)與想法,與程序設(shè)計(jì)師一起討論制定出適合該項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)框架進(jìn)行實(shí)施。擔(dān)任信息收集員的同學(xué)通過(guò)百度搜索引擎及瀏覽武漢軍運(yùn)會(huì)的官方網(wǎng)站,收集了很多有用的多媒體資源,并在老師的指導(dǎo)下,通過(guò)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(tái)能夠直接使用的資源。程序設(shè)計(jì)師通過(guò)使用編程平臺(tái),在規(guī)定的時(shí)間編寫(xiě)出了第一版程序。項(xiàng)目體驗(yàn)師配合程序設(shè)計(jì)師在不斷的進(jìn)行程序優(yōu)化和修改,為了讓程序更加簡(jiǎn)潔、創(chuàng)意、合理,幾乎每一次生成程序后體驗(yàn)師就要運(yùn)行一次,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)反饋。
經(jīng)過(guò)6個(gè)課時(shí)的努力,所有小組都完成了本組項(xiàng)目程序的正式發(fā)布第一版。老師們?cè)谡麄€(gè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),學(xué)生明顯的更加專注了,學(xué)會(huì)使用各種網(wǎng)絡(luò)工具去找尋需要的資源,還會(huì)和老師們更加深層次地討論各種程序結(jié)構(gòu)和算法,遇到問(wèn)題積極詢問(wèn),真正沉浸在了小組所搭建的項(xiàng)目中了。
(3)修改與完善
通過(guò)了第一階段的努力,各小組的作品都已經(jīng)具備了正式上線進(jìn)行集體測(cè)評(píng)的階段了。大家對(duì)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)情況和學(xué)習(xí)效果進(jìn)行積極反思討論,并制作了演示文稿,在全班范圍內(nèi)進(jìn)行展示和交流,廣泛聽(tīng)取其他成員對(duì)該組作品的完成度、吸引力、實(shí)用性、分享度進(jìn)行評(píng)價(jià)和總結(jié)。
各小組聽(tīng)取了老師和同學(xué)的意見(jiàn)后,對(duì)各自作品進(jìn)行再度修改完善,準(zhǔn)備第二次集中展示。在修改過(guò)程中,有同學(xué)遇到極大的困難和阻力,由于前期預(yù)想超出了軟件功能限制,無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)之初的效果,該組成員請(qǐng)求了技術(shù)顧問(wèn)老師的幫助。在老師的指導(dǎo)下,通過(guò)列出困難,找尋對(duì)應(yīng)的解決辦法,繞過(guò)技術(shù)難題,使用替代效果來(lái)達(dá)到最終目的。
在設(shè)計(jì)智能清掃機(jī)器人項(xiàng)目中的同學(xué),通過(guò)不斷的試錯(cuò),測(cè)試,最終得到了精準(zhǔn)的定位數(shù)據(jù),優(yōu)化了程序,得到了更好的效果。
同學(xué)們都會(huì)了站在不同的角度看待困難,換一個(gè)角度,就能發(fā)現(xiàn)解決問(wèn)題的方法。這不正是學(xué)生所需要的素養(yǎng)嗎?
(4)評(píng)價(jià)與展示
PBL項(xiàng)目式學(xué)習(xí)充分體現(xiàn)學(xué)生的自主參與度,整個(gè)教學(xué)過(guò)程也充分體現(xiàn)了學(xué)生的自主參與,所以評(píng)價(jià)學(xué)生也必須強(qiáng)調(diào)過(guò)程性評(píng)價(jià)、參與度評(píng)價(jià)、綜合評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是老師與學(xué)生共同制定的,每組的成員都是圍繞項(xiàng)目和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行的,在實(shí)施的過(guò)程中學(xué)生依照評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)調(diào)整方向,對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督。在項(xiàng)目實(shí)施的過(guò)程中,教師可以通過(guò)學(xué)生參與情況和項(xiàng)目完成進(jìn)度,適時(shí)修正和完善評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),并作出過(guò)程性的評(píng)價(jià)。
在正式上線之前,每組均制作了作品創(chuàng)意說(shuō)明及操作介紹的演示文稿,全組同學(xué)參與,在報(bào)告廳舉行了一次面向部分同學(xué)及老師的作品發(fā)布會(huì)。在發(fā)布會(huì)上,大家展示了作品設(shè)計(jì)靈感的來(lái)源,最大的創(chuàng)意亮點(diǎn)及使用到的編程技術(shù),同學(xué)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(xué)們擴(kuò)大影響力,我們制作了所有作品的宣傳展板,并將作品簡(jiǎn)介及在作品二維碼發(fā)布到了網(wǎng)上,利用問(wèn)卷星平臺(tái)制作了一個(gè)面向全校師生的作品評(píng)價(jià)調(diào)查表,吸引更多同學(xué)及老師參與。
學(xué)生通過(guò)將作品發(fā)布到平臺(tái)上后,班級(jí)內(nèi)學(xué)生可以通過(guò)在線瀏覽互評(píng)進(jìn)行評(píng)分、點(diǎn)贊,老師可以綜合學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程性及作品最終效果,包含創(chuàng)意思維(20%)、藝術(shù)設(shè)計(jì)(20%)、邏輯分析(20%)、編程技術(shù)(40%)這四個(gè)維度進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。學(xué)生可以通過(guò)設(shè)計(jì)平臺(tái)即時(shí)查看班級(jí)同學(xué)及老師給出的評(píng)價(jià)信息,激發(fā)了學(xué)生不甘落后,努力拼搏的競(jìng)賽精神,大家都努力推介自己的作品。
3.項(xiàng)目實(shí)施完成后的反思
(1)項(xiàng)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(yùn)動(dòng)會(huì)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(xiàng)目宣傳即將舉行的軍運(yùn)會(huì),讓同學(xué)們不但了解了軍運(yùn)會(huì)相關(guān)的信息,懂得了軍運(yùn)會(huì)的意義,更是激發(fā)了青少年們對(duì)軍運(yùn)會(huì)的喜愛(ài),讓大家積極行動(dòng)起來(lái),迎接軍運(yùn)會(huì),打造文明和諧美麗新環(huán)境,當(dāng)好東道主的責(zé)任感!
(2)項(xiàng)目實(shí)施的意義
“與軍運(yùn)同行—我用編程服務(wù)軍運(yùn)會(huì)”項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)施,將培養(yǎng)學(xué)生的公民德育、數(shù)字化思維模式、合作探究、用人工智能編程算法思維解決問(wèn)題等融入到實(shí)際項(xiàng)目中來(lái),讓學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題中學(xué)會(huì)運(yùn)用不同的數(shù)字思維模式,鍛煉了邏輯思維及分工協(xié)助能力。教師在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中即扮演了方向的把握者,又充當(dāng)了技術(shù)的指導(dǎo)者,充分參與到了學(xué)生的成長(zhǎng)中。
項(xiàng)目平臺(tái)及多個(gè)信息技術(shù)工具的運(yùn)用,簡(jiǎn)化了管理過(guò)程,明確了作品進(jìn)度,激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣。老師隨時(shí)通過(guò)項(xiàng)目平臺(tái)了解學(xué)生進(jìn)度和階段性成果,方便把控學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程。
(3)存在的問(wèn)題及改進(jìn)方向
通過(guò)本項(xiàng)目的實(shí)施,學(xué)生在完成的過(guò)程中出現(xiàn)了進(jìn)度不一致、某個(gè)知識(shí)點(diǎn)缺失導(dǎo)致項(xiàng)目無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行的現(xiàn)象。主要是由于學(xué)生對(duì)在編寫(xiě)程序框架時(shí)未能考慮現(xiàn)有的知識(shí)建構(gòu)和項(xiàng)目所需要技術(shù)指標(biāo)這兩者之間的矛盾?;趯W(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)結(jié)構(gòu),在項(xiàng)目開(kāi)始準(zhǔn)備的過(guò)程中教師就應(yīng)當(dāng)把控全局,梳理將要用到的知識(shí)結(jié)構(gòu),利用微課技術(shù)制作一份幫助文件庫(kù),方便學(xué)生遇到問(wèn)題的時(shí)候進(jìn)行查找和自我學(xué)習(xí)。
參考文獻(xiàn)
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