基于AISM的項目化學(xué)習(xí)教學(xué)效果影響因素研究

王傲君,李菁昭

(湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院法商學(xué)院,湖北武漢,430205)

一、引言

21世紀(jì)以來,教育目標(biāo)已逐步衍變?yōu)榕囵B(yǎng)能適應(yīng)全球化、信息化、數(shù)字化、智能化的新時代人才。2016年《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》總體框架發(fā)布,明確以全面發(fā)展的人為核心,建立以學(xué)生核心素養(yǎng)為統(tǒng)領(lǐng)的課程體系和評價標(biāo)準(zhǔn),引領(lǐng)課程改革和育人模式變革。[1]

項目化學(xué)習(xí)作為一種以在做中學(xué)解決實際問題為特征的學(xué)習(xí)方式,通過設(shè)計驅(qū)動性問題,讓學(xué)生圍繞項目任務(wù)開展學(xué)習(xí)探究活動,實施項目計劃、展示項目成果。[2]項目化學(xué)習(xí)在學(xué)習(xí)全過程貫徹了核心素養(yǎng)培養(yǎng)的理念,彰顯了其獨特的優(yōu)勢。與“教師講、學(xué)生聽”或者“上課抄、下課背”等傳統(tǒng)教學(xué)模式不同,項目化學(xué)習(xí)以真實性的項目場景為依托,以學(xué)習(xí)目標(biāo)為起點,引導(dǎo)學(xué)生建立已有經(jīng)驗與知識點的聯(lián)系,實現(xiàn)對核心概念、原理的深入理解和準(zhǔn)確把握,不斷提升獨立認(rèn)知和解決實際問題的能力,幫助學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)、做人、做事?！读x務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》強(qiáng)調(diào)素養(yǎng)導(dǎo)向,注重培育學(xué)生在真實情境中解決問題的能力,強(qiáng)調(diào)知行合一,倡導(dǎo)做中學(xué)、用中學(xué)、創(chuàng)中學(xué),突出實踐育人。[3]在此背景下,引入項目化學(xué)習(xí)以助推課堂轉(zhuǎn)型和教學(xué)改革勢在必行。

目前,國內(nèi)外開展項目化學(xué)習(xí)教學(xué)有很多實踐案例,但存在教學(xué)效果參差不齊等問題,因此,研究影響項目化學(xué)習(xí)教學(xué)效果的因素至關(guān)重要。然而,影響項目化學(xué)習(xí)教學(xué)效果的因素有很多,各因素之間還存在相互作用,形成了錯綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系。本文基于對抗解釋結(jié)構(gòu)模型(adversarial interpretive structure modeling method,AISM),將各影響因素視為一個系統(tǒng),分析系統(tǒng)中各因素之間的關(guān)聯(lián),建立直觀的多級遞階結(jié)構(gòu)圖,以進(jìn)一步厘清主次,闡釋影響項目化學(xué)習(xí)教學(xué)效果的根本因素和重要條件,為高效實施項目化學(xué)習(xí)教學(xué)提供理論支撐。

二、影響因素識別及指標(biāo)體系構(gòu)建

關(guān)于項目化學(xué)習(xí)的研究主要包括定義及特征、教學(xué)模式與方法、教學(xué)設(shè)計原則、效果評價框架和實施策略等內(nèi)容,研究思路一般是結(jié)合具體學(xué)科或課程引入項目化學(xué)習(xí)方式,分析學(xué)生在態(tài)度、效率、效果等方面的變化情況。美國巴克教育研究所認(rèn)為,項目化學(xué)習(xí)旨在通過復(fù)雜、真實的問題探究以及精心設(shè)計的項目規(guī)劃和項目任務(wù)實施,讓學(xué)習(xí)者掌握所需知識和技能的一種系統(tǒng)化的教學(xué)方法。另外,其還提出了項目化學(xué)習(xí)的八大“黃金準(zhǔn)則”。[4]冷淑君在計算機(jī)課程教學(xué)中引入項目式學(xué)習(xí),創(chuàng)新了教學(xué)模式、教學(xué)設(shè)計和教學(xué)評價,并以項目任務(wù)為教學(xué)單元,通過示范、練習(xí)、實訓(xùn)三個層次,實現(xiàn)了課程教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生創(chuàng)新能力的有效提升。[5]胡紅杏提出,要綜合運用教學(xué)經(jīng)驗和專業(yè)能力,整合項目化學(xué)習(xí)與其他教學(xué)方法,為學(xué)生學(xué)習(xí)知識、掌握技能、提升素養(yǎng)和能力提供更多機(jī)會。[6]賀慧等人提出,為促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng),確保在課堂中有效落實項目化學(xué)習(xí),就要準(zhǔn)確把握項目化學(xué)習(xí)的取向與方式、設(shè)計方法和操作過程。[7]曹新躍將項目學(xué)習(xí)應(yīng)用于小學(xué)信息技術(shù)課程,按照六個步驟實施教學(xué)探索,有效提升了學(xué)生的綜合能力和素質(zhì)。[8]夏雪梅結(jié)合國外研究及國內(nèi)實踐探索提出了高質(zhì)量項目化學(xué)習(xí)的四大要素,即素養(yǎng)目標(biāo)、驅(qū)動性問題、持續(xù)探究和全程評估,并將項目化學(xué)習(xí)的設(shè)計分為核心知識、驅(qū)動性問題、高階認(rèn)知、學(xué)習(xí)實踐、公開成果和學(xué)習(xí)評價六個維度。[9]Morales等人認(rèn)為,項目式學(xué)習(xí)在虛擬現(xiàn)實這一信息技術(shù)環(huán)境支持下,能夠最大程度地幫助教師培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的獨立性和自主性。[10]

綜上,項目化學(xué)習(xí)的全過程涉及素養(yǎng)導(dǎo)向、技術(shù)環(huán)境、溝通協(xié)作、成果展示和評價方式等內(nèi)容。其中,素養(yǎng)導(dǎo)向要求教師不斷提升個人綜合素養(yǎng),在教學(xué)實踐中發(fā)揮好啟發(fā)與引導(dǎo)作用。同時,要加強(qiáng)對教師的相關(guān)培訓(xùn),使其在教學(xué)實踐中應(yīng)用項目化學(xué)習(xí)方法幫助學(xué)生更好地理解和掌握知識技能,并開展好學(xué)習(xí)探究、成果展示、過程評價等活動。項目化學(xué)習(xí)主要依托小組協(xié)作的方式,因此,項目化學(xué)習(xí)的小組運行,包括人員構(gòu)成、運作機(jī)制等,都會直接影響項目化學(xué)習(xí)的實施效果。

本文針對項目化學(xué)習(xí)的核心要素,結(jié)合教學(xué)實踐和關(guān)鍵環(huán)節(jié),整理出25個影響項目化學(xué)習(xí)教學(xué)效果的因素。隨后向高校骨干教師、教育專家等12位研究者發(fā)放調(diào)查問卷,最終確定了15個影響項目化學(xué)習(xí)教學(xué)效果的因素。其中,環(huán)境維度包括學(xué)校相關(guān)規(guī)章制度、教學(xué)設(shè)備設(shè)施、學(xué)習(xí)資源3個因素;教師維度包括個性及個人魅力、知識儲備、素養(yǎng)目標(biāo)的設(shè)定、項目驅(qū)動的案例設(shè)計、教學(xué)能力5個因素;學(xué)生維度包括知識基礎(chǔ)、參與的態(tài)度及主動性、自主學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊協(xié)作與溝通表達(dá)能力4個因素;教學(xué)設(shè)計維度包括課堂活動組織、課堂氛圍營造、評價與反饋3個因素。具體因素指標(biāo)如表1所示。

表1 項目化學(xué)習(xí)的教學(xué)效果影響因素指標(biāo)體系

三、項目化學(xué)習(xí)的教學(xué)效果影響因素ASIM建模

解釋結(jié)構(gòu)模型(interpretative structural modeling,ISM)是一種系統(tǒng)工程研究方法,主要用于分析復(fù)雜系統(tǒng)中組成元素間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,目的是對系統(tǒng)中的組成元素進(jìn)行拓?fù)溥\算,得出單個層級圖,再將層級圖組合排列成多級遞階結(jié)構(gòu)。[11]本文引入博弈對抗理念,在結(jié)果導(dǎo)向排列的基礎(chǔ)之上建立一組對立的原因?qū)蚺帕?橫向比較兩個有向拓?fù)鋱D,綜合分析影響項目化學(xué)習(xí)教學(xué)效果的因素,確定影響因素之間的相關(guān)性和層次性。[12]模型構(gòu)建的基本過程如圖1所示。

圖1 模型構(gòu)建的流程

(一)鄰接矩陣

根據(jù)專家對表1的15個影響因素的打分,對所有影響因素進(jìn)行兩兩比較。根據(jù)下式所示,因素間存在直接二元關(guān)系則賦值為1,不存在直接二元關(guān)系賦值為0,得到項目化學(xué)習(xí)教學(xué)效果影響因素的鄰接矩陣,如表2所示。

表2 鄰接矩陣

(二)可達(dá)矩陣

將原始鄰接矩陣加上單位矩陣得到相乘矩陣。通過相乘矩陣一直連乘,最終可得到可達(dá)矩陣,如表3所示。

表3 可達(dá)矩陣

(三)層級抽取

對于可達(dá)矩陣,其要素Si對應(yīng)的行值是1的所有要素集合即為可達(dá)集合R(Si);對應(yīng)的列值是1的所有要素集合即為先行集合Q(Si);可達(dá)集合與先行集合的交集即T(Si)=R(Si)∩Q(Si)。抽取方法如下。

一是結(jié)果優(yōu)先——UP型層級抽取,即T(Si)=R(Si),將結(jié)果要素抽出置于最上層,再依次逐級抽取。

二是原因優(yōu)先——DOWN型層級抽取,即T(Si)=Q(Si),將原因要素抽出置于最下層,再依次逐級抽取。

具體過程如表4所示。

表4 具體抽取過程

根據(jù)抽取規(guī)則,結(jié)果優(yōu)先和原因優(yōu)先的最終抽取結(jié)果如表5所示。

表5 對抗層抽取過程

(四)一般性骨架矩陣

在可達(dá)矩陣中將回路視為一個點,得到縮點可達(dá)矩陣。刪除縮點可達(dá)矩陣中的重復(fù)路徑,得到骨架矩陣。將回路要素代替回骨架矩陣,可得到項目化學(xué)習(xí)教學(xué)效果影響因素的一般性骨架矩陣,如表6所示。

表6 一般性骨架矩陣

續(xù)表

(五)有向拓?fù)鋵蛹増D

根據(jù)一般性骨架矩陣中要素之間的關(guān)系與對抗層級抽取的結(jié)果,可繪制出有向拓?fù)鋵蛹増D。影響因素之間的可達(dá)關(guān)系用有向線段表示,圖中的雙向箭頭表示一個回路,即相互可達(dá)關(guān)系。下層表示要素的原因,上層表示要素的結(jié)果。UP型和DOWN型層級拓?fù)鋱D如圖2所示。

圖2 UP型、DOWN型層級拓?fù)鋱D

四、結(jié)果分析及建議

(一)影響因素層級分析

根據(jù)UP型和DOWN型有向拓?fù)鋱D,可得出其因果全系列表,如表7所示。

表7 因果全系列表

從因果全系列表來看,系統(tǒng)中各因素間的層級劃分和指向基本一致。因此,可將全部影響因素劃分為三大類:根本因素,位于最底層,對其他因素產(chǎn)生影響;直接因素,位于最頂層,其他因素對其產(chǎn)生影響從而作用于整個系統(tǒng);間接因素,位于最底層和最頂層之間,最底層的根本因素通過其影響最頂層的直接因素。

根本因素集為主要包括S1學(xué)校相關(guān)規(guī)章制度、S4教師個性及個人魅力、S9學(xué)生知識基礎(chǔ)、S11學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、S12學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作與溝通表達(dá)能力。根本因素均位于最高層級,可直接或間接地影響其他因素但不受其他因素影響。其對項目化學(xué)習(xí)教學(xué)效果影響最為重要,在實施教學(xué)過程中需重點把控。

直接因素集主要包括學(xué)生S10參與的態(tài)度及主動性、S13課堂活動組織、S14課堂氛圍營造。這三個因素是影響項目化學(xué)習(xí)教學(xué)效果的最直接制約因素,直接影響項目化學(xué)習(xí)教學(xué)效果,其他因素可通過這三個要素影響教學(xué)效果。

間接因素集為剩余的因素集合,主要包括S2教學(xué)設(shè)備設(shè)施、S3學(xué)習(xí)資源、S5教師知識儲備、S6素養(yǎng)目標(biāo)的設(shè)定、S7項目驅(qū)動的案例設(shè)計、S8教師教學(xué)能力和S15評價與反饋。這幾個因素是實施項目化學(xué)習(xí)教學(xué)的核心,位于中間位置,既受根本因素影響,又對直接因素產(chǎn)生影響,發(fā)揮著承上啟下、協(xié)調(diào)聯(lián)動的“樞紐”作用,在實施教學(xué)過程中需要著重考慮。

(二)改進(jìn)教學(xué)效果的建議

一是加大政策支持力度。項目化學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)在做中學(xué)、在學(xué)中做,注重對核心知識的理解和掌握,重點聚焦創(chuàng)新性思維、思辨性思維等高階思維的培養(yǎng)。這對教師和學(xué)生提出了更高要求,也對項目化學(xué)習(xí)的教學(xué)實踐提出了新的挑戰(zhàn)。學(xué)校要創(chuàng)造一系列有利條件,建立一系列規(guī)章制度和激勵機(jī)制,支持教師圍繞核心素養(yǎng)培養(yǎng)大膽創(chuàng)新教學(xué)改革,支持構(gòu)建與項目化學(xué)習(xí)教學(xué)實踐相適應(yīng)的全過程教學(xué)評價體系,創(chuàng)造有利于項目化學(xué)習(xí)教學(xué)實踐的軟硬件環(huán)境。

二是提升綜合能力素養(yǎng)。推進(jìn)項目化學(xué)習(xí)教學(xué)實踐,不僅要能準(zhǔn)確把握所教知識的本質(zhì),更需要創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的案例或情境,以進(jìn)行設(shè)計與實施。教師要積極參加項目化學(xué)習(xí)的相關(guān)主題培訓(xùn),不斷強(qiáng)化專業(yè)知識,開闊專業(yè)視野,促進(jìn)專業(yè)能力的提升。學(xué)生作為參與項目化學(xué)習(xí)的主體,要夯實基礎(chǔ)知識和技能,注重提升自主學(xué)習(xí)、自我管理、團(tuán)隊協(xié)作等能力,積極參與項目化學(xué)習(xí)的全過程教學(xué)活動,努力提高學(xué)習(xí)的效率和效能。

三是加強(qiáng)教學(xué)全過程管理。項目化學(xué)習(xí)教學(xué)實踐中,要處理好目標(biāo)、手段、評價之間的相互關(guān)系,實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)手段和教學(xué)評價的有機(jī)統(tǒng)一。教師要積極探索項目化學(xué)習(xí)多維度評價方式,注重項目化學(xué)習(xí)過程中育人價值的挖掘與轉(zhuǎn)化,探索針對高階思維和團(tuán)隊協(xié)作能力等重要學(xué)習(xí)素養(yǎng)的綜合考評方式,摸索出一套科學(xué)有效的評價工具和模式。

四是強(qiáng)化資源整合利用。要持續(xù)建設(shè)和豐富資源庫,及時學(xué)習(xí)項目化學(xué)習(xí)教學(xué)實踐中的好項目或案例,梳理總結(jié)典型經(jīng)驗,構(gòu)建獨具特色的項目化學(xué)習(xí)案例庫和專業(yè)資源。要強(qiáng)化資源共享和聯(lián)動協(xié)作,積極對接國家機(jī)關(guān)、企業(yè)、科研院所、教育實踐基地等機(jī)構(gòu),融入項目化學(xué)習(xí)核心理念和關(guān)鍵要素,不斷完善項目化學(xué)習(xí)教學(xué)實踐。

五、結(jié)語

將項目化學(xué)習(xí)等新方式、新理念引入教學(xué)實踐,既是社會發(fā)展的迫切需要,又是個人全面發(fā)展的必然要求。與傳統(tǒng)的解釋結(jié)構(gòu)模型相比,AISM模型進(jìn)行了正反兩次的規(guī)則抽取,并對兩組層次化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖進(jìn)行比較分析最終得出結(jié)論,提高了結(jié)果的準(zhǔn)確性、可靠性。為進(jìn)一步推進(jìn)項目化學(xué)習(xí)教學(xué)改革探索,本研究從環(huán)境、教師、學(xué)生、教學(xué)設(shè)計四個維度,提出了影響項目化學(xué)習(xí)教學(xué)效果的根本因素、直接因素、間接因素,可為實施項目化學(xué)習(xí)教學(xué)實踐提供參考。