信息技術(shù)環(huán)境下培養(yǎng)學(xué)生問題解決能力的教學(xué)實(shí)踐研究-基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)課題實(shí)施方案

信息技術(shù)環(huán)境下培養(yǎng)學(xué)生問題解決能力的教學(xué)實(shí)踐研究一一基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)二、課題研究論證報(bào)告課題提出的背景信息技術(shù)的高速發(fā)展對(duì)新時(shí)代的學(xué)生提出了新的發(fā)展要求，美國(guó)高校聯(lián)盟提出21世紀(jì)學(xué)生能力框架，問題解決能力、批判思維能力、合作能力、創(chuàng)新能力、溝通能力，排在首位的便是問題解決能力。進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)為應(yīng)對(duì)全球化浪潮和知識(shí)經(jīng)濟(jì)的挑戰(zhàn)，同樣于2016年9月13日發(fā)布了《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》，核心素養(yǎng)以培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”為核心，分為文化基礎(chǔ)、自主發(fā)展、社會(huì)參與三個(gè)方面，逐步重視學(xué)生的全面發(fā)展，而問題解決能力便是社會(huì)參與的重要組成部分，也是當(dāng)代學(xué)生急需培養(yǎng)的能力之一。問題解決能力是人類作為智能物種所具有的代表性的復(fù)雜認(rèn)知技能，是一系列目標(biāo)導(dǎo)向的認(rèn)知操作，與個(gè)體生活質(zhì)量有著密切的關(guān)系，例如問題解決能力高的個(gè)體人際壓力更低、學(xué)業(yè)成就更高、婚姻滿意度更高。隨著社會(huì)的發(fā)展與變革，具備良好的問題解決能力是個(gè)體有效參與學(xué)習(xí)、工作以及主導(dǎo)自身生活的基礎(chǔ)，也是學(xué)生學(xué)習(xí)與創(chuàng)新所需要的核心素養(yǎng)之一。本課題在國(guó)內(nèi)外同一研究領(lǐng)域的現(xiàn)狀與趨勢(shì)分析一、問題解決能力國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者就問題解決的過程與模式展開了研究，早期具有代表性的如下：國(guó)外關(guān)于問題解決的具體過程的研究始于杜威的五階段論：(1)發(fā)現(xiàn)疑難所在(2)問題識(shí)別(3)提出假設(shè)(4)驗(yàn)證假設(shè)(5)得出結(jié)論。雖然研究者們對(duì)問題解決的過程與模式的描述不同，但總的來說，大都將問題解決這個(gè)復(fù)雜的過程分為五個(gè)步驟，即理解題意、分析探究問題、尋求解題策略、實(shí)施策略解決問題以及回顧驗(yàn)證。問題解決能力是學(xué)生必備能力，國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)于問題解決能力的研究，主要聚焦在問題解決能力的結(jié)構(gòu)、對(duì)問題解決能力的評(píng)價(jià)、學(xué)習(xí)者的心理因素對(duì)問題解決能力的影響、問題解決能力的評(píng)估方法以及問題解決能力的培養(yǎng)與教學(xué)五個(gè)方面。學(xué)者伍遠(yuǎn)岳認(rèn)為學(xué)生問題解決能力由理解、分析、推理、實(shí)踐、反思和表達(dá)等多種要素構(gòu)成，由此形成學(xué)生問題解決能力的結(jié)構(gòu)，并將問題解決能力概括為理解問題、描述問題、展示問題、解決問題反思解決方案與交流解決方案六個(gè)方面。學(xué)者袁建林認(rèn)為提升學(xué)生問題解決能力要注重培養(yǎng)學(xué)生問題解決堅(jiān)持性和開放性的心理品質(zhì)，促進(jìn)學(xué)生復(fù)雜認(rèn)知能力的提升。學(xué)者胡藝齡認(rèn)為問題解決能力評(píng)價(jià)模型在融合內(nèi)隱認(rèn)知、思維內(nèi)容等特征的基礎(chǔ)上，整合認(rèn)知、非認(rèn)知等因素。學(xué)者朱小虎深入分析了PISA學(xué)生問題解決能力的評(píng)估內(nèi)容和評(píng)估方法。20世紀(jì)80年代以來，基本上所有的國(guó)家都把提高學(xué)生的問題解決能力作為數(shù)學(xué)教學(xué)的重要目的。國(guó)外研究者們?yōu)榱颂岣邔W(xué)生的問題解決能力，創(chuàng)建了一系列培養(yǎng)一般性問題解決能力的教程。國(guó)內(nèi)的專家學(xué)者、一線教師通過開展一系列實(shí)踐研究，為培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力提出了大量的教學(xué)建議與措施。二、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)加拿大麥克斯馬斯特大學(xué)神經(jīng)學(xué)教授Barrows于1969年首創(chuàng)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，并于多所醫(yī)科學(xué)校進(jìn)行推廣。因?yàn)轫?xiàng)目式學(xué)習(xí)模式的真實(shí)性與學(xué)習(xí)者的高度參與性等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了以學(xué)習(xí)者為中心、以學(xué)習(xí)活動(dòng)為主的教學(xué)改革，使得項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教學(xué)模式不但在高校、職業(yè)學(xué)校、甚至在很多公司培訓(xùn)中、政府培訓(xùn)中逐漸流行起來，同樣也波及了基礎(chǔ)教育領(lǐng)域。經(jīng)過對(duì)國(guó)內(nèi)外關(guān)于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的文獻(xiàn)進(jìn)行內(nèi)容分析發(fā)現(xiàn)，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的研究領(lǐng)域較廣，研究對(duì)象也從成人、職業(yè)學(xué)校學(xué)生擴(kuò)展到普通高校學(xué)生、中小學(xué)生，甚至是幼兒。通過進(jìn)一步分析國(guó)內(nèi)外項(xiàng)目式學(xué)習(xí)研究的文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)已有項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的研究可概括為以下五個(gè)主題：（1） 項(xiàng)目式學(xué)習(xí)模式研究學(xué)習(xí)模式一直備受研究者的注重，新型教學(xué)方式的改革必然引領(lǐng)教學(xué)模式的改變。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、多元智能理論、杜威的實(shí)用主義教育理論是項(xiàng)目式學(xué)習(xí)模式的主要理論支撐，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)模式的基本要素包含內(nèi)容、活動(dòng)、情境和結(jié)果。（2） 項(xiàng)目式學(xué)習(xí)資源與系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究項(xiàng)目式學(xué)習(xí)資源的構(gòu)建以及項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)也是項(xiàng)目式學(xué)習(xí)研究注重的重點(diǎn)問題，特別是博碩士論文中較為全面具體的論述了項(xiàng)目式學(xué)習(xí)資源建設(shè)的方式、過程、原則等，以及關(guān)于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的具體過程。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)施應(yīng)用研究項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的應(yīng)用是項(xiàng)目式學(xué)習(xí)推廣與發(fā)展的前提條件，主要涉及的是學(xué)校教育。國(guó)外開展的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的實(shí)踐較為成熟，如布魯斯?坎貝爾的學(xué)習(xí)中心，學(xué)校開展基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，每學(xué)期初，學(xué)生選擇學(xué)習(xí)主題，教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)與可利用的資源情況，再進(jìn)一步篩選主題；美國(guó)的伊利諾大學(xué)卡茨教授與加拿大阿爾伯特大學(xué)查德教授共同開發(fā)以學(xué)生為本的項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動(dòng)，在北美管飯使用，頗受教育者與家長(zhǎng)的好評(píng)。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)研究項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)研究能夠分為學(xué)科知識(shí)評(píng)價(jià)與學(xué)生能力培養(yǎng)的評(píng)價(jià)兩種。學(xué)科知識(shí)的評(píng)價(jià)主要通過檢驗(yàn)學(xué)生知識(shí)的掌握程度，學(xué)生能力培養(yǎng)的研究是項(xiàng)目式學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)不可忽視的一部分。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)一般屬于過程性評(píng)價(jià)、表現(xiàn)性評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)方式釆取以多元化能力發(fā)展為中心的多元化評(píng)價(jià)方式，多維度的評(píng)價(jià)內(nèi)容、多元化的評(píng)價(jià)主體、以及多樣化的評(píng)價(jià)方式。三、研究分析綜上所述，學(xué)生問題解決能力的內(nèi)涵與構(gòu)成要素研究已較為成熟,而項(xiàng)目式學(xué)習(xí)在已有研究中也能較好的證明能有效的培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力?，F(xiàn)有的研究大多注重對(duì)影響學(xué)生問題解決能力的因素，培養(yǎng)學(xué)生問題解決能力的措施或建議，并沒有較為系統(tǒng)設(shè)計(jì)培養(yǎng)小學(xué)生問題解決能力的教學(xué)模式或相關(guān)課程。支撐本課題研究的重要理論一、 建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論是認(rèn)知心理領(lǐng)域的重要分支，提出者是瑞士心理學(xué)家皮亞杰；建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)是在一定的情境下，學(xué)習(xí)者借助他人的幫助，通過意義建構(gòu)方式，實(shí)現(xiàn)獲取知識(shí)的過程，以學(xué)習(xí)者為中心的學(xué)習(xí)，教師是意義建構(gòu)的幫助者和促進(jìn)者。情境、協(xié)作、會(huì)話、意義建構(gòu)是建構(gòu)主義的四個(gè)基本要素。二、 多元智能理論多元智能理論由美國(guó)哈佛大學(xué)學(xué)者加德納首次提出，強(qiáng)調(diào)學(xué)生是用不同的方式來學(xué)習(xí)的，是一種“以學(xué)習(xí)者為中心的學(xué)習(xí)理論”。多元智能理論倡導(dǎo)彈性的、多因素組合的智力觀；倡導(dǎo)全面、多樣化的人才觀，社會(huì)的發(fā)展需要多樣化、層次化和結(jié)構(gòu)化的人才群體；倡導(dǎo)積極、平等的學(xué)生觀，要善于發(fā)現(xiàn)每個(gè)學(xué)生獨(dú)特的智力領(lǐng)域，平等對(duì)待每個(gè)學(xué)生；倡導(dǎo)個(gè)性化的、因材施教的教學(xué)觀，將全面發(fā)展與個(gè)性發(fā)展結(jié)合起來，充分發(fā)揮學(xué)生的智力；倡導(dǎo)多種多樣的評(píng)價(jià)觀；倡導(dǎo)“以個(gè)人為中心的學(xué)?！卑l(fā)展方向。三、 斯滕伯格的問題解決七步模型斯滕伯格的問題解決七步模型和三元智力理論為人們理解問題解決提供了清晰的框架.斯滕伯格認(rèn)為，問題解決過程包括以下七個(gè)步驟：?jiǎn)栴}識(shí)別、問題定義和表征、策略構(gòu)建、知識(shí)組織、資源分配、過程監(jiān)控和結(jié)果評(píng)估。其中第一、二、六、七步屬于元認(rèn)知成分；第三、四、五步屬于認(rèn)知成分。如果我們將問題解決看作完成一個(gè)項(xiàng)目的過程，元認(rèn)知成分就好比一個(gè)項(xiàng)目的指揮官，主要包括計(jì)劃、監(jiān)測(cè)和評(píng)估，其中計(jì)劃將認(rèn)知、動(dòng)機(jī)和情緒資源整合起來，起著決定性作用；而認(rèn)知成分則好比一個(gè)項(xiàng)目的具體執(zhí)行人員，主要包括加工速度、推理能力、工作記憶等。兩種成分動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)，共同構(gòu)成問題解決過程。課題核心內(nèi)容的界定一、 問題解決能力近年來，國(guó)際社會(huì)越來越注重學(xué)生問題解決能力的培養(yǎng)與評(píng)價(jià)，關(guān)于問題解決能力概念的界定也越來越完善。由經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織實(shí)施的國(guó)際學(xué)生評(píng)估項(xiàng)目(PISA)將問題解決能力定義為“個(gè)人使用認(rèn)知過程來面對(duì)并解決一個(gè)真實(shí)的、跨學(xué)科情境中問題的能力”，也是當(dāng)前認(rèn)可度最高的定義。學(xué)生的問題解決能力是一個(gè)復(fù)雜的能力系統(tǒng)，體現(xiàn)了多種能力要素的共同參與，具有綜合性，具有情境性。理解、分析、推理、實(shí)踐、反思、表達(dá)為學(xué)生問題解決能力的重要構(gòu)成要素，也由此形成了學(xué)生問題解決能力的結(jié)構(gòu)，每種能力要素都對(duì)應(yīng)著一個(gè)主要的問題解決過程。理解問題、描述問題、展示問題、解決問題、反思解決方案與交流解決方案為問題解決能力的一般過程。二、 項(xiàng)目式學(xué)習(xí)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，即project-basedlearning,簡(jiǎn)稱“PBL”。關(guān)于“PBL”，國(guó)內(nèi)學(xué)者有多種不同的譯法，如“基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)”、“項(xiàng)目式教學(xué)”、“項(xiàng)目學(xué)習(xí)”、“專題式學(xué)習(xí)”、“課題式學(xué)習(xí)”等，雖然對(duì)的稱呼各有不同，但是實(shí)質(zhì)上其理論基礎(chǔ)、教與學(xué)的方法、策略等都是基本一致的。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是一種探究性的學(xué)習(xí)方式，它強(qiáng)調(diào)以學(xué)科的核心概念和原理為中心，學(xué)習(xí)者在教師的指導(dǎo)下圍繞一個(gè)真實(shí)的問題，借助多種資源和工具、技術(shù)開展實(shí)踐探究活動(dòng)，并制作出作品展示自己的研究結(jié)果，通過這樣一系列學(xué)習(xí)任務(wù)活動(dòng)的完成來建構(gòu)所需的知識(shí)和技能。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的主要構(gòu)成要素為驅(qū)動(dòng)問題、項(xiàng)目目標(biāo)、項(xiàng)目活動(dòng)、項(xiàng)目環(huán)境、項(xiàng)目結(jié)果與項(xiàng)目評(píng)價(jià)六個(gè)部分.研究目標(biāo)（從研究本身所要達(dá)到的目標(biāo)論述，突出創(chuàng)新性與可操作性）本研究的目的是：在梳理國(guó)內(nèi)外問題解決能力、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，通過實(shí)際調(diào)查訪談，結(jié)合成熟的理論依據(jù)，探索能培養(yǎng)學(xué)生問題解決能力的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教學(xué)模式，以及設(shè)計(jì)并實(shí)施一門以小學(xué)語文、數(shù)學(xué)為主的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)課程。在實(shí)踐過程中不斷完善培養(yǎng)學(xué)生問題解決能力的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教學(xué)模式的環(huán)節(jié)，以期補(bǔ)充培養(yǎng)學(xué)生問題解決能力的實(shí)踐中的空缺。并在實(shí)際課程實(shí)施過程中，探索項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中影響學(xué)生問題解決能力的因素，以及探索項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中對(duì)學(xué)生問題解決能力的評(píng)價(jià)指標(biāo)，為后續(xù)相關(guān)研究打好基礎(chǔ)。課題研究的主要內(nèi)容及研究思路（研究?jī)?nèi)容的分解與具體化，含子課題設(shè)計(jì)）（1） 信息技術(shù)環(huán)境下問題解決能力的教學(xué)模式理論建構(gòu)（探究不同的培養(yǎng)學(xué)生問題解決能力的教學(xué)模式）；（2） 構(gòu)建培養(yǎng)學(xué)生問題解決能力的信息技術(shù)環(huán)境下項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教學(xué)模式；（3）建設(shè)以小學(xué)語文、數(shù)學(xué)為主的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)課程體系，設(shè)計(jì)項(xiàng)目主題、項(xiàng)目?jī)?nèi)容等；（4） 實(shí)施課程，并通過調(diào)查訪談等方法發(fā)現(xiàn)課程存在的問題，并改善；（5） 觀察在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)施過程中影響學(xué)生問題解決能力的重要因素；（6） 制定并測(cè)試信息技術(shù)環(huán)境下基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生問題解決能力的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。研究過程設(shè)計(jì)（階段時(shí)間劃分、階段達(dá)成目標(biāo)、階段研究?jī)?nèi)容、階段成果形式、階段負(fù)責(zé)人）在梳理國(guó)內(nèi)外問題解決能力、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上形成理論依據(jù)：依據(jù)現(xiàn)有理論依據(jù)確立子課題、完成相關(guān)課程設(shè)計(jì)；依據(jù)課程設(shè)計(jì)，組織課堂實(shí)施、評(píng)估課堂完成效果、反思課堂達(dá)成度的缺點(diǎn)與不足，制定改進(jìn)方法與策略；同時(shí)評(píng)估學(xué)生問題解決能力的培養(yǎng)效果，與傳統(tǒng)課堂做比較，分析優(yōu)勢(shì)與不足；以文獻(xiàn)形式記錄上述探究過程、目的達(dá)成情況、歸納方法并形成理論：整理課題成果，發(fā)表相關(guān)成果，結(jié)題。研究方法設(shè)計(jì)（對(duì)應(yīng)研究目標(biāo)、內(nèi)容、過程進(jìn)行某一方法的具體設(shè)計(jì)）文獻(xiàn)研究法文獻(xiàn)研究法，是指對(duì)已有文獻(xiàn)資料進(jìn)行搜集、篩選、整理、分析形成結(jié)論的方法，并從研究結(jié)論中找到新視角、發(fā)現(xiàn)新問題。本研究在分析國(guó)內(nèi)外問題解決能力、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生問題解決能力的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)三方面的文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，從文獻(xiàn)分析中發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中協(xié)作學(xué)習(xí)已有的研究成果，并且找出其研究缺陷與漏洞，為后續(xù)研究打好基礎(chǔ)。調(diào)查研究法本研究釆用問卷調(diào)查法與訪談法兩種調(diào)查方法，課題初，調(diào)查學(xué)生問題解決能力的情況，并以此為依據(jù)設(shè)計(jì)相關(guān)教學(xué)模式與課程；在課題的不同實(shí)施階段通過問卷與訪談的形式獲取學(xué)生問題解決能力的情況。課程結(jié)束后再次問卷、訪談，總結(jié)影響學(xué)生問題解決能力培養(yǎng)的相關(guān)因素。行動(dòng)研究法行動(dòng)研究需經(jīng)歷計(jì)劃、行動(dòng)、觀察和反思四個(gè)基本環(huán)節(jié)，是不斷螺旋上升、深入研究?jī)?nèi)部的研究過程。行動(dòng)研究主要是研究者與實(shí)踐者共同設(shè)計(jì)、研究解決實(shí)際問題的教學(xué)模式或教學(xué)策略，并通過多輪的教學(xué)實(shí)踐不斷驗(yàn)證與修改模式與策略，便于對(duì)此進(jìn)行推廣。觀察法為了使本研究的研究數(shù)據(jù)更加全面客觀，在具體的課堂時(shí)間過程中，釆用課堂觀察的方法觀察學(xué)生在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)課程中中的參與情況、合作情況、討論情況以及問題解決情況情況，以便更好的改進(jìn)信息技術(shù)環(huán)境下培養(yǎng)學(xué)生項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的課程設(shè)計(jì)方法。9.可行性分析及完成本課題研究任務(wù)的保證措施（1） 該研究課題是在大量文獻(xiàn)研究和對(duì)小學(xué)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)踐有著較深理解的基礎(chǔ)上提出的。課題第一負(fù)責(zé)人有著12年的一線教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，教學(xué)經(jīng)歷豐富，且參與過市級(jí)及以上的課題，研究經(jīng)歷也較為豐富。課題第二負(fù)責(zé)人，參與過關(guān)于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的相關(guān)課題中對(duì)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)模式、課堂組織方式、教學(xué)設(shè)計(jì)過程等均有了一定的認(rèn)識(shí)，有大量的理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。課題參與者為一線教師，教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富，為后續(xù)課堂實(shí)施提供了保障。（2） 課題的負(fù)責(zé)人參與者均深入研究了《教育技術(shù)研究方法》、《教育統(tǒng)計(jì)學(xué)》、《質(zhì)性研究》等相關(guān)書籍與課程，對(duì)課題中釆用的研究方法與范式已有較深的認(rèn)識(shí)，有準(zhǔn)確、有效的的實(shí)施相關(guān)研究。（3） 依托臨沂沂州實(shí)驗(yàn)學(xué)校，本研究提出的教學(xué)模式與課程能夠在實(shí)踐中得到很好的檢驗(yàn)和改進(jìn)，并且能夠?qū)嵤┒噍喰袆?dòng)研究有效的完善課程設(shè)計(jì)。臨沂沂州實(shí)驗(yàn)學(xué)校為九年一貫制學(xué)校，為持續(xù)觀察學(xué)生問題解決能力的情況與影響。（4） 本課題的研究思路清晰。在通過對(duì)國(guó)內(nèi)外問題解決能力與項(xiàng)目式學(xué)習(xí)研究有了清晰的認(rèn)識(shí)之后，明確國(guó)內(nèi)研究的不足，立足于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)應(yīng)