基于Design Thinking模型的项目式学习案例开发与应用——以“如何科学使用含氯消毒剂”为例
这是一篇关于项目式学习,Design Thinking,教学设计模型,高中化学的论文, 主要内容为作为当今教育改革“关键词”之一的项目式学习,在培养学生21世纪技能与促进学生综合素质发展上有着得天独厚的优势,已成为我国专家学者、一线教师的重点研究内容。目前,项目式学习的实践研究已经处于深入探索阶段,但教师开发项目式学习案例时仍存在困难,项目式学习仍存在“非项目式”或“浅项目式”现象。Design Thinking作为一种思维理念、策略方法与工具,常常被用于解决结构不良问题,能帮助教师从理念、模式、工具三个层面上创新教学设计,解决开发项目式学习案例时的困难。因此,为提高教师开展项目式学习所需的能力,改变“非项目式”与“浅项目式”的局面,尝试引入Design Thinking相关理论,探索项目式学习案例开发的方法与路径,开展基于Design Thinking模型的项目式学习案例开发与应用,主要研究内容如下:首先,综述了国内外项目式学习与Design Thinking的研究现状,总结归纳了二者的内涵与模型等,重点梳理了Design Thinking在教育领域中应用情况与有待解决的问题,并对教师开发项目式学习案例时存在的问题展开了调查。调查结果表明,教师对项目式学习持有积极的态度,但在深度挖掘陌生素材的化学知识、设计与拆解驱动性问题、设计项目活动任务与学习评价、预设能引起学生兴趣的项目作品等方面存在困难。其次,构建基于Design Thinking模型的项目式学习案例开发模型。通过分析Design Thinking的经典模型——EDIPT模型、内涵与原则,明确以学为主的教学设计模式与项目式学习的流程、内涵与内容等,讨论Design Thinking指导项目式学习案例开发的可能性与必要性,尝试以Design Thinking为相关理念,以指导EDIPT模型为教学设计路径框架,构建基于Design Thinking模型的项目式学习案例开发模型。最后,研制可实践操作的项目式学习案例开发工作单,示范案例开发过程,并对模型与工作单进行评议。将模型转化为易于使用的可视化工具,开发了具有驱动性问题链和属性表格特点的工作单,并选取“如何科学使用含氯消毒剂”为项目主题,示范工作单的使用,并完成了对本项目实施,发放评议表测评基于Design Thinking模型的项目式学习案例开发模型与工作单的可行性,收集反馈意见。研究结果表明:基于Design Thinking模型的项目式学习案例开发模型丰富了我国项目式学习教学设计理论,为项目式学习案例的开发提供了新的思路与视角,且工作单的研制为一线教师开发项目式学习案例提供了有力的实践工具与支持。研究的创新成果主要有:将Design Thinking与教学设计模型相结合,建构了基于Design Thinking模型的项目式学习案例开发模型;将Design Thinking指导项目式学习案例开发过程可视化,研制了项目式学习工作单。
利用MIT模式提升高中生的化学设计思维——基于3D打印笔项目式学习的行动研究
这是一篇关于高中化学,设计思维,化学设计思维,创造力,3D打印笔,项目式学习的论文, 主要内容为随着时代的发展,我国对创新型人才的需求日益增大,设计思维教学逐渐成为培养学生创新力的方式之一。MIT模式是麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology,简称MIT)设计开发的一种设计思维教学模式,该模式包括“发现”“聚焦”“想象”“原型”“尝试”“反思和分享”6个步骤,能为学生设计思维的提升提供科学的指导。3D打印笔是一种创新教育工具,对发展学生的创新能力具有一定的辅助作用。鉴于此,研究将MIT模式与化学学科相结合,以3D打印笔为主要工具,在高中化学教学中,设计并实践项目式学习活动,探究基于该模式的3D打印笔教学活动对提升高中生化学设计思维的有效性,为培养高中生的创新能力提供参考。化学设计思维是学生基于化学真实情境,利用设计思维框架,整合化学学科的关键概念,调动跨学科知识、能力和品质,通过原型、测试的不断迭代设计制作化学创新产品,发展创造力的过程。研究基于文献,结合高中化学学科的特点,设计了《高中生化学设计思维评价量表》,从“原创性”“技术性”“美观性”3个维度、“设计理念”“材料选择”“创新程度”“整体性能”“设计草图”“制作水平”“外观造型”“色彩搭配”8个指标评价学生的作品,以衡量学生的化学设计思维表现。并通过I-CVI内容效度检验和斯皮尔曼相关分析,验证量表的效度和评分者信度。研究在高中化学拓展课中进行,对象是浙江省台州中学高一年级的学生,通过自愿报名的方式,招募了22名学生。正式干预前,研究进行了先导课的教学,让被试熟悉MIT设计思维模式及3D打印笔的使用。然后采用行动研究法,基于MIT模式,设计了“创设情境,提出问题”“聚焦问题,探索知识”“头脑风暴,展开想象”“构思原型,绘制草图”“寻找材料,进行制作”“展示分享,反思评价”等6个环节的教学框架,并据此实施“丙烯分子模型的制作”“立体元素周期表的制作”“金属-空气电池节能小夜灯的制作”三轮项目式学习,为期2个半月。在每一轮教学后,利用《高中生化学设计思维评价量表》评价学生的作品,并利用访谈调查法,及时了解他们在项目实施各环节中存在的问题,为下一轮干预提供改进的依据。数据分析利用SPSS25.0软件,通过Wilcoxon检验,比较学生第二轮与第一轮、第三轮与第二轮间的作品表现差异,确定化学设计思维的发展状况;比较第三轮和第一轮的作品表现差异,检验教学干预的整体效果。结果发现:从整体上看,第一轮和第二轮间的化学设计思维没有显著差异,但在“美观性”维度有明显进步,在“创新程度”“外观造型”和“色彩搭配”3个指标上有显著提升。第三轮的进步较为明显,与第二轮相比,不仅在总分上,“原创性”和“技术性”维度也都表现了显著提升,如作品的创新性更加明显,科学性错误持续减少,作品结构的完整度及制作水平等不断提升。与第一轮相比,第三轮的提升效果则更为明显,平均得分率由及格水平上升为优秀水平,进步极显著,“原创性”和“美观性”维度亦是如此;在“技术性”维度则具有显著提升,主要表现为:学生能通过联系自身生活,观看案例或动手实践获得灵感,得出创意方案,创新力提升明显;操作能力也进步明显,随着制作投入的精力和时间不断增加,作品的性能更加优越。可见,基于MIT模式的3D打印笔教学活动能有效提升高中生的化学设计思维,但这不是一个“一蹴而就”的过程,而是需要师生经过多轮交流互动、改进、实践才能逐步实现。综合以上结论,研究提出了“预做原型,明确问题”“改变教学,激发创意”“绘制草图,提升兴趣”“应用技术,改变制作”等建议,并从扩大样本容量、促进3D打印笔与化学教育教学的融合、提升教师的创造力等方面进行了展望。
利用MIT模式提升高中生的化学设计思维——基于3D打印笔项目式学习的行动研究
这是一篇关于高中化学,设计思维,化学设计思维,创造力,3D打印笔,项目式学习的论文, 主要内容为随着时代的发展,我国对创新型人才的需求日益增大,设计思维教学逐渐成为培养学生创新力的方式之一。MIT模式是麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology,简称MIT)设计开发的一种设计思维教学模式,该模式包括“发现”“聚焦”“想象”“原型”“尝试”“反思和分享”6个步骤,能为学生设计思维的提升提供科学的指导。3D打印笔是一种创新教育工具,对发展学生的创新能力具有一定的辅助作用。鉴于此,研究将MIT模式与化学学科相结合,以3D打印笔为主要工具,在高中化学教学中,设计并实践项目式学习活动,探究基于该模式的3D打印笔教学活动对提升高中生化学设计思维的有效性,为培养高中生的创新能力提供参考。化学设计思维是学生基于化学真实情境,利用设计思维框架,整合化学学科的关键概念,调动跨学科知识、能力和品质,通过原型、测试的不断迭代设计制作化学创新产品,发展创造力的过程。研究基于文献,结合高中化学学科的特点,设计了《高中生化学设计思维评价量表》,从“原创性”“技术性”“美观性”3个维度、“设计理念”“材料选择”“创新程度”“整体性能”“设计草图”“制作水平”“外观造型”“色彩搭配”8个指标评价学生的作品,以衡量学生的化学设计思维表现。并通过I-CVI内容效度检验和斯皮尔曼相关分析,验证量表的效度和评分者信度。研究在高中化学拓展课中进行,对象是浙江省台州中学高一年级的学生,通过自愿报名的方式,招募了22名学生。正式干预前,研究进行了先导课的教学,让被试熟悉MIT设计思维模式及3D打印笔的使用。然后采用行动研究法,基于MIT模式,设计了“创设情境,提出问题”“聚焦问题,探索知识”“头脑风暴,展开想象”“构思原型,绘制草图”“寻找材料,进行制作”“展示分享,反思评价”等6个环节的教学框架,并据此实施“丙烯分子模型的制作”“立体元素周期表的制作”“金属-空气电池节能小夜灯的制作”三轮项目式学习,为期2个半月。在每一轮教学后,利用《高中生化学设计思维评价量表》评价学生的作品,并利用访谈调查法,及时了解他们在项目实施各环节中存在的问题,为下一轮干预提供改进的依据。数据分析利用SPSS25.0软件,通过Wilcoxon检验,比较学生第二轮与第一轮、第三轮与第二轮间的作品表现差异,确定化学设计思维的发展状况;比较第三轮和第一轮的作品表现差异,检验教学干预的整体效果。结果发现:从整体上看,第一轮和第二轮间的化学设计思维没有显著差异,但在“美观性”维度有明显进步,在“创新程度”“外观造型”和“色彩搭配”3个指标上有显著提升。第三轮的进步较为明显,与第二轮相比,不仅在总分上,“原创性”和“技术性”维度也都表现了显著提升,如作品的创新性更加明显,科学性错误持续减少,作品结构的完整度及制作水平等不断提升。与第一轮相比,第三轮的提升效果则更为明显,平均得分率由及格水平上升为优秀水平,进步极显著,“原创性”和“美观性”维度亦是如此;在“技术性”维度则具有显著提升,主要表现为:学生能通过联系自身生活,观看案例或动手实践获得灵感,得出创意方案,创新力提升明显;操作能力也进步明显,随着制作投入的精力和时间不断增加,作品的性能更加优越。可见,基于MIT模式的3D打印笔教学活动能有效提升高中生的化学设计思维,但这不是一个“一蹴而就”的过程,而是需要师生经过多轮交流互动、改进、实践才能逐步实现。综合以上结论,研究提出了“预做原型,明确问题”“改变教学,激发创意”“绘制草图,提升兴趣”“应用技术,改变制作”等建议,并从扩大样本容量、促进3D打印笔与化学教育教学的融合、提升教师的创造力等方面进行了展望。
以项目式学习推进中小学校长培训实践的个案研究
这是一篇关于项目式学习,校长培训,改进策略的论文, 主要内容为项目式学习是当下新教育变革中提倡的一种新型且重要的教学方法和学习方法,其背后的理念有助于持续促进有效学习。新课改提倡开展项目式学习,但主要在基础教育领域普及。当前校长培训项目里面运用项目式学习的不多,在运用过程中的实效性也不强。作为一个重要且有效的学习方式,校长培训学习完全有必要通过引进项目式学习来提高校长培训质量。因此,本研究致力于探索以项目式学习来提升校长培训项目的质量。本研究的第一章是绪论部分,绪论包含了研究背景、核心概念界定、文献综述以及研究问题、方法、目的、意义、思路、技术路线等等。第二章主要是理论基础,详细的阐述项目式学习和成人学习理论的发展阶段、内容体系及在校长培训中的适切性。第三章主要是项目式学习在当前中小学校长培训中的应用,第一部分主要分析当前在不同的中小学校长培训项目中,如何通过项目的设计、实施、评价、反思等,运用了项目式学习的方式方法;第二部分是本研究的个案选择,包括M项目的概况及项目式学习在M项目中的体现。第四章主要是项目式学习在M项目中应用的优点,体现为项目设计中的注重引导学员深入思考、注重内容讲授的系统性;项目实施的优点体现在构建讨论交流的学习文化、搭建平台增强学员的参与意识;项目评价的优点体现在为学员提供多维评价方式、以评促改;项目反思的优点体现在促进学员的深度学习、提升理论联系实际的意识。第五章主要是项目式学习在M项目中应用的不足,项目设计的不足体现在部分课程目标与学习目标不一致、学情分析不够深入;项目实施的不足体现在校长实践性知识挖掘不够、课堂搭建互动交流机会较少;项目评价的不足体现在考缺乏过程性评价、评价方式单一;项目反思的不足体现在缺乏持续探究动力、缺乏理论应用实践环节。第六章主要是项目式学习推进中小学校长培训实践的改进策略,包括在项目设计中,紧扣校长专业标准、突出成人学习特性;在项目实施中,重构课堂文化、搭建学习支架;在项目评价中,以表现性评价为主、以产品为导向;在项目反思中,培养终身学习意识、优化项目管理成效。本研究还存在一些不足,不足主要是对研究方法的运用及资料分析能力存在局限,对于运用项目式学习改进校长培训实践力度不够。
指向高中生化学问题解决能力提升的项目式学习开发与应用研究
这是一篇关于高中化学,化学问题解决能力,项目式学习的论文, 主要内容为《教育部关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务单意见》的颁布促进教育学者对核心素养与能力培养的关注,17年高中化学课程标准的五个核心素养中均有提到化学问题及其问题解决,可知化学问题解决能力是化学学科核心素养的重要组成部分,但培养和提升化学问题解决能力需要转变育人方式。项目式学习因主张让学生在真实情境中主动探究,自主构建知识从而解决问题,形成真实作品等特点,与化学问题解决相关联,鉴于此,研究以项目式学习为方法,以化学问题解决能力为出发点,探索项目式学习对于提升高中生化学问题解决能力的影响,为高中化学教学提供参考。首先研究相关文献,界定化学问题解决能力与项目式学习的相关概念,综合相关学者研究设计,开发出《高中生化学问题解决能力现状调查问卷》,通过项目分析、因素分析、信效度分析,验证测评工具的有效性,并设计教师与学生的访谈提纲,以知悉学生和教师的观点和反馈意见。其次,进行指向化学问题解决的项目式学习课例的开发。指向化学问题解决的项目式学习课例的课例开发遵循科学性、真实性、综合性、驱动性、可操作性等五个原则,来源于课程标准、教材、社会生产生活以及学生情况,由问题、知识、情境、目标、实践、成果和评价等七个要素构成,借此搭建课例的学习流程,并设计四个项目式学习课例:1.自制自嗨锅2.海水电池3.“化”说奶茶4.洗手用品大比拼。然后根据学校的实际情况,采用准实验研究法,以台州市某中学高一(1)班为实验班,高一(2)为对照班,实验班实施项目式学习课例学习,对照班实施相关内容的复习课。对两个班进行调查问卷前测,随后进行教学干预,收集相关实验设计与成果的文本资料与成果,再次放发调查问卷收集后测数据,用SPSS26.0软件进行独立样本t检验和配对样本t检验。此外,还对学生、教师进行访谈,借助统计分析项目式学习评价表、项目式学习过程中的文本,反馈学生在教学干预中化学问题解决能力的提升情况。结果发现:在教学干预前后,实验班与对照班化学问题解决能力相差不大,教学干预后,实验班与对照班在化学问题解决能力的各维度上均有显著差异;在教学干预前后,实验班在化学问题解决能力的化学问题解决知识、化学问题解决态度、化学问题解决方法与策略均有显著差异,但在化学问题解决品质这一维度未有显著差异,通过分析认为可能是1.干预时间较短,没有影响化学问题解决品质2.项目难度没有设置梯度,未给学生带来挑战。3.教师准备不够充分。总体来说,项目式学习不常在高中开展,因其具有过程繁琐、耗时较长等缺点,而高中阶段的学生化学问题解决能力有待提升,具有很大的提升空间,结合实践研究可以得出:开展项目式学习有利于发展和提高学生的化学问题解决能力。结合本研究在项目式学习实施过程中的反馈,得出如下启示与建议:1.创设真实情境,提出驱动问题;2.实施小组合作,组织开放探究3.项目综合复习,深化问题解决。
基于应用场景的初中Python项目式学习课例开发与应用研究
这是一篇关于编程教育,初中Python课程,应用场景,项目式学习的论文, 主要内容为人工智能的发展,使得Python编程语言在近年来逐渐走进了中小学信息技术课堂教学中。但中学编程教育尚存在一些突出问题,例如教师在开展初中Python编程教学的过程中,偏重对算法设计和操作能力的培养,与真实应用场景相脱离,学生分析问题、解决问题的能力以及思维训练缺乏有效路径。因此,本研究基于应用场景,将项目式学习与初中Python编程进行结合,开展基于应用场景的初中Python项目式教学设计研究,开发系列课程案例,并进行应用实践。本研究通过文献研究法、调查法、基于设计的研究法、行动研究法,系统梳理了国内外关于编程教育、项目式学习、情境教学的相关文献资料,借鉴项目式学习的实施流程,针对初中Python编程教学的特点、现实问题与实际需求,构建基于应用场景的初中Python项目式教学设计流程。依托“智慧校园”主题下的智能校门、智慧餐厅、智慧课室场景,开发6个课例,并在实习学校开展行动研究,综合应用问卷调查、课堂观察等方法,收集应用数据,根据实施中出现的问题和应用效果,对课程案例进行优化迭代。本研究为初中信息技术教师开展编程教学提供教学设计参考、优质的课程资源支持,为学生思维的培养以及兴趣的激发提供参考路径。研究结果表明,相比于传统的教学模式,基于应用场景的初中Python项目式学习能够调动学生的积极性,将编程与学生日常生活中真实的应用场景相结合,用程序去解决生活中的问题,让学生进行系统化的思考,促进学生分析问题、解决问题能力的提升以及思维发展。本论文的主要研究框架,包含以下几部分:第一部分为绪论,从研究背景出发,对研究目标、内容、意义、思路与方法以及特点与创新方面进行阐述。第二部分为研究综述,主要对国内研究现状进行系统梳理,明确本研究的研究方向。第三部分为核心概念与理论基础,主要对研究中所涉及的核心概念和理论基础进行界定和阐述,为后续教学设计提供理论基础。第四部分为课例教学设计前期调研分析,通过调查来明确初中Python编程的现状和需求,为课例教学设计和开发提供依据。第五部分为基于应用场景的初中Python项目式课例教学设计,对项目式学习与初中Python编程教学的契合性进行分析,借鉴项目式学习的实施流程,构建基于应用场景的初中Python项目式教学设计流程,阐述各环节具体内容。第六部分为以“智慧校园”为主题的初中Python项目式课例开发与实施,在实习学校开展三轮行动研究,根据实施中出现的问题,对课例设计、应用模式进行优化迭代。第七部分为课例应用效果分析,主要从课例评价和实施效果两个角度开展。第八部分为总结与展望,对本研究的成果进行总结,进而提出不足与展望。
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