融入拼图策略的学科项目式学习模式构建与实践研究——以信息科技学科为例

陈禹辰 朱雪源 张新立 胡来林

（温州大学 教育学院，浙江 温州 325035）

引言

自义务教育与普通高中新课标发布以来，项目式学习深受中小学教育研究者的青睐[1-2]。学科项目式学习立足主流学科，聚焦学科关键的知识和技能，强调学习者主动投入学习过程，并通过小组合作应用所学知识，培养问题解决能力[3]。项目式学习中小组合作的本质在于学习者之间双向或多向交互学习，促进彼此发展。然而，自学科项目式学习实践以来，凸显出高成就学生在合作中扮演核心角色，导致低成就学生处于合作“外围”，无形中剥夺了他人参与学习的机会[4-7]；高成就学生在合作时以个人而非群体为导向，进而导致其合作能力不尽如人意等问题[8]。

拼图策略（Jigsaw）是一种强调将学习任务切割成小部分，每个学生负责其中一部分，随后学生通过小组合作，整合各部分任务的合作学习策略[9]。相较常规合作学习策略，拼图策略强调学习者互教互学、主动思考、学会表达，促使每个学生都能平等且积极地参与合作学习[10]。因此，针对当前学科项目式学习实践中的困境，本研究基于第四代拼图策略，构建了融入拼图策略的学科项目式学习模式，以信息科技学科为例，设计了相应的学习案例，并在实践中验证了其成效，以期为未来中小学项目式学习实践提供有益参考。

一、学科项目式学习的内涵与实施流程

项目式学习（Project-Based Learning,简称PBL），又称基于项目的学习、项目驱动教学法，其吸收了约翰·杜威（John Dewey）的“做中学”及威廉·克伯屈（William Kilpatrick）的“设计教学法”思想[11]。巴克教育研究所（Buck Institute for Education）认为，项目式学习是学生在一定时间内（一周到一个学期），通过参与项目来解决一个复杂且真实问题的探究过程，也是通过精心设计、规划、实施和公开展示项目作品以掌握重点知识和技能的过程[12]。关于学科项目式学习（Subject-Oriented Project-Based Learning)，张红梅[13]认为学科项目式学习是从单学科切入，强调问题设计的学科性和专业性，具有较强的抽象性。夏雪梅[14]界定其为一种基于学科中的关键概念和能力的项目式学习，以达到强化学科学习，促进学生学会学习，培育学生创造性、批判性思维的目的。基于对学科项目式学习概念及特征的分析，本研究认为，学科项目式学习是一种植根具体学科的核心知识和技能，通过合作探究解决驱动性问题，产出学科项目成果的学习方式。

科学的教学流程是保证教学活动顺利开展的前提。基于学科项目式学习的内在要义与常规项目式学习流程[15-17]，本研究构建了学科项目式学习的实施流程（如图1 所示）。①项目准备与引入：根据学情、教学内容等选定合适的学科项目主题，创建真实情境，引导学生明确学习目标，提出驱动性问题。②学科知识与技能建构：借助工具和支架，教师引导学生有针对性地学习学科知识与技能，为项目实践打下扎实的基础。③方案设计与交流：组建合作小组，教师引导学生运用学科知识与技能讨论解决驱动性问题的解决方案，初步设计项目方案，明确小组分工。④项目实践与探索：引导小组根据计划与方案，展开项目实践与探索，并在过程中不断完善项目成果。⑤成果展示与评价：组织小组展示与分享项目成果，展开多样化的项目评价。⑥项目反思与提升：要求学习者回顾全过程，并根据意见反思问题、总结经验教训，同时，展开本项目情境下的拓展活动，深化学习者对所学学科知识技能的迁移与应用。

图1 学科项目式学习的实施流程

二、拼图策略的内涵与演变

拼图策略，又称切块拼接法（Jigsaw），最早于1971 年由著名的教育家艾略特·阿伦森（Elliot Aronson）教授提出。拼图策略以社会互赖为理论基础，旨在促进学生彼此建立信任，塑造和谐的学习氛围[18]。自此，学生间的冲突现象减少，辍学和旷课问题得以改善，学业成绩也随之提升。通过在实践中不断优化，拼图策略已从第一代更迭至第四代。第一代拼图策略的主要步骤为：首先，将班级划分为若干个由4 ～6名学生组成的“拼图组（Home Group）”，并将总学习任务划分成与拼图组人数均等的子任务；接着，每位拼图组成员分配到一个子任务，各组拿到相同子任务的成员组成“专家组（Expert Group）”，各“专家”阅读子任务；随后，各“专家”与“专家组”成员共同探讨该子任务，并进行讲解演练；随后，各“专家”回到“拼图组”，轮流向小组成员讲解子任务；最后，进行个人测验与分级评价，且个人成绩不进行组间比较。图2为“拼图组”“专家组”与学习任务之间的作用机制。

图2 “拼图组”“专家组”与学习任务之间的作用机制

后来罗伯特·斯莱文（Robert Slavin）在第一代拼图策略的基础上改进了两处内容：一是学生从原本只负责自身的学习材料变为了解全部的学习材料；二是引入学生小组成绩分工法（Student Teams and Achievement Divisions，简称STAD），采用进步制积分法，使得小组总成绩由组员的积分组成，允许组间竞争，从而演变出第二代拼图策略（Jigsaw Ⅱ）。1988 年，罗伯特·琼斯（Robert Jones）和约翰·斯坦布林克（John Steinbrink）教授在测验评估阶段前加入了复习阶段，使学生能更好地应对阶段测试，即第三代拼图策略 （Jigsaw III）。拼图策略在实践中不断得以完善，目前已由德怀特·霍利迪（Dwight Holliday）发展到了第四代拼图策略（Jigsaw IV）[19]。它针对过分强调学生自主探索、忽视教师引导的问题，在原来的基础上增加了教师补充讲授环节。表1 为四代拼图策略的比较。

表1 四代拼图策略的比较

相较常规的合作学习策略，拼图策略的魅力在于将学习材料进行意义切割，使部分与整体相融通，并遵循异质分组原则，“强弱结合”使学生间展开平等合作；同时，小组间网状交互，降低班级内竞争[20]。在此基础上，第四代拼图策略引入了教师补充讲授的环节，解决了前三代过分强调学生自主探索的问题，以上特性弥合了异质学生在学科项目式学习的合作学习中出现的问题。因此，本研究选取第四代拼图策略为理论依据展开进一步研究。

三、融入拼图策略的学科项目式学习模式构建

为了使每个学习者都有机会平等地参与学科项目式学习，创建积极互赖情境，在学生掌握学科核心知识和技能、提升合作能力的同时，实现共赢，本研究参考了第四代拼图策略，并结合学科项目式学习基本流程，构建了融入拼图策略的学科项目式学习模式（如图3 所示）。

图3 融入拼图策略的学科项目式学习模式

（一）项目准备与引入阶段

项目准备与引入阶段是融入拼图策略的学科项目式学习顺利开展的前提与保障。教师根据实际情况确定教学方案，包括围绕学生兴趣确定项目主题、分析学生情况准备教学资源、策划拼图合作学习等。在课堂中，创设与学生生活有关的学习情境，提出学科项目式学习的驱动性问题，以充分激发学生兴趣，并为后续学习活动实施打下基础。在此过程中，根据异质分组原则，划分班级组建“拼图小组”，每组5 ～6 人。组员之间需相互了解和熟悉，并明确项目式学习的驱动问题，同时根据个体水平承担相应的学习任务。

（二）学科知识与技能构建阶段

学科知识与技能构建阶段是学习者探究和习得学科知识与技能的重要阶段，离不开师生的共同参与。在该阶段，教师简单讲明要点后，提供学习资源与支架，学生全面研读学习材料，并对分配的子任务产生初步想法。被分配到相同任务的学生组成“专家小组”，各位“专家”针对任务相互学习与探讨，在形成统一的观点后演练接下来的汇报。随后，各位“专家”返回“拼图小组”，向组员汇报学习内容，使每位组员能理解每部分知识，并通过不同方式引导成员复习各部分内容。教师通过组内测试检测各“拼图小组”的学习情况，并及时帮助学习者查漏补缺。学习者在该阶段以认知学徒制的方式加强知识与技能的学习，并通过复习与测试深度内化知识，促进学习者对学科知识与技能的内外生成。

（三）方案设计与交流阶段

方案设计与交流阶段在学科项目式学习中起着承前启后的作用。在该阶段，教师引出项目主题，提出项目要求，通过设置多样的支架或活动启发学习者的创意，并在项目设计过程中针对不同小组的想法提供合理的建议，推动互动性课堂的形成。在此过程中，小组成员进行互动交流，展开头脑风暴，并设计项目方案。教师将项目方案设计的权利交给学习者，学习者是合作交流与探究的主体，在不断的交流与争论中激发创意，确定设计方案，为项目实践做好铺垫与准备。

（四）项目实践与探索阶段

项目实践与探索阶段是化创意为现实的关键。根据预设方案，学习者动手实践，并在合作过程中不断改进、迭代与完善项目作品。在该阶段，学习者扮演着项目学习的创造者、主导者与优化者等多重身份，并在学习过程中提升动手实践与问题解决能力。而教师需监督小组的合作进展，并记录学习者的过程表现，在此过程中仅起到答疑与指导作用。

（五）成果展示与评价阶段

成果展示与评价阶段的主要目的是检验小组的合作成果，培养学生的表达能力，汲取他人的学习经验。在该阶段，各组轮流展示、分享与介绍小组项目，各小组成员自由平等地表达想法，形成积极互动的课堂氛围。教师则组织各小组进行组间评价、组内评价等多样化的评价方式，并提供优化意见，同时通过鼓励与表扬以增强学习者的学习信心，调动学习者的内驱力。

（六）项目反思与提升阶段

项目反思与提升阶段惠及师生双方，不仅有利于学生反思学习过程、总结学习经验，也促进教师回顾教学流程、改进教学成果。在此阶段，教师与学生一起梳理学习过程、总结学习经验，学生根据反馈意见改进项目作品。并且，教师引导学生回归现实情境，思考如何用本次活动的知识与技能来解决生活中的实际问题，以提高学习者的迁移能力。同时，教师反思教学过程，思考教学改进的方案。在该阶段，师生经历了“反思—总结—改进—提升”螺旋式发展的过程。

四、融入拼图策略的学科项目式学习案例

基于融入拼图策略的学科项目式学习模式，本研究以信息科技学科为例，选取小学五年级学生为对象，设计以“设计一份营养午餐的调查问卷”为主题的学习案例。

（一）教学活动前期分析

本案例选自五年级上册信息科技教材第二单元第二课“数据获取”。通过第一课“数据与信息”的学习，学生对数据与信息的联系有了一定的了解。本课以“设计一份营养午餐的调查问卷”为例，安排了解问卷的制作流程、学会收集与分析数据、体验制作电子问卷等内容，学生通过拼图式合作对电子问卷形成初步认识，同时亲身参与、合作完成电子问卷来增强学生获取数据的意识，进一步促使学生学科核心素养的提升，也为下一课“数据的整理”的学习奠定基础。

本案例的教学对象为小学五年级学生，其性格成长处于从依赖向独立发展的半成熟阶段，开始关注社会，并会产生自身的见解，但易受影响，不过他们学习兴趣广泛，求知欲与好奇心较强，并且乐于探索，享受亲眼所见与亲身体验的过程。这些特点能为项目式学习的实施做良好的铺垫。该案例的学习目标如表2 所示。

表2 案例“设计一份营养午餐的调查问卷”的教学目标

（二）教学活动设计

1.项目准备与引入阶段。在活动前依据学生兴趣，票选出本次项目式学习的主题为“设计一份营养午餐的调查问卷”，并且根据学业成就与平时表现将学生划分成10 组，每组5 人。各小组需共同讨论，起一个独具特色的组名与口号，以初步建立拼图组之间的联系。随后，教师基于现实生活情境，针对食堂午餐和学生胃口这一真实问题，教师向学生呈现3 份菜谱，阐述午餐对学生的身体健康至关重要，并提出问题：“同学们会选择以上哪份菜谱？说说你的理由。”让学生思考与自由讨论，活跃课堂气氛，激发学生的学习兴趣与动机。教师邀请部分小组进行分享，总结并提出驱动性问题：“根据自身喜好，菜谱怎样搭配才能营养？美味又营养的标准是什么？如何制作一份营养午餐的调查问卷呢？”学生初步思考，并积极发言。教师将驱动性问题分解为与小组人数对应的子任务（如表3所示），各小组成员根据自身情况领取子任务，并将信息填入小组任务单。

表3 专家小组子任务

2.学科知识与技能构建阶段。教师简单介绍合作流程与注意事项，并要求领取相同子任务的学生形成“专家组”。学生首先全面研读教师分发的学习材料，着重就分配的子任务与各位“专家”进行切磋，相互探讨学习内容。随后，待各“专家”理解学习内容后，相互讨论并演示如何向“拼图组”传授学习内容。同时，教师走进各“专家小组”中间，了解情况并给予指导。该环节完成后，学生返回“拼图组”，按照前后顺序向组员讲解子任务内容。同时，教师就了解的情况解释较难的问题，在带领各组进行简单复习后，每位学生在10 分钟内完成简单测试以检测学习效果，确保后续学习活动能顺利开展。

3.方案设计与交流阶段。教师呈现并要求学生体验一份问卷星电子问卷范例，着重强调项目的要求，并依据项目主题与内容，引出以下探究问题：营养午餐调查问卷设置多少题比较合理？营养午餐调查问卷需包括哪些题型？营养午餐调查问卷如何能做到让大家接受且科学合理呢？此后，学生各抒己见，展开头脑风暴，探讨设计方案并形成统一想法。

4.项目实践与探索阶段。教师重申制作规范与注意事项，学生测试电脑并登录问卷星页面，按流程开始制作。在制作过程中，小组相互帮助并解决问题，教师在此过程中监督并予以指导。在完成项目“雏形”后，教师鼓励各组员扮演“体验者”，在体验的过程中发现问题并不断完善，使作品更科学合理且具有实用性。

5.成果展示与评价阶段。出项展示要求各组介绍组名、口号，提供项目链接便于其他小组体验。各小组拥有5 分钟的时间分享作品、表达项目内容，同时师生共同点评、给予建议。各组领取小组评分表，并根据表现给予客观评分。随后，各组根据反馈意见对作品进行完善。

6.项目反思与提升阶段。教师引领学生回顾项目学习过程，梳理核心知识，点评学生表现。此后，组织学生就问题“电子调查问卷还可以用在什么地方？”与“除了电子问卷，获取数据的方式还有哪些？”进行交流，邀请学生分享观点，以促使学生知识与技能的深度迁移，提升学生的信息意识与素养。

五、融入拼图策略的学科项目式学习实践研究

（一）实践对象

实验对象选取某实验小学80 名五年级学生，其中，男生41 人，女生39 人。以班级为单位，结合信息技术水平前测成绩与学生平时表现，与任课教师共同商讨，将学生分为高成就学生和低成就学生各40 人。

（二）研究过程

在教学开始前，教师向学生简单介绍拼图策略实施流程，使学生熟悉拼图学习流程。本研究于学校项目式学习周开展，教学环境为计算机多功能教室，共计9 课时，每节课35 分钟，并在教学前后进行开展信息技术知识与合作学习能力前后测。

（三）测量工具

为检验教学实践成效，我们根据课程标准编制了与教学内容相符的知识测试题，采用百分制，共计16题，其中1 ～11 题为选择题，每题5 分；12 ～13 题为填空题，每题5 分；14 ～16 题为简答题，每题10 分。知识测试题编制完成后，邀请两名教育技术学教授与一名小学信息技术学科教师参与讨论与修订，以使测试题具有较好的内容信度。

为检验不同成就学生的合作学习能力，我们参考相关研究编制了符合小学五年级学生认知水平的“合作学习能力评价量表”[21]（如表4 所示）。量表共计10 题，采用李克特五级评分法（“非常不同意”记1 分，“非常同意”记5 分）。经验证，该量表Cronbach’sα为0.786，信度处于较高水平。

表4 合作学习能力评价量表

同时，为了解学生的合作情况，自主研发“小组合作评价表”［如表5 所示（见下页）］，涵盖贡献、分享、倾听3 个维度。根据小组评价进行评分，评价指标包含优秀（3 颗星）、较好（2 颗星）、一般（1 颗星）3 个等级。

表5 小组合作评价表

（四）研究结果

本研究统计了信息技术知识测试题的前后测成绩（如表6 所示），结果发现：高成就学生（N=40）与低成就学生（N=40）的学习成绩前测存在显著性差异，且高成就学生的均分明显高于低成就学生。对比后测，高、低成就学生的总体水平明显提高，且两组学生的测试成绩差异明显缩小。由此可见，融入拼图策略的学科项目式学习的实施能促进高、低成就学生对信息技术学科知识的掌握，且不同水平间的学生差距较小。

表6 高低成就学生信息技术知识测试题前后测配对样本t 检验

同时，根据学生的合作学习能力评价量表数据（如表7 所示），可以发现，低成就学生的前测均分略高于高成就学生。在案例实践后，高、低成就学生的合作学习能力均有所提升，其中，高成就学生的合作学习能力评价后测均分高于低成就学生，且高成就学生的前后测差异更为显著。由此可见，融入拼图策略的学科项目式学习能促进不同成就学生的合作能力，且能缩小他们间的合作能力差距。

表7 高低成就学生合作学习能力评价前后测配对样本t 检验

通过收集“小组合作评价表”发现，高成就学生的平均值分别为贡献2.35颗星、分享2.05颗星、倾听2.13颗星，低成就学生的平均值分别为贡献2.16 颗星、分享2.11 颗星、倾听2.31 颗星。由此可见，该教学模式的实施使得高、低成就组学生在组间评价中都取得较好的评级，改变了以往高成就学生主导合作学习活动与低成就学生“搭便车”的现象发生，使所有学生都能积极且平等地参与项目式学习。

（五）实践反思

通过教学反思，提出以下不足与改进建议：首先，对不同成就学生合作能力的测评研究不充分。目前有关拼图合作学习评价量表的研究缺失，自主修订的合作学习能力量表还需在更多的实证研究中进一步完善。其次，对学生的分组意愿考虑欠充分。基于“组间异质，组内同质”的原则，学生的分组意愿也需要被充分考虑，以此防止产生因分组带来负面的合作学习效果。再次，缺乏质性数据的支持。在实践过程中，仅开展了学习水平和合作能力的前后测量化数据，未来可以借助教师日志、焦点小组等质性数据展开分析。

六、结语

素养时代要求学习者学会学习、学会合作、学会解决问题，以面对未来纷繁复杂的世界。作为学科教学的新路径，学科项目式学习也将不断地被实践与应用。本研究构建了融入拼图策略的学科项目式学习模式，以信息科技学科为例，开发了相应的学习案例，并在实践中探讨了其成效。通过实践发现，融入拼图策略的学科项目式学习能够有效地促进高、低成就学习者的学习成效与合作能力，使每位学习者都有机会积极平等地参与学科项目式学习，实现合作共赢。未来研究可以探究融入拼图策略的学科项目式学习在不同学段与不同学科的应用及其实践效果。