余洁 浙江省杭州市钱塘区新湾中学
于雅莉 浙江省杭州市钱塘区景苑中学
《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》(以下简称“新课标”)强调面向全体学生发展数字素养与技能,关注课程内容的科学性、时代性和实践性,发挥学生的主体性,联结数字生活和真实生活,体现“科”与“技”并重,为我国新时代信息科技课程改革指明了方向。在新课标理念转向教学实践的过程中,项目式学习因为能为学生创造自主开展学习活动的机会而成为当前教学研究的热点。项目式学习的本源特征是真实性,这与新课标“倡导真实性学习”的理念高度一致。而何为真实性、如何把握项目式学习中的“真实性”特征等这些问题还需学科教师深入探究。
物联网、人工智能等内容由于其本身的复杂性较难以真实场景呈现,学生只能通过阅读材料、观看视频等方式进行学习,无法深度感受、理解人工智能相关技术与实践,素养目标难以真正达成。
程序设计模块的知识点较为零散,教材按照知识点逻辑体系编写,缺乏连续性的情境和任务参照。在传统教学中,很多问题只是做简单的项目式处理,如计算1~100所有奇数的和、寻找水仙花数和国际象棋棋盘上的麦粒问题等。这些问题虽然关联数学学科知识,但离学生的实际生活较远,所学知识难以迁移应用到现实问题解决;不同任务之间缺少进阶和关联,影响学生问题解决中高阶思维的发展及真实需求引发的意义建构。
新课标强调在教学中要强化认知基础,注重应用原理指导实践,但在当前学科项目式学习实践中学生深度互动不足,参与感不足,这就要求教师不仅要基于学生设计好的项目,还要在实施过程中时刻关注学生的思考动态,组织学生开展观点表达、审辨等活动。
真实性学习是指基于真实生活并面向真实世界的学习,它将个体置于真实情境中,通过真实问题的牵引,使其主动展开多角色人际交往与多角度互动,是一种新型的学习样态。它以真实世界的问题解决为载体,学生通过在真实境脉的具象化行动及复杂性思辨活动中形成关键能力和高阶思维品质。强调了真实性学习的三个关键因素:“凝练性”的真实问题、“整体性”的动态情境及基于群体思维碰撞引发的个体“真实认知”。研究者戴娜•劳尔在《真实的学习经历》一书中提到了真实的情境、真实的内容、真实的参与和真实的受众四要素。两者具有同源性与高度的内在一致性,且契合新课标精神,鼓励“做中学”“用中学”“创中学”,突显学生的主体性,倡导教师的伙伴身份、师生的平等交流。基于此,笔者从真实性要素入手,以浙教版信息科技八上“Python程序基本结构”单元项目式学习为例,探索如何深化项目式学习真实性特征。
创设问题情境可以激发学生学习的动机,同时架起学生与现实世界的桥梁。这样的问题一定是具有挑战性的,需要学生突破学科界限多视角去思考,它的答案不是唯一的(是开放的、复杂的)。学生在面对这样的问题时,更容易提出创造性的解决方案,也更能提升其跨学科素养。
项目式学习中的真实问题一般可以从三种角度去设计(如表1)。在“Python程序基本结构”单元的项目学习中,教师结合学校传统的“图书义卖”活动,让学生发现纸笔记账方式易错、整理工作量大、低效等局限性,进而,提出“如何实时反馈各班图书义卖情况”这一驱动性问题。在驱动性问题的引导下学生的思维被激活,这时需要教师及时引导,确保落实学科核心概念。教师可以借助常见的生活小程序体验活动启发学生尝试运用Python程序知识开发一款图书漂流的便携助手应用程序。本项目学习的真实问题属于社会需求类,基于学生的校园生活发现而提出,能有效激发学生的学习兴趣。“如何实时反馈各班图书义卖情况”的问题,指向“做什么”,建立在“为什么”的基础之上,需要学生基于对核心概念和大概念的理解提出创造性的解决方案。
表1
在驱动性问题确定后,教师需要把项目学习任务与情境关联起来,让学生体会到所学知识与自己的相关性,感受到学习内容的真实性。例如,以“图书义卖实时反馈”为主题进行程序设计基础教学,整个项目共计8课时,通过项目学习落实“算法:人类解决问题时通过思考给出可行性方案的过程”这一核心概念,培养学生计算思维,提升学生问题解决的能力。具体项目规划如上页表2所示。
在该项目中,学科课程要求的三种基本控制结构与子任务密切相关,在驱动问题的激活下,学生自主规划项目并主动学习知识解决项目子任务。学习过程形成的问题解决的算法思想可以迁移到其他现实问题,发展成为学生的素养和能力,而不是像传统编程教学多停留在“重语法轻算法”“重运行结果轻思考过程”等应试层面,不能真正激发学生在信息科技课程上的潜能。
在项目实施过程中,需要教师组织多形式的论证、审辨活动,让学生在关键节点停下来反思,在互动中校准项目推进方向。通过基于证据的学习来表明真正的参与,发展学生的批判性思维。例如,在“图书义卖实时反馈”项目的探究阶段,教师通过三个关键活动推进系统功能的实现,进而达成三种程序基本控制结构的学习目标。
①问题引导,突出项目的真实性。由上节课遗留的待解决问题引出本节课的学习,启发寻找更高效的算法。例如,在进入多分支结构学习前,由问题“可以采取怎样的手段吸引更多其他班的‘顾客’”引出“打折扣促销”功能的突破。
②半成品代码补充,推进项目实施。编程学习需尊重学生的认知发展规律,需循序渐进地推进,重在学生计算思维的培养,因此,程序编写可以借助半成品代码补充,让学生在半成品代码选择和整合的过程中读懂程序逻辑及理解语法规则,降低认知负荷及焦虑情绪。
③修订程序,优化项目价值。在程序设计学习过程中,要注意通过修订、优化程序来体现项目学习在真实发展中的价值。
从表3所示的案例分析可以发现,在程序设计的项目学习过程中,教师引导学生按照“问题分析—算法设计—编写程序—调试程序”的流程开展探究,理解计算机解决问题的一般步骤,渗透算法思想。同时,教师在每一步均设计了“读”“辨”“画”“比”等活动来表征学生的思考并在学生互动中形成新的评估,验证了每一步参与思考的价值,并通过提供不同类型的支架推动各小组项目的顺利进展。根据不同小组的学习能力,学生自主选取“半成品”支架,完成从半成品到成品的不断迭代,形成有痕的证据,见证问题解决,形成能力。
项目式学习的结束阶段都会产生公开的产品,指向起始需要解决的问题,满足现实世界的需要,同时面向真实的观众,具有社会意义。真实的观众对产品有兴趣且有所了解,能大大提升展示和评估的真实性,更能让学生体会到学习的真实意义及自身对社会的价值感,这也是项目式学习对素养发展、终身学习的意义。除成果展示评估外,还有针对学生个体进行的个性化的评价,通常采用档案袋评价,在评价的“档案袋”中记录学生的学习过程、学习记录、学习效果等支持性材料。
例如,在校园图书义卖活动前开展产品发布会,团队对作品进行解说,并推荐给各班级试用,结合试用反馈进一步改进。在该案例中,学生借助过程评价量规和多元智能评价量表(如表4)可以清晰地开展自评和互评,发现自己的不足并反思个人的收获,发展综合素养。
表4