层次递进式项目化教学实践研究

2022年4月8日，教育部印发了《义务教育课程方案和课程标准（2022年版）的通知》，对义务教育阶段的16门课程分别提出了新课程标准。在“义务教育信息科技课程标准（2022年版）”中指出“创新教学方式，以真实问题或项目驱动，引导学生经历原理运用过程和数字化工具应用过程，构建知识，提升问题解决能力。注重创设情境，提高学生学习参与度，提升学生知识迁移能力和学科思维水平，鼓励‘做中学’‘用中学’‘创中学’，凸显学生的主体性。学生能根据学习需求，利用信息科技获取、加工、管理、评价、交流学习资源，开展自主学习和合作探究，具有创新创造活力，在数字化学习环境中主动探索新知识与新技能，设计和创作具有个性化的作品”[1]。义务教育中信息技术是一门理论与实践性都很强的学科，新课程标准的提出，对教师的教学观念、教学能力和教学素养均提出了更高要求，同时也对学生的课程学习能力和学习方式提出了不同学段的目标要求。信息技术课程的教与学应顺应时代发展，创新教学方法，提高学生学习参与度，培养学生多方面综合能力。鉴于此，本研究创新性应用层次递进式项目化教学模式开展小学信息技术课教学实践研究，以期通过新教学模式的创新性应用，培养与提升学习者综合能力和学科素养，丰富与完善新课改的理论与实践探索。“层次递进式项目化教学”是“层次递进教学法”（Stage-progressiveLearning,SPL）与“项目化教学”（Project-basedTeaching,PBT）相融合的一种综合性教学方法。项目化教学源于1918年美国学者WillianHeardKilpatrick（威廉赫德克伯屈）发表的论文《项目教学法》。20世纪末，加拿大教育家Chad,S.C（查德）和美国教育家Katz,L.C（凯兹）在“项目教学法”系统理论的基础上正式提出“项目化教学”概念。[2]项目化教学是以项目为载体、以实践为方式的一种“行为导向”教学模式。“层次递进教学法”是教师根据学生认知能力与特点，将知识按照从易到难、由浅入深、从一般到特殊、从共性到个性的方式分解知识点，制定阶段性学习目标与评价标准，为学习者提供适宜的学习资源，促使学习者主动学习，最终使得每个学习者都在原有基础上知识与能力得到提高。“层次递进式项目化教学”融合了“项目化教学”与“层次递进教学法”的特点，从实践入手，先学后教、先练后讲，培养学习者学习主动性、批判思维与问题解决能力、沟通与协作能力、创造与创新能力[3]。以实现学习者全面发展为目标，将教学活动以项目化的形式呈现给学习者。知识点的呈现与学习由浅入深、由简单到复杂，教师引导学生以小组探究形式完成学习项目，将知识由接受式学习变为问题解决式学习，从而促使学习者在完成项目的过程中积极思考，探索构建自身知识体系，增强创新精神与合作精神[4]。一、层次递进式项目化教学的设计与实施（一）层次递进式项目化教学的基本特点1.知识点分层式项目教学设计层次递进式项目化教学须根据知识点之间的逻辑关系，采取由浅入深、由简单到复杂、由一般性应用到综合性应用的过程开展教学活动。各项目之间知识点的学习不是简单罗列，而是以循序渐进的方式开展，让学习者在小组协作的基础上进行知识点学习的协作探索，最终完成各项目任务。既能完成对知识点的探究性学习又能在小组协作探究过程中培养学习者的协作精神、学习积极性，同时又培养了综合运用该项目知识点解决本项目问题的能力[5]。2.能力培养的递进式层次递进式项目化教学在各阶段的教学项目设计，除了按照知识点逻辑关系由简到繁、由浅入深的步骤开展外，还须在不同项目阶段着重培养学习者的不同能力，在最终的项目阶段强调学习者能有效综合应用前边项目阶段累积的知识、经验、能力来解决最终复杂的项目问题。（二）层次递进式项目化教学的设计1.实施步骤的设计基于上述理论指导，本研究构建的层次递进式项目化教学实施步骤如图1所示。图1层次递进式项目化教学实施步骤由图1可见，本研究构建的层次递进式项目化教学由三个项目阶段构成，且各项目阶段基于知识学习的“循序渐进”原则分别协作探究不同难度的知识，而协作探究知识的终极目标是逐步培养与提升学习者不同方面的能力。项目一阶段主要完成“知识点一”的学习，“知识点一”由若干个子知识点构成，该阶段着重培养学习者的“观察能力”与“探究能力”；项目二的开展需要学习者在掌握“知识点一”的基础上，通过项目二教学活动的设计，达到对“知识点二”的掌握，“知识点二”又由若干子知识点构成，各子知识点又通过项目二的教学活动设计分别实现对学习者“分析问题能力”和“解决问题能力”的培养；项目三是本研究最终项目阶段，需要在前两次项目学习中积累的知识与能力基础上完成该项目内容，项目三阶段着重培养学习者的“想象力”与“创造力”。2.层次递进式项目化教学过程模式的设计关于项目化教学的实施步骤，不同学者持不同观点，如Papandreou把项目化学习实施分成六个阶段，即选择、计划、研究、产品制作、总结、评价[6]；Blumenfeld将项目式学习过程分成七个阶段，即提出问题、辩证性分析问题、制订实施计划、实施计划与收集数据、分析数据得出结论、交流讨论与提出新问题、制作产品[7]；徐福荫教授将项目化教学分为选定项目、规划设计、探究活动、项目实施、成果交流、活动评价六个阶段[8]。综合国内外学者观点，本研究制定的层次递进式项目化教学过程模式分为五个阶段：创设项目、制订计划、活动探究、作品制作、展示与评价，如图2所示。图2层次递进式项目化教学过程模式（三）层次递进式项目化教学的实施本研究基于小学五年级信息技术课程第三单元“有趣的画图工具”作为层次递进式项目化教学实践内容。通过本单元学习，学习者须掌握形状、橡皮、颜色填充、选择、复制、粘贴、缩放、画笔及菜单的使用。研究中采用ISM法分析学习主题中知识点的结构，根据知识点学习的逻辑顺序设置不同项目任务和学习资源，并且不同阶段的项目任务又着重培养学习者不同方面的能力，从而通过三个项目任务的开展促使学习者达到对本单元知识点的掌握和达成对学习者观察与探究能力、分析问题与解决问题能力、想象力与创造力的培养与提升。1.创设项目本阶段是层次递进式项目化教学起始环节，如表1所示。教师在本阶段须完成三个任务：第一，根据教学单元主题设计层次递进式项目化教学；第二，根据各教学主题创设教学情境。项目一与项目三设计了图片展示和启发式提问环节，引导学习者积极思考与观察从而进入学习主题，项目二采用视听媒体与启发式提问方式引入学习主题；第三，设计与制作三个项目主题的知识点教学资源和小组主题作品创作所用素材；第四，指导学习者正确理解项目主题内容与小组合作探究的主题任务、作品要求及评价方式。2.制订计划该阶段是各学习小组根据教师布置的项目任务开展合作探究学习活动的起点。学习者在本阶段开展的学习活动为:一是,通过协作学习方式正确理解教师布置的项目任务与目标;二是,分解教师的项目任务内容;三是,协作制订完成项目任务的具体实施方案;四是,组长分配各组员子任务;五是,执行项目任务的时间进度安排。老师在本阶段须有效指导各组对项目任务的正确理解及帮助与督导各组制订有效的项目实施计划。3.活动探究本阶段学习者主要根据项目主题开展小组合作，完成两项学习任务：一是，通过小组合作方式完成本次项目所涉及知识点的学习探究；二是，在完成知识点学习的基础上再次通过小组合作方式完成本次项目任务主题。教师在本阶段主要应用“协作问题解决学习”（CPSL）策略指导学习者有效进行项目探究[9]。4.作品制作本阶段学习者须根据项目任务要求，在完成各项目知识点的合作探究后，熟练应用各知识点完成项目主题作业。项目一作品是使用画图工具中的形状工具绘制动物图案并上色。各动物图案可用圆形、矩形、三角形、扇形等形状组合绘制；项目二作品是完成一幅孙悟空斗妖降魔的图画，要充分应用项目一和项目二所学知识点完成作品；项目三作品须熟练综合应用项目化学习中所学的所有知识点，通过小组协作方式绘制一张节日卡片，并用诗句表达卡片主题。教师在该阶段引导与帮促学习者完成项目任务。5.展示与评价小组学习成果的评价由形成性评价和总结性评价两部分组成，各占50%权重。形成性评价主要对学习者学习活动过程中的表现进行评价，教师制定评价量规，由小组内成员之间的互评、学生自评、小组反思报告三部分组成；总结性评价主要针对各小组协作完成的项目作品进行评价，由非本组的其他同学和教师进行评价。教师在本阶段须组织开展项目化学习成果的评价、对学习者给出的形成性评价结果进行分析、了解学习者学习过程中存在的问题、反思项目化教学设计过程、反馈各小组作品达成项目学习要求情况并提出改进意见。二、层次递进式项目化教学实施效果分析（一）学习者课程学习的意识与态度数据统计与分析为了解学习者在层次递进式项目化学习开展前后对课程学习的意识与态度变化，笔者进行了前后测，使用SPSS软件进行配对样本t检验。由表4可见，学习者对“信息技术课程学习的重要性”前后测所持态度P=0.000、“信息技术课程很有趣”双尾概率P=0.001、“喜欢以小组合作探究方式开展学习”P=0.000、“层次递进式项目化教学方式能促使我积极进行知识探究与主动学习”P=0.009、“层次递进式项目化教学方式能促进我对知识点的掌握及对知识点的综合应用能力”P=0.005，这五项的双尾概率P值均小于0.01，表示学习者在层次递进式项目化学习开展前后，对课程的学习意识与态度差异性极其显著，对课程的认识、理解、课程采取的教学方式及学习结果均持肯定态度。（二）层次递进式项目化教学学习者能力培养效果数据统计分析本研究将三个项目阶段培养的学习者三类能力水平在研究开展前后分别进行了前测和后测，应用SPSS软件对三个项目阶段所注重培养的能力进行了配对样本t检验，数据结果如表5所示。表5层次递进式项目化教学实施前后学习者能力培养效果配对样本t检验由表5可见，项目一阶段“观察能力和探究能力”的观测由10个观测点（1～10）组成，其中，“观察能力”为5个观测点（1～5），“探究能力”也为5个观测点（6～10）；项目二阶段“分析问题和解决问题能力”由5个观测点（11～15）组成；项目三阶段“想象力和创造力”由5个观测点（16～20）组成，各观测点由来依据及数据分析如下。1.观察能力与探究能力培养效果分析本研究根据王唯《小学儿童观察能力研究报告》、宫淑阳《个体观察能力与神经类型的关系研究》等学者的研究成果，制定了五个维度（表5中1～5）进行学习者观察能力数据测量与统计，分别是观察的目的性、观察的敏锐性、观察的条理性、观察的独创性、观察的客观性。由表5可见，这五个测量维度的P值均小于0.01，说明学习者在基于层次递进式项目化教学后观察能力得到了提升。从均值看，学习者“观察的客观性”提升幅度最高，均值为1.148，“观察的条理性”在试验前后P=0.000，差异显著，均值为0.852，可以说学习者在观察能力培养中“观察的条理性”还有提升空间。对学习者探究能力的培养，本研究在层次递进式项目化教学研究开展前后的“知识掌握程度”“知识构建的准确性”“知识构建的完整性”“提出新问题的能力”“作品质量”等五方面进行了观测。测量方式包括完成新知识点学习效果测试题、上机操作测试、用概念图表达完成本项目所掌握的知识及知识点间关系、小组作品评价。从双尾检验结果看，P值均小于0.01，可以说学习者探究能力在教学研究前后有显著提升。其中通过小组合作探究完成的项目化学习作业质量均值最高，为1.944，而“提出新问题的能力”均值为0.981，位于五个评测指标的最后，可以说学习者通过层次递进式项目化教学后能够较准确地建构知识体系、对知识体系的认知较完整、小组协作完成的作品质量较高，但对新问题的发现和提出能力还有提升空间。2.分析问题能力与解决问题能力培养效果分析为观测学习者分析问题能力与解决问题能力，笔者结合PISA2021[10]和ATC21S[11]的协作问题解决能力评价标准中部分内容及教育部印发的义务教育信息科技课程标准（2022年版）第三学段（5～6年级）标准，又结合专家、执教老师、区学科带头人意见进行评测维度制定，共制定了五个评测维度。“主题任务分解的正确性”，这一维度由学习者用概念图软件绘制基于项目二开展项目化学习时所解决问题的主题与解决方案及解决结果，由教师进行评价；第二个维度是“完成任务时间”，教师记载各组完成项目学习的时间，根据完成时间的长短分别赋予1至5等级；第三个维度是“完成任务质量”，由任课教师制定小组项目学习成果评价标准，分别进行自评、互评、师评，所赋权重见表3所示；“分析问题能力双评”和“解决问题能力双评”均由教师制定评价量表，学习者和教师都参与评价，各占50%。数据统计结果如表5所示，可见，在前一次项目化教学实施后，学习者已逐渐适应该种学习方式，在完成任务的时间和质量上有显著提升（P值均为0.000），“主题任务分解的正确性”均值最高，为1.259，“解决问题能力”和“分析问题能力”通过师生双评，均值分别为1.204和1.019。通过这组数据可见，基于层次递进式项目化教学能显著提升学习者分析问题和解决问题能力。同时学习者在项目任务的驱动下能积极进行小组合作探究学习并能在有限的时间内完成较高质量的学习任务。3.创造力与想象力培养效果分析本研究采用WCS量表测量学习者创造力与想象力。WCS将创造力分为冒险性、好奇心、想象力、挑战性四个维度，加上项目三作品的评分（所赋权重见表3所示），得到五项创造力与想象力分数，