项目式学习赋能信息科技教学变革

于 浩,潘春波,朱 蕾,林珍建

(1.陕西师范大学 教育学部,陕西 西安 710062;2.温州市瓯海区外国语学校,浙江 温州 325000)

2019年,中共中央、国务院颁布《关于深化教育教学改革全面提高义务教育质量的意见》,强调了教育改革的重要性,其中包括融合传统与现代技术手段、情境教学的重要性,以及关于研究型、项目式和合作式学习的探索。[1]2022年,教育部发布了《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》,该标准倡导真实性学习和创新教学方法,通过项目和真实问题推动学生的原理应用、计算思维和数字工具应用,以促进学生知识建构和问题解决能力的提升。该标准强调创设真实情境和引入多元数字资源,以提高学生参与的重要性,并明确强调项目式学习的融入,以增强信息科技教师的教学实践能力。[2]项目式学习在我国的义务教育中被广泛认可和重视,但当前中小学信息科技课程存在多个问题,需要创新课堂教学,以培养符合新课标要求的学生核心素养。

一、信息科技课程中存在的问题

1．信息科技课程关注度欠缺

信息科技课程的问题主要有三方面表现:首先,信息科技学科不计入升学考试科目,因此在中小学中常成为形式课程,缺乏有效的学业评估。其次,学校对信息科技学科的关注不足,导致教师仅应付备课和授课,学生对该学科漠不关心,同时传统的教学方式也使教师和学生感到疲惫。最后,部分家长仍将信息科技视为纯粹的“电脑游戏”,缺乏关注。这一观念导致信息科技学科失去了教育价值,成为被忽视的学科。

2．信息科技课程教材方面的问题

笔者对教材内容进行了分析,发现有以下问题:(1)教材结构单一,主要涉及办公软件,忽视学生素养(如信息意识、信息社会责任);(2)教材内容乏味,缺乏吸引力,难激发学习兴趣,有些知识排列不合逻辑或与学生心理发展不符;(3)过于强调知识整合,忽视问题解决、合作探究和实践能力培养;(4)缺乏跨学科知识,导致信息科技学科孤立。信息科技学科应在其他学科中发挥作用,其他学科也应借鉴信息科技,促进课程的联通性发展。

3．教师意识滞后和专业水平不足

教师作为课改中的关键执行者和中坚力量,其教学意识和专业能力水平将直接影响授课效果。当下中小学信息科技教师存在以下问题:(1)部分教师固守传统教学方式,抵制新教学模式,导致枯燥的课堂降低了学生兴趣和学习积极性,削弱信息科技课程效果;(2)信息科技教师的专业水平偏低,尤其在偏远、欠发达、农村地区,师资力量不足,且缺乏进修机会,制约专业发展;(3)学校安排信息科技课程较少,教师数量不足,导致教研力量薄弱,教师专业水平提升受限。

4．教学目标、方法、模式的不合理

(1)教师的教学目标不合理,与学生需求脱节,缺乏针对核心素养的培养,影响学生全面发展;(2)教学方法缺乏灵活性、多元性和实效性,部分教师倾向于灌输理论、示范指导,忽视以学生为中心的原则,制约学生自主能力和素养的培养;(3)教学模式单一,缺少自主探究、小组合作和互动交流的开放式课堂。

二、项目式学习:一种全新的创新学习方式

项目式学习是一种基于建构主义理论的创新学习方式,它通过设计真实情境、引导驱动性问题和任务,促使学生组成小组,运用学科和跨学科知识,自主合作探究,并最终展示、总结和反思教学成果。项目式学习的核心理念在于将学习与实际应用相融合,从而提升学生的综合能力。项目式学习的教学过程如图1所示。

图1 基于项目学习课堂教学流程

随着《义务教育课程方案(2022年版)》的发布,“核心素养”已经成为教育领域的焦点。信息科技课程标准旨在培养学生的信息意识、计算思维、数字化学习与创新以及信息社会责任这四个核心素养,以提升他们的综合素质。[3]这四个核心素养强调了学生的高级思维能力,如信息辨别、创新思维和问题解决。项目式学习则旨在改变传统学习方式,促进学习能力的提升,特别是高级思维能力。[4]因此,项目式学习与核心素养教育理念相契合,可作为中小学信息科技课堂的理想教学模式。

1．项目式学习特征性优势

项目式学习具有创新性、情境性、跨学科性和合作性四个特征。它以实际问题为导向,激发学生创新思维,培养在真实情境下多元问题解决的能力。项目式学习要求学生灵活运用跨学科知识,共同合作、探索和分享,以完成任务。每个任务的完成都带来成就感,强调创新思维的重要性,促使学生认可这种问题解决方式,并在未来学习中持续应用。

2．信息科技课堂与核心素养的培养

在信息科技课堂中,教师以核心素养为基础,通过全面设计课题,引导学生在信息知识获取中形成全面理解的知识体系,培养信息意识,并为学科基础奠定基础,以更好地发展和提升学科核心素质。同时,通过真实项目情境的引导,学生能够结合实际问题的解决方法,促进计算思维能力的发展。这种教学方法有助于学生形成和强化信息意识、计算思维和创新意识。

3．有利于培养学生社会责任感

每位学生都是具有独立思维的个体。在信息科技课堂中,通过项目式学习,教师在选择驱动性项目和情境时,不仅关注教学目标的达成,还重视学生社会责任感的培养。这有助于学生明确自己在信息化社会建设中应承担的社会责任,激发他们自觉规范行为和提高道德意识水平的积极性。在明确的责任导向下,学生能够强化社会主义公民道德意识,为社会做出贡献。

三、推进项目式学习的困境

1．教师对于项目式学习陌生

信息科技教师在项目式学习方面存在陌生感。信息科技教师作为项目式学习的关键推动者,在信息技术不断更新的环境下,其对项目式学习的认知水平和专业水平对教学实践有直接影响。项目式学习作为一种与传统教学不同的新模式,大部分教师更熟悉传统教学方式,对项目式学习相对陌生。此外,当前的教研和培训往往以线上学习为主,难以帮助信息科技教师深入理解这一新理念和方法,缺乏深刻理解会影响他们在实际教学中的应用和发挥项目式学习的优势。

2．教学实践存在客观问题

根据成人学习理论,成年人更倾向于通过实际实践来学习。然而,据已经实施项目式学习的学校的一线教师反馈,他们在实施项目式学习时面临以下挑战:学习与备课时间有限、参考资料有限,以及对支持性工具的了解不足。

3．项目式学习的优势难以体现

通过综合分析近五年的相关文献和对广州市农林下路小学教师项目式课程实践案例的反思评价,[5]我们发现在接受项目式学习课程后,部分学生仍偏向传统教学模式,主观能动性不足,缺乏积极参与精神。许多学生对项目式学习缺乏充分准备和认知,导致他们无法有效地转变角色,未能与小组成员协作完成任务,影响了学生的表现。有些学生发现自己难以胜任团队合作和独立学习任务,感到课后信息搜集和项目式学习困难,这导致任务完成效率参差不齐,班级内出现明显差异。因此,与传统课堂相比,项目式学习的教学效果普遍一般,有时甚至被认为繁琐且浪费时间。这一现象的原因在于教师在项目式学习实施中缺乏经验,导致教学方法和阶段活动的不恰当安排,严重影响了教学结果。

总的来说,教育主管部门和中小学应提供更合理的信息科技教师培训,包括线上和线下培训。同时,定期举办项目式学习课程教研和展示活动,使信息科技教师能够通过实践体验项目式学习的优势,而不仅仅是理论知识。此外,应改进培训效果激励机制,鼓励教师将所学应用到实际教学中,并定期组织项目式教学交流讨论,促进教师间的经验分享和互相学习,以便在实践和交流中更好地理解和内化项目式学习的核心理念,推动学科项目式学习的创新和发展。

四、基于项目式学习的信息科技教学

1．建立以学生为中心的教育意识

“以学生为中心”的教育理念,源于杜威的“以儿童为中心”思想,旨在培养学生的创新思维,突破传统教师主导的教学方式,鼓励学生通过探究和实践提升自己的知识和技能水平。这一理念将教学重心从教师转移到学生,激发了学生的自主学习兴趣。

在信息科技教学中采用项目式学习,教师应赋予学生更多自主权,根据课程目标和学生兴趣创建真实情境,并设定核心问题和任务。例如,在“我是小小气象员”项目中,学生置身于实际生活情境中,思考核心问题“学校文体节选哪一天?能确定那天是晴天吗?”学生一起讨论可能的分解问题,如“如何确定晴天”“天气观测准备”“观测注意事项”等。学生选择问题后,分组进行独立研究,探究各自问题,再整合成小组作品,并进行成果展示和汇报。教师通过评价方式对成果进行评估和知识点总结。整个项目式学习过程强调“以学生为中心”的教育理念,培养学生的主动性,提高学习效果,激发创新思维。因此,只有将“以学生为中心”的理念置于首要位置,才能有效运用项目式学习模式于实际信息科技课程教学中。

2．促进跨学科融合

新课程标准强调跨学科主题内容,包括数字设备体验、数据编码探秘、小型系统模拟、互联智能设计等。[2]我国的课程改革也倡导以问题解决为导向,旨在培养学生的创新能力和综合实践能力。然而,在实际教学中,跨学科教学仍有待加强,尤其是在涉及工具性素养以外的领域,如个性发展和社会交往方面。跨学科学习可以采用不同形式,如基于问题、基于项目或综合学习,因此,解决跨学科素养缺失问题是推动项目式学习的关键。要实现信息科技课程的跨学科融合,首先,教师和学生需要具备坚实的学科基础知识、教育技巧和学习能力,以在跨学科项目式学习中充分发挥潜力,获得最佳学习成果。[6]其次,在信息科技跨学科项目式学习的教学设计中,应遵循“目标—问题—任务—过程—评价”的一致性原则,以促进学科之间的交叉融合,有效培养学生的信息科技核心素养,提高高阶思维能力。为此,笔者提出以下策略:

(1)培养师生的跨学科认知与能力。新课程标准明确信息科技课程具备基础、实践和综合特点,[2]而教师与学生的跨学科认知与能力直接影响了跨学科融合的成功。为提高信息科技教师的专业水平,建立跨学科认同感至关重要。创造互动式学习环境,鼓励教师与学生参与,促进跨学科交流与合作。采用同伴学习、培训项目和情境设计等手段,培养跨学科素养,帮助学生深化知识掌握、拓展思维能力和问题解决能力,提升综合思维和学习能力。

(2)借由大概念整合不同学科知识。传统信息科技课程侧重理论知识记忆,忽视实际应用,缺乏跨学科思维,无法有机整合多学科知识,制约学习效率和能力提升,未能充分挖掘学科潜力。大概念可视为联系学科内知识的桥梁,有助于深入理解和掌握学科内知识,促进融会贯通。运用大概念教育,不仅促进跨学科交流,还丰富学校教育,更好地融入实际世界。因此,通过构建大概念,将多学科理论与实践相结合,设计适用于信息科技课程的跨学科问题。这些问题具有良好组织性和推动力,能够跨越多个学科,有效助力学习者将知识转化和迁移。[6]

(3)引导探索真实性链式问题。真实性链式问题情境具备真实、表现、连续等特征。表现特点主要包括开放性、复杂性、多元性和限制性。在项目式学习中,真实性链式问题通常要求学生解决一个简单任务后,引发更复杂、无明确答案、跨学科的问题。学生需要调用其他学科知识和团队合作来解决这些问题。逐个解决问题后,这些答案构成了真实性链式问题的答案,经整理后成为项目展示汇报作品。因此,在信息科技项目式教学中,教师应引导学生探索真实性链式问题,并设计具有挑战性的课程,鼓励学生在自主思考、协同合作、借鉴经验的基础上,运用多学科知识解决这些棘手问题。

3．系统化组织与实施项目式学习

项目式学习的核心特点在于通过小组合作,共享知识,探索和实践,以更好地掌握和应用所学技能。在这一学习方法下,建立有效的项目团队至关重要,以确保每个成员能充分发挥潜力。信息科技教师在项目实施中需重点关注组织和管理,并培养学生的沟通和集体效能感。同时,鼓励学生进行反思,以提高项目式学习效果。教师应注重团队合作能力的培养,通过任务安排和角色分配等有针对性的课堂活动,激发学生在项目式学习中的协作表现。[7]学生亲身参与小组协作,共同完成项目作品,不仅体验到参与的乐趣和成就感,还激发了学习动力,有效提升了项目式学习的效果。

4．提供支架式资源与多元化评价

为提升信息科技课程的项目式学习效果,教师应充分利用支架式资源,鼓励学生采用开放式学习方式,以深化知识探索并融入日常学习。提供多样化支持,如互动平台、学习进度管理、问题驱动与评估工具以及教育视频,能有效促进“有意义学习”和“社会化成长”,同时激发学生潜力,鼓励高阶学习。此外,多元和全面的评价至关重要。多元评价要求学生全面考虑各因素,综合不同视角和层面评估项目成果。通过多样评价,学生能扩展思维,倾听不同观点,激发想象力和创造力。全面评价则涵盖阶段性和终结性评价,综合考虑项目成果,指导后续学习。评价的合理运用能激发学生学习兴趣,培养思维能力,为更高层次思维提供支持。[4]

五、结语

项目式学习为学生提供了融入社会实践、全面发展的机会,与信息科技学科核心素养目标高度契合。将项目式学习纳入信息科技教育策略,不仅能促进信息科技学科的发展和改革,还能改善课堂教学环境。总之,采用项目式学习法能够使学生跨足多领域知识,培养独立思考、实践技巧和创新意识。学生能够更好地融入实际情境,提升学习能力。同时,为培养学生综合素质,教师需引导学生构建知识脉络,应对项目学习中的复杂情境,促进创新思维和问题解析能力,最终提高核心素养。