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任务驱动、项目学习的本质特征与运用---以化学教学为例

(2019-03-30 21:00:47)
标签:

教育

化学

(本文刊于《福建基础教育研究》2019年2期)

摘要探讨任务驱动和项目学习法的本质特征、运用中需要研究的问题;结合化学学科教学案例,讨论在运用任务驱动和项目学习法实现教和学方式变革,落实学生核心素养培养中,需要探讨改进的若干问题。

关键词:任务驱动学习;项目式学习;化学教学;核心素养培养

 

随着基础教育领域课程改革的深入,教与学的方式的改革分外受到学校和教师的重视。在许多课程教育专家的带动、引领下,许多西方的先进的教学方式在我国得到介绍和应用。任务驱动学习法、项目式学习是先后在我国的基础教育的学科教学中运用较多的学习方式。在学习和尝试应用的过程中,取得了一定成效,创造了许多新的经验,但也存在一些值反思、研究的问题。需要我们加深对这些学习方式的理解,提高运用能力。

1.正确认识任务驱动学习法、项目式学习的本质特征

“任务驱动”学习法原是信息技术学习的一种方法[i]。学生在教师的帮助下,从浅显的实例入手,尝试完成一个相对容易掌握的任务,带动信息技术理论的学习和应用软件的操作,完成学习学习任务。在学习过程中,学生在任务驱动下,积极主动应用学习资源,自主探索、互动协作,达成学习目标。信息技术学科的任务驱动学习,不在于要求学生能记、背诸如 "窗口""模板""网络协议"等信息技术的有关概念,而在于学会做什么、能做多少、完成的效果如何。如学会怎样操作"窗口""模板",怎样遵循"网络协议"。学生通过任务驱动学习可以积极主动地选择、使用信息技术工具进行自主学习和探讨问题,提高在实际生活中应用信息技术的能力。

    在其他学科的教学中,运用任务驱动学习法设计组织教学,也要依据学习的内容要求提出具体的任务,把学习内容隐含在具体的学习任务中,以任务的完成做导引和主线。在学习过程中学生依据完成具体任务的需要,自觉地寻找学习资源,开展学习,自主地或在教师指导下提出解决问题,完成任务的思路、方法,并通过具体操作,学习并应用新知识,边学习边完成任务。驱动学习的任务“是经过教师精心设计的。每个任务均含有适量的新知识点和认知冲突,任务有一定的弹性和开放性。学生在完成任务的过程中积极主动地探索各种解决任务的途径,并选择最佳方案。“教师只是过程的设计者和组织者。”[ii]

高中学生学习电化学知识中,要求学生能运用电解反应理解掌握饱和食盐水电解的原理,体会化学原理的实际应用价值。学生学习了电解水、电解氯化铜溶液的有关内容,初步了解电解的基本原理后,可以运用氯碱工业电解饱和食盐水制造烧碱的视频材料、模型,创设学习情景、设计任务,让学生运用电解原理探索电解反应的机理和过程,用任务驱动学习,达成学习目标。在情景创设中,要启发学生发现、提出下列问题:电解得到哪些产品;电解槽的电极材料有什么要求;为什么所用的食盐要先去除泥沙、钙、镁、硫酸根离子,如何去除;为什么在电解槽中要用隔膜把阴极室和阳极室隔开;电解生产是持续进行的,产品烧碱是纯净的水溶液吗?让学生探究解决这些问题,运用已学知识、获取新的知识解答问题完成任务,达成学习目标。

任务驱动法的基本教学环节包括:

l  创设与学习主题密切相关又与现实情况基本一致或相类似的学习情境。

l  在所创设的情境下,选择与当前学习主题密切相关的真实性事件或问题(任务)作为驱动学习的任务。

l  教师向学生提供解决问题的有关线索(如要搜集的资料类型、获取有关信息资料的路径等),倡导学生通过相互间的讨论、交流,修正完善自己的问题解决方案,通过自己的实践完成任务。

l  评价问题解决的过程和结果、新知识的意义建构;评价学生自主学习与协作学习的能力。

任务驱动教学不同于传统教学,把听讲、接受知识为主的学习过程转变为以解决问题、完成任务为主的互动式的学习过程。每一位学生都能根据自己对当前问题的理解,利用有关知识与自身特有的经验,提出完成任务的方案、进行学习实践。在探索解决问题的过程中"同化""顺应"所学的新知识,发展能力。

正因为任务驱动学习法倡导学生主动参与学习实践、合作学习、探索创新。有利于激发学习兴趣,培养分析问题、解决问题的能力,因而,也受到其他学科教学的欢迎。逐渐扩展运用于其他学科课程,尤其是实践性、操作性较强教学内容的学习。

项目式学习(Project-Based Learning, PBL)[iii]是在医学、工程专业等职业教育的教学中发展起来的,后来也在基础教育各个学科的教学中得到广泛运用。项目式学习法的“项目”,在职业教育中指以生产一项具有实际应用价值的具体产品为目的任务。随着项目学习法在基础教育的采用,“项目”泛指具有在生产部门或日常生活、学习中应用价值的教学实践成品。

项目式学习是在教师的指导下, 学生以小组开展讨论、实践操作等学习活动,完成一个相对独立的项目,并用可见的成果来展示。问题的提出,项目的选择、信息的收集、项目实施的方案设计、组织、操作,到完成情况的评价,都由学生自主进行。通过项目式学习,学生可以了解并把握整个项目完成过程,了解完成项目所需要的各个环节的基本要求,学习完成项目所需要的各种知识、方法、技能和观念,并学习如何应用这些知识、方法、技能和观念分析、解决问题,提高包括社会能力在内的各项关键能力。

此外,由于完成一个现实的研究项目,需要的知识、方法、技能、观念,思维方式,往往不只涉及一个专业课程的学习内容,而是跨专业款学科的,为了让学生在解决问题中习惯于一个完整的思考和解决方式,所设置的项目的完成往往也都包含多门课程的知识。

例如,在高中化学教学中,可以指导学生从下列问题中选择确定自己感兴趣的若干问题(还可以提出选择其他问题)开展项目式学习,寻找学习资源,通过小组协作学习和探究学习,解决问题,形成包括实验报告(或录像)、照片、视频、文本资料等文件的学习报告:

金属是重要的材料,除金属外,人们常用的材料还有哪些,金属材料在那些方面有它的优势?

自然界中,铁矿石在含量、分布上和铜矿石相比,开发、冶炼、利用更有优势,但是我国古代最先制得和利用的金属材料是青铜,而后才是铁。原因是什么?     

炼铁用高炉,炼钢使用平炉或转炉,但是高炉并非越高炼铁效率越高,为什么?

    通过实验,比较还原氧化铁、氧化铜的难易程度,联系各种常见典型金属氧化物(如氧化铁、氧化铜、氧化铝、氧化镁等)还原所需反应条件的差异,并做解释说明。

了解我国金属资源的分布和储量,认识我国金属资源的利用状况。

了解我国稀土金属资源在世界上的地位。为什么我们要限制稀土金属的出口?稀有金属的冶炼非常困难,了解是说明原因。

查阅资料了解徐光宪院士在我国稀土金属冶炼和利用上的卓越贡献。

从国内外的教学实践看,任务驱动和项目式学习都是在教师的支持、指导下,用任务或项目产品的实现来驱动、组织学生的自主学习。学生通过自己独立探究或在学习小组中合作学习,交流、讨论、完成任务或项目产品的研制,达成一定的学习目标。任务驱动的任务相对简单,用具体的任务带动某一项原理知识或技能的学习,每个学生以独立探究学习为主(必要时可以交流讨论)完成任务,通过对具体任务完成的质量,评价学习目标的达成度。项目式学习,要求选择、确定一个和现实问题密切相关的主题,以小组合作方式协作完成围绕研究主题的一个或若干个任务,并用某种形式呈现项目研究的成果,通过探究学习过程的表现和项目成果评价学习目标的达成度。项目式学习对学生自主学习的能力要求较高。学习项目的选择、规划,具体探究问题的提出、学习资源的选择、利用,成果的呈现,都由学生自己进行。在项目完成的过程中,学生不仅可以学习、掌握跨学科的知识和技能,还可以体会个个学科独特的观念和思维方式,发展关键能力,强化社会参与意识,对相关的社会热点问题做出正确的价值判断,促进学生学科核心素养的形成与发展。

2.有效运用任务驱动和项目学习法需要研究的问题

任务驱动和项目式学习,与传统教学方式相比,掌握和运用难度较大,对教师教学能力要求高,尽管教育教学专家们做了许多理论和实践上的评介、指导,但要有效的运用,真正发挥落实学生和学科核心素养培养和发展的作用,仍有许多问题需要探索研究。

例如:

 研究如何制定目标清晰、重点突出的学习课题。所有教学活动,都要从学习主题出发来确定学习目标、设计学习活动。教师要依据课程标准,正确解读把握学习内容,任务驱动法、项目学习法也不例外。教师要研究、把握学习内容所蕴含的观念、方法、知识、技能及其在现实生活中的应用价值,应用方法,制定学习活动的明确目标。

   通过教学实践探索怎样使设计的任务和项目能契合学习的内容要求,激起学生兴趣和探究欲望。运用任务驱动学习方法、项目式学习,任务或项目的难易程度、要求高低的考量十分重要。要做到和学生的学习阶段,学习基础和学习能力相匹配,太难无法完成,太易难以激发学生兴趣。设计和选择的问题,不仅要有启发性,还要与教学的逻辑结构和系统性相适应。

    探索如何创设和现实联系紧密又贴合学习内容要求的情景(任务的环境、项目的背景),能让学生在密切联系实际的情景中探索和完成任务或项目。

   研究教师如何发挥支持、建议、指导,帮助学生更有效的学习。例如,在学生开展任务驱动学习、项目式学习中,如何帮助学生建立接受、完成任务、实现项目学习的自信心;在项目学习中当学生遇到难以应对、克服的问题时,教师怎样给予及时的鼓励、支持,如在必要时如何拓展他们对问题的理解,在确定决问题方案、获取信息资料的过程中如何给予必要的指导;如何适时实现师生间的联系和信息沟通。在化学学科海水中氯、溴、碘的提取的教学中,在学生学习了氯气的氧化性、氧化还原反应的基础知识,又对氯、溴、碘单质氧化性的差异有了一定了解后,可以让学生完成“设计从海水中提取溴、碘单质方法“的任务,当成学习目标。为此,教师必须研究学生在完成这项任务的过程中还必须了解、学习哪些新的知识和信息,考虑如何指导学生获取要学习的新知识、新信息。此外,任务驱动的教学组织管理,也需要在实践中探索。不同学生完成任务的需要的时间不同,任务完成得质量不同,教学进度的控制,学习成效得评价都有一定难度(尤其在班生数较多、学生学习水平、能力较大得班级中)。项目式学的指导,更需要教师有更多的准备时间和经验,需要占有更多的教学资源,学科教师最好还要有其他学科基础知识储备,注意何其他学科教师的沟通,必要时取得他们的帮助和支持。

3任务驱动学习、项目式学习设计组织需要关注的问题

为了更有效运用任务驱动学习、项目式学习方式,要关注教学实践中出现的问题与认识误区,做反思性研究,并在教学实践中探索、研究、改进。

1)不能把任务驱动学习和项目式学习看成是学科传统教学的补充

任务驱动学习,尤其是项目式学习方式,教育教学理念先进,受到学生的欢迎,也是教师乐于接受的,但运用难度大。传统的以听讲、接受、训练为主的学习方式,在培养学生应试能力方面有许多有效的成熟经验,不少教师运用娴熟。因此,实际教学中对两类教与学方式的权衡、取舍上,就形成了一个倾向:把项目式学习,作为传统教学方式的的补充,点缀,乃至把它改造成专为知识技能学习服务的学习方法,背离了任务驱动和项目式学习的初衷。

例如,在化学学科教学中,常见如下的‘项目式学习组织初三学生复习已学气体制备实验,在网上查找其他气体制备实验,由简单到复杂做归类、分析、总结,并利用实物(装置)和PPT文稿在小组中展示;组织高中学生结合金属的冶炼的学习,在小组种演示CO还原Fe2O3实验、铝热反应实验,讲解高炉炼铁的工艺流程的视频或动画资料,展示项目式学习成果。这些学习活动,固然能帮助学生复习实验操作技能、培养观察能力、分析实验现象并得出结论的能力,达到深刻理解所学化学原理、掌握实验技能的目的。但是,学习的目标囿于教科书中某一项知识、技能的学习,缺乏联系社会生活、生产实际问题学习应用、知识的要素,难以激发学习兴趣和探究欲望,在培养学生联系实际问题开展自主学习、应用知识的能力,提升交流、沟通、合作能力上作用不大,难以收到项目式学习的效果。

基础教育阶段的项目式是学习是课程学习的基础。典型的项目式学习,应该包括阅读,写作、数学和科学(包括人文科学)课程的最基础核心内容的学习。项目式学习的课题应该源于当前的社会问题;项目式学习的结果是对一个主题的更深入的了解、更深入的学习,体现更高层次的阅读、调查、思考、探究,提升学生的核心素养。围绕金属冶炼的项目式学习,应该如上文所述,让学生围绕金属冶炼问题,从更宽阔的视野,联系生产生活实际,选择研究自己感兴趣的课题,做更射入、更高层次的了解何探究,实现深度学习,提高核心素养。

2)任务驱动和项目式学习中教师的支持、指导不能变成包办、代替,让学生听凭教师的指挥“活动”。

放手让学生开展自主学习活动,是任务驱动和项目式学习的重要特征。项目式学习,要求每个学生在小组里都承担一定的责任,担任一个角色,确立自己的学习目标和要完成的责任,在独立思考的基础上开展小组讨论,沟通、协作。在学习活动过程中,学生应该有独立进行计划、组织、开展活动的机会,让学生能在一定时间范围内自行组织、安排自己的学习行为;自己克服、处理在项目工作中出现的困难和问题。这些固然都需要教师的指导和帮助。但教师不能包办代替。教师的指导支持,体现在通过启发式问题和建议,帮助学生全面理解要完成的任务或项目的内容要求,提供完成项目和任务所需要资料、材料的寻求路径,创设学习情境,为小组的分工、协作提供建议,帮助进行必要的协调。

3)不能只关注项目式学习活动的组织形式、项目完成的成果显示,忽视学习过程中学生在关键能力、品格和价值观方面的教育、培养和评价。

项目式学习的本质特征不在于小组活动方式和项目成果的展示。学生积极主动地收集信息、获取知识、探讨方案,运用现实生活中会用到的方法、技能(如批判性思维、团队合作能力、决策能力等等),解决具有现实意义的问题才是项目式学习的本质特征。项目式学习不仅仅要求学生能够应用所学的学科知识,还要学以致用,懂得如何在现实生活中如何运用知识。如果一个项目式学习活动,不能体现出学生主动获取知识、解决实际问题的要求,即使最终能呈现出项目的“成果”,也不能称其为项目式学习。

4)项目式学习要避免囿于某个学科学习内容,要尽可能发挥综合运用跨学科的知识、技能、观念,进行项目式学习在发展学生核心素养的作用。

“跨学科的项目式学习打破了学科之间的界限, 借助技术的支持, 将融合了科学、数学、语文等多学科的知识, 在问题语境中以主题的方式导入, 这将有效拓展和延伸课堂, 使学科知识与实际生活有机结合。”“这类项目式学习在让学生建构相应知识经验, 建立良好知识结构的基础上, 获得对意义世界的整体性认识, 促进了学生综合能力和整体人格的健全发展。”[iv]

日常生活、生产中涉及物质性质及其应用的研究,与化学变化的探究、控制和利用的问题,大都不会是局限于化学学科的范畴,涉及的观念、方法、知识、技能大都是跨学科的。例如,作为重要的物质资源食盐,是中学化学学习的一种常见的重要化合物,也是学生们熟悉的日常生活生产中广泛应用的物。在人们的日常生活和生产,有许许多多有关食盐的问题,是学生们感兴趣的现实问题,其中不少蕴含着基础教育阶段学生在各种学科都会学习到的核心基础知识。从这些问题中选择、设计学生感兴趣的款学科项目式学习课题,对于提高学生综合运用款学科知识、技能的能力、批判性学习能力,合作学习能力、社会交往和活动能力、创造性思维能力等关键能力的提高,品格的培养、价值观的形成都是具有非常好的作用。比如,可以以“生产生活中的食盐:利益和风险”为课题,从以下各方面提出供初三、高一学生开展跨学科的项目式学习课题:

   为什么人们的饮食离不开食盐,而又要控制食用量?为什么不同地区的人对食物中添加食盐的量要求不同?有些科学家认为降低食盐摄入量没有科学依据,血压正常的人并不需要控制,他们的依据是什么?

    为什么我国历代政府对食盐的生产、销售都要国家统一管理、控制?食盐在国家的经济生活中,为什么具有重要地位?

    人们从哪里、怎样获得食盐?调查了解我国的食盐资源分布,并在地图上做标志。人们可以海洋、盐矿、盐湖中提取(开采)食盐。选择其中一项通过实验或调查参观访问了解提取(开采)的工艺过程;了解各种食盐资源获取途径的成本、可能带来的对环境的影响(例如英国采取水溶法从盐矿抽取盐下开采曾造成灾难性的塌陷)做评估。

    为什么食盐可以用于腌制鱼、肉、咸菜、咸蛋?了解人们是怎样腌制食品的?

 加碘盐是什么?给食盐加碘的目的是什么?什么是无盐酱油?为什么有些人需要食用无盐酱油?食用无盐酱油可能有什么风险?

   食用的食盐和工业用盐(例如氯碱工业使用原料盐)在质量要求上又什么区别,为什么?用化学方法,怎样进行提纯已达到使用的要求?设计并进行实验。

   工业用盐亚硝酸钠不是食盐,但外观和食盐相似,也有咸味,错用做调味品会造成中毒。如何用化学方法区别它们,设计并进行实验。

   为什么食盐可以用作融雪剂,用食盐做融雪剂有什么风险和危害?现代人们经常使用的融雪剂是什么物质?,

    国内革命战争时期,国民党封锁红军根据地食盐供应通道,勇敢机智的红军战士如何巧妙把食盐带到根据地?查找相关的故事,用自己的语言做描述。

跨学科的项目式学习的完成,许多问题的解决,要求综合运用多种学科的知识技能,学科教师有一定的跨学科的知识储备,必要时还需要相关学科教师的指导、帮助,才能胜任指导支持学生学习的教学工作。

总之,在学科教学种运用任务驱动和项目学习法,十分有益于推动课堂转型,实现教和学方式的变革,落实学生核心素养培养。要提高运用任务驱动和项目学习法的有效性,需要一线教师在教学实践学习探索,认识任务驱动和项目学习法的本质特征,研究实施中需要注意的问题,通过教学反思,发现和解决存在的问题。   



参考文献:

[i] 索艳辉.信息技术课中任务驱动教学法的探索和实践[J].长春:吉林教育,201618.

[ii] 杨洪雪.任务驱动教学方法的特点及其过程设计[J].北京:教学与管理.2006.30.

[iii] 周业虹.实施项目式学习发展学科核心素养[J]. 北京: 中小学教师培训,2018,8.

[iv] 马宁,赵若辰,张舒然.项目式学习:背景、类型与核心环节[J].北京:中小学数字化教学,2018,第5

           

 

       

                 


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