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预知问题引导科创 拆分思想解构问题

2020-06-29卢雪雄

大众科学·中旬 2020年7期

卢雪雄

摘要:随着人类从大规模工业时代快速进化到信息时代,乃至人工智能时代,我们会越来越意识到,真正会学习并能创造生活价值的人应该是具有独立自主实践精神,独立发现问题并解决问题,努力把优化生活的创意转变为现实的人。而近年在中外中小学的创新实践课程中,STEM课程,特别是基于PBL的创新课程是我们引导孩子们去创新实践、独立思考的一种教学主营模式。但是我们怎么去引导那些一直沉浸在书本知识里的学生去贴近生活,根据真实世界中的真实问题去获取信息、协同他人、解决问题,从而真正的在这个过程中五认识自己、了解社会,并掌握终生学习的能力呢?

关键词: 预知问题;拆分思想;协同与分享;PBL混合式学习;STEAM

一、预知问题,引导学生设立PBL探究主题

对于PBL ,国内外都有不同的说法。在我们真正的教学中,我们通常会采取不同的形式:基于问题的、基于项目的、基于案例的、基于探究的、基于协作的……教学与学习探究中,它的区别主要体现在学习过程、流程设计和探究设计结果上。在教学的过程中,我们都提倡“以学生为中心”,因此在PBL课程探究开展之前,老师至少应该有两个预知:一方面应该预知并充分考虑学生学习的根基,即他们这个年龄段所掌握的科学知识与相关学科教学进度;一方面应该预知学生在完成目标课题的过程中致伤乃至致命的环节。

因此,在充分预知“学生问题”后,引导学生确立PBL课程探究主题时,不宜超前探究,且最好能在既有学科知识的基础上通过探究活动拓展其认识,或生发出新的探究问题。

二、贴近生活,发现问题、解构问题

STEAM教学中,面对学生,不仅要让他们亲近生活去发现问题、解决问题,而且还要根据他们的实际情况降低想要解决问题的难度。而怎么降低难度就成了关键。学校STEAM团队老师们一致认为,“接地气+宜实施”是学生们立项时的首要原则。

三、在设计、探究、制作、评价过程中,完成项目的开发和探究

混合式学习是把面对面教学和在线学习两种学习模式有机地整合,以达到降低成本、提高效益。而在真正的教学和学习中,我们发现混合更是整合,学习理论的混合、学习资源的混合、学习环境的混合和学习方式的混合,不是学习法的简单混合,而是优势有机整合。因此,混合式学习法既重视课堂互动又重视学生自主学习、能力学习、终身学习的主动性的培养。

在面对教学环境不匹配,课堂资源缺乏,网络资源缺乏指向性的学情中,我们中小学老师怎么去引导学生去有效的开展PBL学习应该是我们遇到最大的难题。针对目前我校教学硬件设施的配置以及我校学生的实际情况,我们在采用的混合式学习来开展PBL理论和实践的学习。PBL项目具体实施的流程如下。

(一)、发现与明确问题。(1)联系生活发现问题,确立自己要探究的方向;(2)学习科技创新大赛优秀作品,并通过课堂互动+班级学习群的方式分享学习心得;(3)学生初步设立自己要探究或设计的主题名称;(4)师生交流探究主题,并根据实际问题修改、确定最终探究主题。

(二)、 调查研究。(1)通过上网查阅资料,小组交流并以每人为单位撰写研究或设计背景说明;(2)设计调查问卷,通过纸质问卷+APP问卷的方式进行调研,并对调研结果进行分析总结。

(三)、 制定设计(探究)方案。(1)根据确立的主题和调研的结果进行手绘草图的设计、利用草图大师绘制设计图和探究实验流程的撰写;(2)修改草图和探究实验步骤并形成最终设计图(透视图)和探究流程。

(四)、 绘制技术图样(撰写实验方案)。(1)根据草图绘制利用3D one设计三视图,甚至绘制出下料图,有控制部分的作品绘制出电路图;(2)根据实验流程写出实验方案。

(五)、 制作模型或者原型(进行分阶段的实验探究)。(1)过网络和地面市场积极准备材料、工具,进行制作和实验探究;(3)分阶段循序渐进的进行实验、制作和组装,进行测试并完成设计作品和探究报告。

(六)、 分享与评价设计。(1)制作完成后,对模型或产品进行测试,看是否达到了最初设计的目的;(2)对产品的优缺点和实验探究进行分析和总结;(3)利用校园橱窗、学校微信宣传微信公众号展示学生作品并对优秀的作品给与奖励。

四、为学生搭建多元展示交流平台

在STEAM课程的教学中,除了引导学生思考、设计、探究和制作的环节外,还有一个不容忽视的重大环节就是评价展示和交流,因此我们要充分考虑学生与活动的关系(图学生与活动的关系)。基于PBL的STEAM课程,更应该去注重结果呈现出来后的分享与展示,评价与交流。基于PBL的STEAM课程应该怎么分类分阶段去对结果进行展示和评价呢?成果展示可以分为静态展示和動态展示。有些学生的成果展示材料是静态的,如学生撰写完成的探究报告、制作出的模型、半成品和成品,以及完成这些成果的记录日志,对于这些作品,在评定后我们利用学校科技节、社团节、科研月等时节进行实物的展示,并制作宣传海报在学校橱窗、官方网站和微信公众号以及校报上进行展示,同时选拔学生参加省市级的科技创新大赛、创客大赛等活动;而有的成果展示材料则是动态的,如口头汇报、辩论会或演讲会、演示过程、心得体会畅谈等,对于这类动态的成果,我们鼓励学生平时在完成探究和设计的同时就要积累素材,对自己的研究过程进行跟踪拍摄照片和短视频,然后在阶段性总结和终期总结时,从班级展示到年级展示再到学校展示,最后形成项目报告和项目探究微视频。

五、学会迁移,为学生的终身学习奠基

在基于PBL的STEAM课程中,我们应该怎么去改变学生的思维方式,让学生去迁移知识和技能,综合运用所学的知识并去创新实践是我们应该着重思考的问题。首先,在学生遇到问题时,我们要关注学生,及时交流,共同分析问题;其次在课程开始的前期,我们要提供给学生力所能及的物质和环境条件,比如给他们购买基础的电子面包套装、提供基本的连接工具和材料,给他们提供并陪伴他们目前阶段所能用来开展STEAM课程的时间和空间;再有,在他们遇到不同学科问题时,我们要及时与相关学科老师沟通交流或者请学科老师进行指导;当然最重要的还是引导学生尽量的把问题进行内化,通过自身的学习去解决问题,从而让学生养成一个终身学习的好习惯。

参考文献

[1]理查德·E. 梅耶(Richard E. Mayer).应用学习科学[M].北京:中国轻工业出版社. 2016,10.

[2]王攀峰,张天宝.小组合作学习:一种重要的学习方式[J].教育学术月刊,2008.

[3]杨黆,柴峥辉,项目化课程改革存在的问题及对策[J].职业技术,2011年(09).