小学科学项目式学习中驱动性问题的设计策略
1项目式学习中设计驱动性问题需把握的关键特征
驱动性问题是项目式学习的出发点,具有激发和组织学习活动的功能。真正的驱动性问题能够建立起与学生生活的联系,促进科学知识与实践的整合,支持学生进行深度学习。设计驱动性问题时,需把握以下五个关键特征。
第一,驱动性问题以激发学生的好奇心为出发点。科学就是要让学生探究未知并找出解决未知的方案,驱动性问题激发了学生进行科学实践的需求,为学生创设了一个问题解决的情境。驱动性问题作为项目式学习开展的第一步,必须激发学生的好奇心和求知欲,并让学生在此基础上提出更多的子问题。第二,驱动性问题的设计必须具有可行性。设计驱动性问题必须考虑学生的科学知识和能力水平,不仅要让学生能通过自主探究解决驱动性问题,还需保证学生在实施探究中所需的资源和材料都是容易获取的。第三,驱动性问题应当具有价值。驱动性问题应该符合课程标准,并且能让学生进行充分探究和学习。一方面,驱动性问题应对达成课程目标有促进作用,与课程标准中所要求教授的科学知识有关。另一方面,驱动性问题必须将科学概念融入学生的现实生活,让他们意识到这个问题对他们是有意义的。第四,驱动性问题需要将学生置于真实的情境中。驱动性问题一般是基于真实世界的议题提出,让学生能够在与他们生活息息相关的真实情境中进行探究,并会对他们的日常生活产生影响。第五,驱动性问题应具有可持续性。好的驱动性问题能够维持学生的兴趣和注意力,让学生长时间地参与到问题解决的过程中,并且鼓励学生进行更深入、更广泛的学习和探究。
2项目式学习中设计驱动性问题的原则
小学科学项目式学习中,驱动性问题的设计还需要遵循以下四个原则。第一是生本性原则,在课程变革过程中,作为整个实施链条中最弱势的层级,学生的想法和感受往往被忽视。因此教师应以学生为本,基于学生学情进行驱动性问题设计.首先,教师应当关注的是学生的知识储备,尽量在学生、知识和能力的最近发展区提出问题。其次,教师要关注学生的年龄特点,对于高中学生而言,虽然有了一定的生活经验,但与社会接触的机会可能存在差异,因此驱动性问题的设计要更多地贴近大多数学生平时的生活,不宜选择过于生僻的生活题材或者较为老旧的内容。当然,教师还应关注学生的兴趣爱好,平时适当展开调研,围绕学生的兴趣点设计驱动性问题,这对学生积极投入问题的探索是大有裨益的。第二是开放性原则,学生在面对开放度较高的问题时,往往会表现出令人意想不到的创造性.为了更好地培养学生的发现力和创造力,驱动性问题的设置一般采用开放式,即问题的结构往往是不良的.良好的问题结构会禁锢学生的思路,使其无法创新.而结构不良的问题不但能给学生更多的想象空间,还能让不同的学生得到不同的答案,可谓仁者见仁智者见智,不同的学生都能得到不同程度的发展,充分发挥每位学生的潜能,从而获得最大的学习效益。第三是综合性原则,项目式学习本身就是一种深度学习,因此驱动性问题的设计要具有一定的综合度。这里的综合度不仅包括知识的综合度,情境的综合度,还包括学科的综合度。所谓知识的综合度,是指驱动性问题背后的核心知识要具有综合性。
我们可以选择在某个章节结束时,开展一次主题单元式的项目式学习,以这个单元中的核心知识作为问题设计的背景,这样设计出来的问题往往带有一定的综合性.驱动性问题设计时要尽量选择综合性情境,这有利于拔高学生核心素养培育的水平.2017版的课程标准中提出了指向学科核心素养的三种情境创设的水平,水平一:熟悉的情境,水平二:关联的情境,水平三:综合的情境.其中综合的情境最能考查学生对知识的转化、迁移、运用能力.当然,驱动性问题在设计时也可以打破学科界限,进行跨学科设计.比如当下比较流行的STEM教学,就是一种跨学科的教学方式.我们要通过驱动性问题的设计,引导学生改变以往“单兵作战”的老方法,学会“多兵种协同作战”,这有利于学生综合素养的提升。第四是多样性原则,项目式学习中驱动性问题的设计要能引导学生进行多样化学习。学生可以通过实验、调查、文献查.阅、信息技术辅助、动手操作、小组合作等多样化的方式进行学习,这在传统的教学中是比较欠缺的.多样化的学习方式更加符合真实的问题情境,可以培养学生解决问题的灵活性,有利于提高学习者的学习效率,有利于他们今后长远的发展。
3项目式学习中设计驱动性问题的方法
要设计出高质量的驱动性问题,教师需要把握科学课程标准,明确核心概念和概念间的联系,对学生的已有知识和经验有一定的认识,关注学生科学素养和学科能力,并掌握一定的问题设计的方法与策略。首先,教师自己要主导设计驱动性问题的方法,教师需要从课程标准出发,分析并确定学生需掌握的核心概念、跨学科概念。在分析结果的基础上,教师可以通过倾听学生的想法、了解学生的兴趣来设计驱动性问题。教师可以在平日使用记录本随时记录学生提到的问题和想法,与同事交流、观课、教师研讨会等途径也能帮助教师积累更多的经验和资源。另外,相关的科学丛书、科学网站、当下的时事新闻、热点话题等也能为教师设计驱动性问题提供帮助。教师还需要对已设计的驱动性问题进行评估,确保问题满足各项关键特征,确保问题能够为学生提供足够的空间来发展他们探究问题的能力。其次,教师也要鼓励学生提出驱动性问题的方法,驱动性问题也可以在教师的鼓励、引导、监督和评估之下,由学生自主提出。教师需要创设一个充满鼓励氛围的学习环境,通过在教室中设置情境、带领学生进入真实的情境、组织学生一起观看视频或者让学生讨论他们的兴趣爱好等方法,激发学生的好奇心。教师也可以使用 KWL(Know,Want toKnow,Learned)的策略,帮助学生将他们已有知识经验、想法或疑问转变成想要探究的驱动性问题。学生也需要被鼓励着尝试去以驱动性问题的关键特征作为评估标准,进行自我评估、小组互评,鼓励、帮助和监督学生精练和完善问题。
4项目式学习中驱动性问题设计的三种导向
提出一个问题比解决一个问题更重要、也更困难。许多项目式学习的新手教师反映,设计合适的驱动性问题是其教学设计过程中最难攻克的一环。为了给教师提供灵感来源,美国巴克教育研究院的PBLWORKS团队开发了PBL项目库,目前已有65份精品项目可供参考。安德鲁.米勒将这些项目的驱动性问题分为常见的三类:哲学/争议导向、产品导向与角色导向。这三种导向的分类提供了驱动问题设计的三种设计思路。
4.1哲学/争议导向:发动思辨的引擎
与书本中拥有标准答案的作业题不同,哲学问题或者常常被拿.上辩论桌的课题需值得反复论证和商榷,并且具有复杂的可能答案。这恰恰是真实世界中的所有难题普遍具有的特点。另外,哲学/争议导向的问题相比其他问题更需要严谨的思维过程,因而在项目推进的过程中,学生的高阶思维模式能够得到很大的锻炼,更接近专家的思维模式。二元的辩论问题脱胎于传统的辩论赛,在最初二选一过程中, 学生们乐于通过“站队”彰显个性、寻找归属、激发胜负欲。除了二元辩论问题,真实生活中更多的争议性问题不止非黑即白两面,而是涉及更多角度和立场的冲突。学生需要在解决问题的过程中做出取舍并给出理由。制订评分标准就是其中之一。PBLWORKS 中有一个“分数评定(Making the Grade)" 的英语文学-数学交叉项目,其驱动性问题是“如何设计一个好的评分系统?”在这个项目中,学生们不断思考有关公平、成长思维、持续改进的理念,并通过数学语言对此进行呈现。他们需要考虑学业表现的哪些方面(例如出勤、课堂参与、测验分数、家庭作业)应纳入评分,如何设计要素加权,更复杂的是,如何运用样本数据来研究不同方案对学生学业表现的影响。对于学生们而言,有什么比“主宰”自己的成绩更酷的事情呢?这个问题充分调动了学生们的学习兴趣和主人翁意识,驱动他们不断学习和应用相关的数学和文学知识。
4.2产品导向:激发创造的渴望
学生产品的产出是项目式学习的一个典型特征。安德鲁·米勒建议,如果教师心目中有明确的想要学生最终呈现的产品样态,可以将其打磨为驱动问题。例如“我们如何设计一个为产品增添意义和力量的戏剧集?”“我们如何设计出满足客户需求的小房子?”产品导向的驱动问题将矛头直接对准目的和最终成果,激励学生开展从无到有的创造性工作。另外,相比于更适合社会科学和文学的哲学/辩论导向驱动问题,产品导向的驱动性问题能够适应科学学科甚至STEAM跨学科设计的需求。
当教师从课本知识点中提炼出基本问题的时候,往往是比较抽象、概括的,此时产品驱动思路可以提供行之有效的精练和打磨驱动性问题的方法。比如科学教师在准备“像科学家那样”单元时提出的基本问题可能是“科学探究要经历的一般步骤有哪些?工程设计需要考虑哪些因素利用的条件和制约的因素,并不断改进和完善?”,目标是在项目中驱动学生们思考工程设计的步骤以及考虑因素。但这个问题并不能成为项目学习的驱动问题。其一,它并不具有趣味性,不能调动学生们学习的积极性。当把这个问题呈现给学生的时候,他们会绞尽脑汁地回忆关于生活中所认识的工程设计的步骤及考虑因素等没有直观见过的东西。其二,这个问题过于宏大且不具备真实性,背会工程设计的步骤对于小学生们的真实生活并没有太大意义。
如何打磨这一问题?一个办法就是运用产品导向的思路,让这一课成为学生们的项目学习产品。但是,“我们如何创作工程项目”也不够具体,这时我们还要把握产品导向问题的另一个重要要素产品设计的目的。在此例中就是制造冰块融化速度记录器的目的。将目的纳入驱动性问题还可以让学生明确努力的方向或提示解决问题的途径。因此,可以将驱动性问题改为“请在给定材料中选择合适的材料制作一个冰块融化速度记录器,并介绍自己产品的特色。”这个修改后的驱动问题更具自身相关性和挑战性,学生们带着这个问题学习史诗,不是为了熟记概念以便于在考场上流利地写出来,而是为了创作,更重要的是一为了自己而创作。
4.3角色导向:未来无限可能
孩子天生就想象力丰富,他们爱把自己想象成任何人,除了虚拟童话中拯救世界的英雄和温柔贤惠的公主,还有真实世界里的各种成人角色:救死扶伤的白衣天使、春风化雨的人民教师、高屋建瓴的建筑师……学生们也喜欢扮演专业的成人角色,并因自己无限可能的未来而摩拳擦掌、跃跃欲试。
作为教师可以充分利用学生的这一特点,为学生提供一个真实的角色,以解决问题或完成项目。这种问题的常见形式是“作为....我们如....”例如“作为一名科学家,我如何设计实验来揭穿一个广为流传的科学流言?”当学生代入角色立场时,他们会自发主动地学习相关知识使得自己的“角色扮演"更专业、更成功,激发出自己的学习动力。角色决定了学生要学习的专家思维方式。面对相同的任务,扮演的角色不同,完成任务的途径和运用的知识便有很大的差别。
角色导向的驱动问题还能让学生进行真实的职业体验,通过承担该职业的项目工作学生会留下“这个职业很酷,我可能愿意在不久的将来成为这样的人”或者“我不喜欢这个职业,刚刚接触它就让我感觉枯燥乏味”的印象,这些体验有利于学生进行职业规划和探索。所以,在项目式学习中,如果想要通过角色自身的专业性和立场影响学生们的表现的话,可以尝试设计角色导向的驱动性问题。
上述三种导向为项目式学习中驱动性问题的设计提供了三种思路,但这三种思路并非相互排斥的,在实际的设计中可以灵活交叉运用。例如“作为历史学家,我们如何为当地博物馆、历史社会或档案馆设计一个交互式数字工具,以展示我们的社区对不同历史时期的影响?”就既是角色导向又是产品导向的驱动问题。“作为律师,我们如何确定革命的有效性?”就既是哲学/争议导向又是角色导向的驱动问题。在设计完成后,教师可以把驱动性问题先呈现给一部分学生,若有相当比例的学生认为“这个问题可太酷了”,那么教师基本可以确定这个问题已经达到驱动问题中的“驱动”二字的意义了。