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学生在项目式学习中的适应性研究与存在的问题分析

2024-07-24简洪涛王云雪潘子玉彭静

中国信息技术教育 2024年14期

摘要:本文基于“Python程序设计基础”课程的先导项目,研究了211名高一年级学生在项目式学习中的表现。研究发现,37%的学生能够适应项目式学习,36%的学生在过程中无需教师提供额外帮助,22%的学生既能适应项目式学习又无需教师额外帮助。本文进一步梳理了学生在明确项目培养目标、明确并有效利用资源,以及合作学习和自主学习等方面存在的不适应情况或问题。此外,学生提出的办公软件操作问题、课程进度问题和课时之间的衔接问题等也值得关注。

关键词:项目式学习;学生适应性;高中信息技术

中图分类号:G434 文献标识码:A 论文编号:1674-2117(2024)14-0086-04

基于项目的学习,亦称项目式学习或项目化学习,是指学生能在一段时间内通过研究并应对一个真实的、有吸引力的、复杂的问题、课题或挑战,从而掌握重点知识和技能的学习过程。项目式学习的重点是学生的学习目标,包括基于标准的内容以及如批判性思维、问题解决、合作和自我管理等技能。[1]然而,学生对项目式学习的感受如何?存在哪些不适应的情况或问题?需要得到教师的哪些支持?目前,国内学者对这些方面的研究相对较少。夏雪梅指出,观察学生在项目式学习中的多样性表现,倾听学生的声音,理解学生的观点,是后续调整和完善课程形态的重要数据来源。[2]因此,本研究基于“Python程序设计基础”课程,设计并实施了《先导项目:人生苦短,我用Python?!》(以下简称“先导项目”),并在项目结束后发布了《信息技术学科先导项目学情调查问卷》(以下简称“问卷”),旨在探讨初次接触项目式学习的学生的适应情况及存在的问题,以更好地进行学科项目式学习的设计与实施。

研究设计与过程

本研究选取某实验学校高一年级四个班级的211名学生作为样本。这些学生在参与本研究前未曾接触过项目式学习,或仅接触过非高质量的项目式学习。在实验学校组织的初高中衔接暑期科学营中,他们曾有过为期两周的C++语言的学习经历。

校本课程“Python程序设计基础”是基于实验学校的教学实际,参照人教-中图版普通高中教科书信息技术必修1《数据与计算》的第2章内容进行的一次以项目整合课堂教学的尝试。该课程结合职业生涯规划理念,根据学生的多元智能结构,以虚拟科技公司的形式,设置了包括总裁、技术总监兼测试工程师、开发工程师、市场总监兼产品经理、销售经理、行政主管、绩效评价人员等在内的多个角色。课程采用“一课多师(3~4位教师)”教学模式,确保反馈及时、精准,指导到位。

课程的先导项目旨在为“王老师的家居储药箱”和“年级工作事项管理程序”等项目的实施奠定基础。在7个课时(1课时/周,40分钟/课时)的项目实施过程中,学生需运用调研等高阶认知策略,并经历书面和口头报告等学习实践,项目培养目标如下表所示。

项目的最终成果为一份调研报告,学生需以演讲的形式公开展示。项目的驱动性问题为:“到底是‘人生苦短,我用Python’还是‘编程从入门到脱发’?”主体教学过程包括六个环节:多元智能分析、明确岗位职责、填报岗位志愿、职业角色体验、公司成立大会、团队行为反思。评价工具涵盖项目式学习评价系统、先导项目调研报告评价量规、先导项目总裁演讲评价量规以及问卷等。

问卷分为四个部分:基本信息、核心概念与知识体系建构情况、核心素养与关键能力发展情况,以及项目式学习课程改革适应情况。问卷通过问卷星平台发布。在项目式学习课程改革适应性部分,特别关注两个问题:“相对于讲授式课堂,在项目式学习中你有哪些不适应?”“在项目式学习中,你还需要教师提供哪些帮助?”

研究结果与讨论

初步统计显示,在所有参与者中,大约37%的学生能够适应项目式学习,大约36%的学生在项目式学习过程中无需教师提供额外帮助,大约22%的学生既能适应项目式学习又无需教师额外帮助。他们表示:“挺适应的,蛮喜欢这种方式的(1302开发工程师③)。”“没有那些不适应,I’m enjoying it(1305开发工程师)。”“很锻炼个人能力,在项目式学习中,对自我认知更清晰,很感谢老师们的倾力相助(1505总裁)。”“老师做得已经很多了,谢谢老师(1305销售经理)。”对于不适应项目式学习或需要教师提供额外帮助的学生,笔者结合他们所在团队的项目式学习成果,以及教师对各课时的反馈等过程性资料,对他们的答卷进行了编码分析。

1.关于培养目标

在项目实施过程中,学生会接触到一些与Python语言的特点及应用相关的专业术语,如“可移植性”“可扩展性”“可嵌入性”“网络服务”“图像处理”“组件集成”“大数据分析”以及“爬虫”等。他们表示难以理解,由于不明确项目培养目标,迫切需要教师对这些术语进行解释。实际上,在先导项目中,在核心概念与知识体系维度上,学生仅需达成第一个项目培养目标。一些概念,如“库”“数据分析”“控制硬件”等,是在“王老师的家居储药箱”和“年级工作事项管理程序”等项目的实施过程中建构的。其他概念,则要求学生在更专业的课程和实践中加以理解。

由于不明确核心素养与关键能力维度的项目培养目标,也有学生表示:“只是进行资料的收集整理,应用性不强,感觉收获不大(1501开发工程师)。”“上了这么多节课感觉没学到太多有用的知识(1505开发工程师)。”“没有知识性项目,不像信息(1503开发工程师)。”“全是理论,没有实践(1504开发工程师)。”在传统的讲授式教学方法仍被广泛采用的情况下,以及在急于通过学业水平考试的心态影响下,这些学生可能未充分认识到先导项目在提升信息技术学科核心素养或中国学生发展核心素养方面的潜在价值,也未意识到自己正在经历探究性实践、调控性实践,以及社会性实践,而更倾向于尽快掌握Python程序设计语言的基本知识,即“讲一些基础的编程知识(1301开发工程师)”“多进行语言系统化的学习(1502开发工程师)”。然而,编码结果显示,他们的信息意识水平尚需提升,这给调研的顺利进行带来了一定的挑战。

2.关于资源利用

在先导项目中,教师提供的资源包括教师反馈、教学课件、PPT模板、项目规划模板、项目学习手册、调研报告的提纲与范文,以及题为《如何生成一份调研报告》的微课等。另外,评价量规也可以给予学生充分的指导,让学生知道什么是好的表现、成果,什么是不能接受的表现、成果,并对照自己和同伴的行为,引发学生的自我反思,引导学生更深层次地探索、创造与合作。[4]由于不明确可利用的资源,或未能有效利用这些资源,学生表示:“组内成员各项工作的完成情况无法时刻了解(1202总裁)。”“有时难以正确规划学习步骤(1301技术总监)。”“未认真阅读规则导致报告格式错误(1501技术总监)。”“不确定我写的报告内容是否简洁清楚(1501行政主管)。”因此,他们需要更多的教师指导,如提供更全面的反馈等,这对师资力量提出了更高的要求。

3.关于合作学习

尽管合作学习已成为主流教学方法,但仍有学生感到不适应。例如,团队成员之间配合不够默契、交流较少,对各自的角色和团队组织结构理解不足,存在效率差异等。任务分配也面临挑战:“在分配任务时思考不全面(1501技术总监)。”“任务分配不太均匀(1203开发工程师)。”“自己一个人需要干很多工作(1205技术总监)。”“分配任务不及时(1204开发工程师)。”“有时候任务边界不是特别清晰(1503销售经理)。”“个人的工作不够明确,不知道该做什么(1401开发工程师)。”这些问题的出现,也与学生对任务理解的程度密切相关。

“有些冲突,不是很协调(1503开发工程师)”“有‘滥竽充数’者(1201市场总监)”“有时难以融入公司内部讨论(1501绩效评价人员)”“组员有一个拖延症(1204总裁)”……这些因素也增加了合作学习的难度。此外,担任“领袖”角色的学生的组织管理能力,对合作学习的顺利进行至关重要。

4.关于自主学习

缺乏自主学习能力的学生在项目式学习中可能会感到不适应。他们表示:“相对于传统的讲授式课堂,项目式学习需要更多的自主探索(1502开发工程师)。”“需要自主解决的问题较多(1304销售经理)。”“老师没有进行过多的讲授,对自主学习有些不适应(1504开发工程师)。”在回答第二个问题时,他们普遍希望教师能多讲解一些。能通过有效管理时间来实现目标,常被视为自主学习评价的重要指标之一。[5]一些学生表达了自己在时间管理能力上的不足,如“自己对时间的管理有不合理之处,导致项目延迟(1505开发工程师)”。还有学生尚未形成时间管理的意识,表示:“课时有些紧张,PPT没有做完,演讲时间有些短(1503总裁)。”

5.关于软件操作

在基于《义务教育课程方案(2022年版)》和《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》的《河北省初中学业水平信息科技考试方案》印发之前,实验学校所在地区已将PPT操作和Word操作纳入初中学业水平信息科技考试的考核内容。尤其是Word操作,至今仍是河北省普通高中信息技术学业水平考试的重要组成部分。因此,当学生在这些领域遇到挑战时,笔者感到意外。深入探究其背后的原因,发现问题在于“通过考试”与“实际应用”之间尚未建立起必要的联系。换言之,尽管学生在考试中取得了合格成绩,但在实际应用中仍显得力不从心。

除了以上几点,一些学生也提到了课程进度的问题,这与学生的个体学习经验紧密相关。由于每周课时数有限,课时之间的衔接也显现出一定的问题。学生表示:“一节课时间太短,很多事情做到一半就下课了,下次课时连接不上(1504总裁)。”还有一些学生的答卷被编码为“指向不明”“答非所问”或“无效”,显示他们的书面表达能力仍需加强,与语文学科进行跨学科主题学习将是提高学生综合运用语言能力的有效途径。当然,也有一些答卷,如“我只能详细了解分配给我的任务内容,对其他部门的工作不够熟悉,希望有机会进行岗位的合理调动,尝试更多工作类型(1305开发工程师)”“不知道是否可以尝试多人合作演讲(1401绩效评价人员)”,这些反馈对教师设计并实施学习项目具有启发意义。

结束语

本研究结果主要适用于普通高中信息技术学科,并与特定项目和学情紧密相关,因此具有一定的特殊性。即便如此,在其他学段、学科或项目的教学中,教师仍需引导学生充分认识发展核心素养的重要性,并注重培养他们的合作与自主学习能力。特别是在合作学习中,不应局限于临时小组成员之间的简短交流,而应扩展至更深入的互动和协作。

注释:

①表中,自我管理、健康生活、科学精神、勤于反思等,均为中国学生发展核心素养。

②表中,信息意识、数字化学习与创新等,均为信息技术学科核心素养。

③“13”代表班级,编号范围“12-15”;“02”为虚拟科技公司编号,编号范围“01-05”。

参考文献:

[1][4]夏雪梅.项目化学习设计:学习素养视角下的国际与本土实践[M].北京:教育科学出版社,2018.

[2]夏雪梅.在学科中进行项目化学习:学生视角[J].全球教育展望,2019,48(02):83-94.

[3]中华人民共和国教育部.普通高中信息技术课程标准(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2018.

[5]人民教育出版社课程教材研究所信息技术课程教材研究开发中心,中国地图出版社教材出版分社.信息技术必修1:数据与计算[M].北京:人民教育出版社,2019.

本文系河北省教育科学研究"十三五"规划课题“秦皇岛市基础教育阶段科技创新教育普及性课程开发与实施研究”(编号1903048)、2023年度河北省教育技术研究规划立项课题“以问题解决为导向的高中信息技术知识图谱构建—以"算法与程序实现"为例”(编号hbdj2023185)的研究成果。