何声清
(上海师范大学数理学院,上海 200234)
2019 年,中共中央、国务院印发《关于深化教育教学改革全面提高义务教育质量的意见》,提出将项目化学习方式引进常规课堂,加强对学生自主探究、合作学习、创新意识的培养。在此背景下,上海市教育委员会于2020 年印发《上海市义务教育项目化学习三年行动计划(2020—2022 年)》,北京等地于2021 年也率先开展了“指向核心素养的项目化学习区域整体改革”试验,将项目化学习作为推进教学方式变革的重要抓手。①何声清:《义务教育阶段教师项目化学习理念认同度的调查研究:以数学学科为例》,《现代基础教育研究》2022 年第4 期,第80-86 页。
项目化学习(Projected-Based Learning,简称PBL)并非一种“空降”的教学组织形式,其核心理念与“做中学”、建构主义、情境学习等有诸多交织。②R. K. Sawyer,The Cambridge Handbook of the Learning Sciences,New York:Cambridge University Press,2006,pp.317-334.根据美国巴克教育研究所(国际公认的PBL 权威研究机构)的观点,PBL 是这样一种教学组织形式:教师精心设计项目的背景、情境、驱动问题等,为学生提供真实、复杂且持续探究的学习环境,学生在“做项目”的过程中实现知识学习、能力提升、素养发展。③R. M. Capraro,M. M. Capraro,J. R. Morgan,STEM Project-based Learning:An Integrated Science,Technology,Engineering,and Mathematics(STEM)Approach,The Netherlands:Springer Science&Business Media,2013,p.46.国外实证研究表明,PBL 能显著提升学生的学业成就①W. N. Wafula,O. R. Odhiambo,“Project Based Learning on Students’Performance in the Concept of Classification of Organisms among Secondary Schools in Kenya”,Journal of Education and Practice,Vol. 7,no. 16(2016),pp.25-31.,有效促进后进生的合作学习②D. Filippatou,S. Kaldi,“The Effectiveness of Project-based Learning on Pupils with Learning Difficulties regarding Academic Performance,Group Work and Motivation”,International Journal of Special Education,Vol. 25,no. 1(2010),pp.17-26.。新近一项综述性研究发现,PBL 的实践效果表现出鲜明的“学科特化性”,即它在不同学科实践所产生的影响存在较大差别。以数学学科为例,它并非总能显著预测学生的学业成就。③何声清:《国外项目学习对数学学习的影响研究述评》,《外国中小学教育》2017 年第6 期,第63-71 页。除了学科自身属性的影响外,教师的实施情况是影响学生从PBL 中获益的重要因素。④Y. Li,“The Negotiated Project-based Learning:Understanding the Views and Practice of Kindergarten Teachers about the Implementation of Project Learning in Hong Kong”,International Journal of Primary,Elementary and Early Years Education,Vol. 40,no. 5(2012),pp.473-486.仍以数学学科为例,尽管PBL 这一新兴的教学组织形式更加关注真实情境、持续探究、合作学习等,但一线教师并非总能对其持有积极的实施意愿。⑤S. F. Lam,R. W. Cheng,H. C. Choy,“School Support and Teacher Motivation to Implement Project-based Learning”,Learning and Instruction,Vol. 20,no. 6(2010),pp. 487-497.问题是:哪些关键因素影响了教师对于PBL 的实施意愿?其作用机制是什么?
理念是行动的先导。实证研究显示,PBL 之所以在实践中出现效果不佳的情况,是因为教师并没有在理念上建立对它的真正认同。例如,有些教师顾虑PBL 会影响日常教学进度,在教学中不愿意投入时间,或者频繁地穿插其“更加熟悉的、信任的”教学方式。数学教师在教学实践中对于PBL 的融入度较其他学科教师更低,常常“停留在项目表层而难以真正推进学习”。⑥何声清:《国外项目学习对数学学习的影响研究述评》,《外国中小学教育》2017 年第6 期,第63-71 页。又例如,尽管PBL 正在教学一线如火如荼地推广,但教师在短期内难以转变“先讲解、再应用”的教学思路。⑦夏雪梅:《项目化学习的实施:学习素养视角下的中国建构》,教育科学出版社2020 年版,第106 页。上述结论提示我们:教师对于PBL 的实施意愿取决于其是否在理念上真正认同;如果教师不能在理念达成认同,PBL 不可能真正走进日常的课堂。⑧S. Wurdinger,J. Rudolph,“A Different Type of Success:Teaching Important Life Skills through Project Based Learning”,Improving Schools,Vol. 12,no. 2(2009),pp.115-129.据此,本研究提出假设1:教师对PBL 的理念认同能直接且积极预测其实施意愿。
教师对于PBL 的理念认同与其持有的专业信念有关,转变教师既往的专业信念是提升其对于PBL理念认同的一项重要前期工作。⑨何声清,綦春霞:《国外数学项目学习研究的新议题及其启示》,《外国中小学教育》2018 年第1 期,第64-72 页。专业信念通常是指教师对于数学的本质属性、学习方式、教学形式所持有的观念或信条⑩赵冬臣,马云鹏:《教师教育国际比较研究的新进展:TEDS-M 评介》,《全球教育展望》2010 年第12 期,第60-64 页。,它是影响课堂形态的一个重要因素,能够直接预测课堂的文化氛围。⑪L. Chen,W. Van Dooren,L. Verschaffel,“An Investigation on Chinese Teachers’Realistic Problem Solving Abilities and Beliefs”,Journal of Mathematics Education,Vol. 4,no. 2(2011),pp.80-96.以数学本质信念为例,根据欧内斯特(Ernest)的观点,它通常可划分为工具主义、柏拉图主义及问题解决主义三个层次。⑫持工具主义的教师倾向于认为,数学是由事实、法则和技巧构成的集合体,因此,在教学中更加关注知识灌输;持柏拉图主义的教师倾向于认为,数学是逻辑严密的概念组成的知识体系,因此,在教学中更加关注知识解说;持问题解决主义的教师倾向于认为,数学是人类创造的文化产物,因此,在教学中更加关注知识探索。综上所述,教师对于PBL 的理念认同与其持有的专业信念有关。据此,本研究提出假设2:教师的专业信念能直接且积极预测其对于PBL 的理念认同。
“教育变革的成效取决于教师的所做和所思。”①M. Fullan,The New Meaning of Educational Change,New York:Teachers College Press,2001,p. 115.对于PBL 这一新兴的教学组织形式而言,教师的实施意愿还与其持有的专业信念密切相关。我国香港地区的实验研究也表明,尽管“学生中心”早已进入官方的教育文件,但是教师“师者中心”的信条根深蒂固,这使得PBL 的贯彻不够彻底。②S. F. Lam,R. W. Cheng,H. C. Choy,“School Support and Teacher Motivation to Implement Project-based Learning”,Learning and Instruction,Vol. 20,no. 6(2010),pp. 487-497.据此,本研究提出假设3:教师的专业信念能直接且积极预测其对于PBL 的实施意愿。对于新兴的教学组织形式,只有当教师的专业信念与其核心理念高度一致时,它才会得到认同、接纳和实施。
本研究基于假设3,并结合假设1 和假设2,提出假设4:教师的专业信念能积极预测其对于PBL 的理念认同,并据此进一步积极预测其对于PBL 的实施意愿。
本研究采取混合式研究设计,首先,从北京市随机抽取被试进行作用机制的定量研究,其次,从上海市的PBL 实验校抽取被试进行作用机制的验证分析。选择北京、上海两地教师为被试的原因是:如前所述,这两座城市在国内率先开展了较大规模的PBL 区域改革试验。因此,研究结果将更具代表性,研究建议将更具前瞻性。
在定量研究部分,从北京市随机选取676 名数学教师为研究对象。其中,小学、初中阶段分别有113人(占比16.7%)和563 人(占比83.3%),本科、硕士研究生学历分别有556 人(占比82.2%)和120 人(占比17.8%),二级、一级及高级职称分别有198 人(占比29.3%)、293 人(占比43.3%)及185 人(占比27.4%),5 年以下、6—10 年、11—15 年、16—20 年及20 年以上教龄分别有96 人(占比14.2%)、89 人(占比13.2%)、88 人(占比13.0%)、117 人(占比17.3%)及284 人(占比42.0%),有2 人的教龄数据缺失。
在定性研究部分,从上海市黄浦区3 所PBL 实验校抽取4 位教师为访谈对象,以对定量研究部分的作用机制进行必要验证。黄浦区在经济、教育等领域均居于上海市前列,3 所实验校的办学水平也均居于上海市前列,4 位教师均参与了系统的PBL 理念指导、案例开发、亲身设计、课堂实施等工作。
(1)专业信念问卷
在国际教育成就评价协会“数学教师教育和发展项目”(Teacher Education and Development Study in Mathematics,简称TEDS-M)中,数学教师的专业信念被细分为本质信念、学习信念及教学信念三个要素③赵冬臣,马云鹏:《教师教育国际比较研究的新进展:TEDS-M 评介》,《全球教育展望》2010 年第12 期,第60-64 页。;新近研究认为,它还包括数学学习评价信念这一要素。④喻平:《数学教师认识信念的一个理论框架与量表设计》,《数学教育学报》2013 年第4 期,第34-38 页。在设置专业信念问卷时,本研究同时考虑了本质信念、学习信念、教学信念及评价信念4 个要素。本质信念是指教师对“数学是什么”的认识,例如“事实、法则和技巧构成的集合体”“人类建构的文化产物”等;学习信念是指教师对“如何学数学”的认识,例如“注重理解”“强调记忆”等;教学信念是指教师对“如何教数学”的认识,例如“自主探究为主、教师引导为辅”“教师讲授、学生听讲”等;评价信念是指教师对“数学学习如何评价”的认识,例如“终结性评价”“形成性评价”等。借鉴已有研究的做法⑤李海:《职前数学教师实践知能发展的设计研究》,华东师范大学博士学位论文,2019 年,第333-335 页。,本研究从上述4 个要素分别设问,以获取专业信念的数据。该问卷合计4 个题项,采用李克特五级量表形式,得分自低至高表示认可程度逐级递增。
(2)理念认同问卷
为了向课程实施者提供标准化的操作指南,美国巴克教育研究所就PBL 的实施要领专门编制了一个参考标准,即黄金标准(Gold Standard)。①何声清,綦春霞:《国外数学项目学习研究的新议题及其启示》,《外国中小学教育》2018 年第1 期,第64-72 页。该标准从7 个维度对落实PBL 理念提出了要求,分别是:挑战性问题、持续探索、真实情境、自主表达、反思、评论与修正、成果意识。②何声清:《义务教育阶段教师项目化学习理念认同度的调查研究:以数学学科为例》,《现代基础教育研究》2022 年第4 期,第80-86 页。结合数学学习的实际情况,学生的反思行为通常与评论、修正等存在交互,因此将它们合并处理。由此,问卷共包含挑战性问题、持续探索、真实情境、自主表达、反思和评价、成果意识6 个维度,各维度分别设置3 个题项,合计18 个题项。问卷采用李克特五级量表形式,得分自低至高表示教师的认可程度逐级递增。
(3)实施意愿问卷
作为显变量,实施意愿的信息可以直接通过意见征询来获取。在本研究中,通过设置题项“根据您当前的情况,您有多大程度的意愿尝试实施项目化学习”来采集这一信息。被试的反馈分为“非常不愿意”“不愿意”“中立”“愿意”“非常愿意”5 个程度,表示实施意愿依次增强。
内部一致性系数分析显示,专业信念问卷的Cronbach’α系数为0.919,理念认同问卷的Cronbach’α系数为0.988,同质性信度良好。一阶验证性因素分析显示,NFI= 0.967,RFI= 0.959,IFI= 0.974,TLI = 0.968,CFI = 0.974(均>0.9),PNFI = 0.771(>0.5),RMSEA = 0.072(<0.08),SRMR = 0.022(<0.05),χ2/df=4.513(<5),效度指标拟合良好。
基于理论假设,本研究将“专业信念”(记作X)作为影响“实施意愿”(记作Y)的直接变量,将“理念认同”(记作M)作为影响“实施意愿”的中介变量。“专业信念”对“实施意愿”的直接效果(X→Y)记作c';“专业信念”对“理念认同”的直接效果(X→M)记作a;“理念认同”对“实施意愿”的直接效果(M→Y)记作b,则有:
M=iM+aX+eM(iM为截距,eM为残差);
Y=iY+c'X+bM+eY(iY为截距,eY为残差)。
对关涉变量进行描述性统计和相关分析,结果显示:实施意愿(M=3.71,SD=0.79)与专业信念的各要素(M本质信念=4.23,SD=0.79;M学习信念=4.23,SD=0.82;M教学信念=4.28,SD=0.73;M评价信念=4.16,SD=0.77)之间均存在显著性正向相关(r=0.210~0.304,所有p<0.001),与理念认同各维度(M挑战性问题=4.18,SD=0.83;M持续探索=4.22,SD=0.80;M真实情境=4.26,SD=0.78;M自主表达=4.29,SD=0.78;M反思和评价=4.26,SD=0.78;M成果意识=4.22,SD=0.79)之间均存在显著性正向相关(r=0.293~0.337,所有p<0.001);专业信念各要素与理念认同各维度之间均存在显著性正向相关(r=0.341—0.499,所有p<0.001)。以上初步说明:关涉变量之间均存在显著性正向相关,因此,符合理论预期。关涉变量的相关性系数及其显著性,详见表1。
表1 关涉变量的相关性分析
(1)拟合度与路径系数
对专业信念、理念认同与实施意愿之间的假设关系进行验证。模型的拟合度指标为:NFI=0.985,RFI = 0.979,IFI = 0.989,TLI = 0.985,CFI = 0.989(均>0.9),PNFI = 0.699(>0.5),RMSEA = 0.062(<0.08),SRMR=0.020(<0.05),χ2/df=3.604(<5),说明模型拟合度良好。
标准化系数显示:专业信念对理念认同有直接的正向预测作用(a=0.545,p<0.001),对实施意愿也有直接的正向预测作用(c'=0.182,p<0.001);理念认同对实施意愿有直接的正向预测作用(b=0.216,p<0.001),详见图1。
图1 模型的结构、路径系数及其显著性
(2)中介效应检验
采用偏差矫正的Bootstrap 方法(Bias-Corrected Bootstrap)检验中介效应的存在性。随机抽取1000个Bootstrap 样本,用上述模型进行拟合以获得1000 个中介效应的估计值,最终将其排序并估计中介效应95% 的置信区间。结果显示:专业信念对实施意愿的总体效应Bootstrap 95% CI 为[0.210,0.393],间接效应Bootstrap 95%CI 为[0.053,0.206],直接效应Bootstrap 95%CI 为[0.069,0.296],均不包含0。以上说明:理念认同在专业信念与实施意愿之间存在部分中介作用。从效应量来看,专业信念对实施意愿的直接作用较间接作用更大(β直接=0.182,效应量为60.7%;β间接=0.118,效应量为39.3%)。模型的标准化系数及效应量,详见表2。
表2 模型的标准化系数及效应量
为了进一步验证教师的专业信念、理念认同对于PBL 实施意愿的作用机制,研究者抽取实验校的4位教师进行了深度访谈。
(1)专业信念对理念认同和实施意愿的支撑
受访的4 位教师均是理念先进、乐于创新的中青年骨干教师。在接触PBL 之前,他们积累了关于单元整体教学方面的实践经验。有教师表述:“上海有单元整体教学的理念,前两年市教研室推出了各学科的单元设计指导书。在平常的教学中,我和同事都非常一致地采用单元整体教学的方式”(SHSSWZX_ZJ)。在参与这些教学创新的过程中,他们已然建立起新课程标准所倡导的尊重学生主体、重视学习过程等专业信念。他们持有的这些高度开放的专业信念,为认同和接纳PBL 提供了条件。在课题组开展PBL 设计工作坊期间,受访教师均对PBL 表现出浓厚的兴趣和热情。例如,有教师表示,“这些天的PBL 设计工作坊给予了我们很多指导性建议,我每次还会回头翻看录像,真希望专家能有更多、更具体的建议给我们”(SHSSWZX_ZJ),表达了对于学习PBL 相关知识的积极态度。有教师提及,“我感到这几天的工作坊收获颇多,从专家分享的经典项目素材来看,将PBL 的案例文本落实到真实课堂,实际上还有许多细节值得深度研究和反复推敲”(SHSSWZX_GMQ),不仅表达了对PBL 的理念认同,还表达了对于设计、实施PBL 的积极意愿。
除此之外,受访教师还表达了对于PBL 具体核心理念的高度认同。例如,“按照PBL 设计的‘黄金标准’,驱动性问题、真实的情境等是非常关键的,此外还要关注高阶认知、学习成果展示等。在PBL 中,学生的数学表达能力能够得到彰显。对于平时不自信的学生而言,也能够较深度地参与其中,获得自主表达的机会”(SHSGZCJZX_YXY);“PBL 强调团队合作、语言表达、成果展示,由此学生的参与度会高很多,尤其是知识面比较广的同学变得更乐意去展现自我”(SHSDTCJZX_GDH);“PBL 给师生带来了幸福感。我觉得幸福感体现在教与学当中,就是学生很开心的状态,这是我们平时在上课当中所没有的。他们虽然是在出数字难题,但是很享受这个过程,毕竟他们也是要学好因式分解才能去设密、解密。所以,看着学生比较开心的这种状态,我觉得实施PBL 再苦再累还是值得的”(SHSSWZX_ZJ)。如上可见,在自身具备良好专业信念的前提下,经历系统的PBL 理论指导、案例开发等环节后,教师对于PBL“黄金标准”中的挑战性问题、持续探索、真实情境、自主表达、成果意识等都表示了高度认同。
(2)理念认同对实施意愿的支撑
在亲身设计和打磨自主项目“设计和破解密室逃脱密码”(以“因式分解”为知识载体的项目)时,教师们呕心沥血但乐此不疲地投入了近三个月时间。高度的理念认同是促使其乐于学习、乐于践行PBL的重要因素。例如,有教师指出:“PBL 的一个重要特点是任务驱动,用主任务和子任务驱动学生的兴趣,在任务的驱动下,整个项目是始终围绕一个主题而推进的,这比我此前常用的解读课本、讲练结合式的教学更好”(SHSSWZX_ZJ);“PBL 的最大特点是它有两条主线:一是故事的主线,二是思维的暗线。另外,它的驱动问题对学生学习而言也是很有意义的”(SHSSWZX_GMQ)。当问及“PBL 设计的经历给自身教学带来了何种变化”时,有教师指出:“通过亲身参与PBL 设计,重新审视原来的家常课时,应该说当前的有些想法是颠覆性的,因为之前我们从来没有去想过这样教学因式分解,我们就知道把多项式分解成几个整式乘积的形式,这使得我们在文案设计、思路开发、撰写案例、执行能力等方面都有所提升。在此过程中,我们也不断发掘了自己设计和实施PBL 的潜能”(SHSSWZX_GMQ)。可见,当教师建立起对PBL 的理念认同,他们表达了对于教学创新的热烈期望,也表达了对于实施PBL 的积极意愿。
值得关注的是,受访教师还对当前“双减”背景下开展以PBL 为抓手的教学方式变革表达了积极看法:“此前,学生、家长可能倾向于关注练习、做题、考分,在‘双减’的大环境下,学生在做中学,参与度得到明显的提升,团队展示的频次增多。对于‘双减’来说,我其实觉得是更适应”(SHSDTCJZX_GDH);“‘双减’后,作业量上肯定要有所减少,等今年或明年全国义务教育课标出来之后,无论上海这边是不是还继续采用本地课标,但是我相信这种教学形式的变革一定是一个大方向。我们可能不用一味追求难题偏题,这样留给PBL 的空间就更大,作业就能更能体现项目化”(SHSSWZX_ZJ)。
综上所述,实验校的4 位教师都具备良好的专业信念,对于新兴的教学方式都抱有积极的态度。经历系统的PBL 理论与实践工作后,其对于PBL 的核心理念都持有高度的认同感。可见,教师的专业信念、理念认同是影响其实施PBL 意愿的重要基础。正如实验校教师所指出的:“从课堂的实际反馈来看,学生的参与度很高,那么对于我来说实际上是蛮享受的”(SHSDTCJZX_GDH);“如果明年还让我用PBL的方式再上一遍,我依然十分乐意”(SHSGZCJZX_YXY)。
基于定量分析厘清变量关系,并基于定性分析加以验证,本研究提出的理论假设均得以证实,获得如下结论:
(1)教师的专业信念能积极影响其对于PBL 的理念认同;
(2)教师的理念认同能积极影响其对PBL 的实施意愿;
(3)教师的专业信念不仅能直接影响其实施意愿,还能通过积极理念认同间接影响其实施意愿。
以往研究表明,对于特定的新兴教学组织形式而言,教师的实施意愿通常与学校层面的校园氛围、课时体量、班额限制及教师自身层面的自我效能感、课程期待、理念趋同等因素有关。①S. F. Lam,R. W. Cheng,H. C. Choy,“School Support and Teacher Motivation to Implement Project-based Learning”,Learning and Instruction,Vol. 20,no. 6(2010),pp. 487-497.本研究进一步聚焦教师层面的专业信念这一关键因素,结果显示,它对PBL 的实施意愿具有正向且显著的预测作用。
事实上,任何新兴的教学组织形式从提出到实践都需要经历一个较漫长的历程。一百年前,著名教育学家克伯屈(Kilpatrick)所倡导的设计教学法(Project Method)自美国引进本土,该教学法因主张“自行设计”“单元活动”等而通常被视作PBL 的雏形或前身。但是,设计教学法在本土实践的过程中遭遇了“水土不服”的状况,在将近百年里经历了大起大落,渐至消失无痕。②夏雪梅:《从设计教学法到项目化学习:百年变迁重蹈覆辙还是涅槃重生》,《中国教育学刊》2019 年第4 期,第57-62 页。直至2010 年,随着国际数学教育领域积极推动“指向数学素养的教学变革”行动,以PBL 为抓手的教学实践和应用研究才焕发了新的生机。可见,转变专业信念是增进实施意愿的基本前提。只有专业信念与PBL 的核心理念存在高度共识时,PBL 的实施才能更彻底、更有效。可以肯定的是,随着课程改革的深入,尤其是在《义务教育数学课程标准(2022 年版)》颁布并实施推进的大背景下,未来的数学教学将进一步凸显数学素养导向,教师在教、学、评等方面所持有的专业信念也将越来越适应PBL 理念。
对于PBL 这一新兴的教学组织形式,其核心理念如果未能获得教师的认同,则难以真正在课堂中有效落实。①S. Wurdinger,J. Rudolph,“A Different Type of Success:Teaching Important Life Skills through Project Based Learning”,Improving Schools,Vol. 12,no. 2(2009),pp.115-129.可见,除了专业信念以外,教师对于PBL 理念的接纳、认可及内化(即理念认同)也是影响其实施意愿的关键因素。本研究发现,教师的专业信念除了能够直接积极影响其对于PBL 的实施意愿以外,还能够通过积极增进其对于PBL 的理念认同间接提升实施意愿。这也得到已有研究的支撑:面对新兴的教学组织形式,只有当教师持有的专业信念与其核心理念高度契合时,它才得以被接纳和实施。②S. F. Lam,R. W. Cheng,H. C. Choy,“School Support and Teacher Motivation to Implement Project-based Learning”,Learning and Instruction,Vol. 20,no. 6(2010),pp. 487-497.从效应量来看,专业信念对实施意愿的间接作用占比近40%,可见通过这一路径提升教师的实施意愿是可行的、有益的。有研究指出,正如机体对于移植器官的排斥反应一样,PBL 在本土化的过程中难免会遭遇各种挑战或困境。③D. Watkins,J. B. Biggs,Teaching the Chinese Learner:Psychological and Pedagogical Perspective,Hong Kong:Comparative Education Research Centre,2001,pp.3-23.可见,在上海、北京等地率先开展PBL 的教学改革背景下,转变专业信念、强化理念认同是教师亟待补足的两项前期工作。为此,建议以PBL 的理论基础、黄金标准、经典案例等为主题,针对性地开展各级各类的教师培训工作。