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什么是pbl教学法?pbl教学模式案例说明

一、STEM-PBL科创教育内容跟内涵

今天要讲的是STEAM-PBL的科创教育内容跟内涵。相信大家其实都听说过STEAM-PBL了吧。STEAM的解释是科学、数学、艺术、工程技术等跨学科、多学科融合的内容。STEM 为科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、数学(Mathematics) 四个单词的首字母简称,主要是提倡通过在这四大领域跨学科学习、以及开发多学科融合的课程,培养科技创新能力。STEM 课程重点是加强对学生四个方面的教育:一是科学素养,即运用科学知识(如物理、 化学、生物科学和地球空间科学)理解自然界并参与影响自然界的过程;二是技术素养, 也就是使用、管理、理解和评价技术的能力;三是工程素养,即对技术工程设计与开发过 程的理解;四是数学素养,也就是学生发现、表达、解释和解决多种情境下的数学问题的能力。

PBL到底是什么呢?是以项目为导向的,以提升解决问题能力的学习。我们可以看看PBL最终的这个教学成果,它会有哪些能力的提升?我们可以看到七大能力的提升,包括批判性思维能力、自我学习能力等,可以提升我们的孩子的各项能力。其实不仅仅是提升孩子,也是在提升我们自身。但是很多人就会问,为什么他会提升这七大能力,我们今天讲课的重点也会在这里面。

PBL科创教育内容跟内涵

STEM和PBL的关系 STEM是跨学科、多学科的融合,我们来看看STEM是如何跨学科的,我们讲工程,很典型的是建筑,它是属于工程项目里面的,也就是STEM中的 E,但是建筑包括了数学学科,有几何的内容,有力学计算的内容,还包括了技术的内容,如何使用材料、如何使用机械技术啊,那建筑还包含哪些?那你要把建筑、把这个产品做的更漂亮,建筑产品或者建筑工程做的更漂亮,它还涉及到艺术美感的东西。所以它就是跨了很多的学科,这个时候我们就可以讲:这是一个跨学科的,多学科融合的一个项目,或者说我们讲一个主题也好,或是一个工程,在这样的一个基础上,我们再来谈PBL。

那么PBL是什么呢?相对于STEM来说,PBL其实是一个学习的方法,或者说教学的方式,是学习一种模式跟体系。我们怎么去学习这种跨学科的工程也好,项目也好,主题也好,用PBL就能非常好地去解决如何学的这个问题。

PBL分了几个阶段:项目启动、项目计划、项目执行、项目收尾。我们的小朋友完成一个调研或者一个章节,我们要学习的是怎么计划一下项目,怎么做一个plan,拿这次疫情为例,武汉政府的项目计划能力是比较差的。

项目执行和项目合作,整一个过程就是项目制的学习,有一个比较明晰的步骤,项目的启动,怎么细分下去做更多的事情。当然,讲到项目,有一个项目管理资格证,叫做PMP(Project Management Professional)的,现在在国内也有很多人去考,这是一个美国项目管理协会的证书。我觉得对于我们今天讲的来说,项目的执行或者管理的这个角度来讲,把握住这四个阶段,就已经把项目完成了一大半了。

但是项目管理如何运用到学习当中,如何把我们刚才讲的七大能力能够激发出来?就会涉及到在每一个能力当中,我们在项目管理的过程当中如何去去表达出来,或者说如何发散出来,如何去渗透到这里面,在每个课题每个主题每个工程当中,你如何去体现,然后如何去加强?

1、批判性思维能力

独立思考的能力,自我分析的能力,站在自己的角度是否可信,批判性思维一旦具备的话,可以教我们的小朋友如何从小学的应用题中解析对你真正有用的信息。

系统辩证的能力和独立思考的能力

至少你能站在一个客观的角度,对一件事情进行系统的认证,系统的辨证,一些思维在你的头脑里面,你才可以,才能够非常理性非常冷静的去认知一个事情。

批判性思维,其实很多时候我们又会跟一些逻辑学挂上钩。关于这一点,我觉得国内现在的教育会有一个比较大的问题就是:我们从小到大其实没有学过逻辑学。而这个在国外,据Henry在阿根廷、智利、美国上学的经验,基本上到了初二,也就是说孩子到十三四岁的时候,在他们具备了一定的辩证能力之后,学校会在这个时候开设逻辑学的课程。然后你会发现,就是在这几年跟我们的外教一起工作的过程当中,外教们就会不断的问:你做的这个事情,或者说你说的这个事儿,他到底是对的还是不对的,或者说他对你是产生什么样的影响,产生什么样的效果,对别人产生了什么样的效果等等。

所以说这一块在我们的整个教育当中确实是有所缺失的。现在,从整体来说,目前国内开展逻辑学的这个教育的并不多,但是开展数学思维的倒是蛮多的。但是讲到学习数学思维,我要给大家提个醒,就是所有的奥数,目前的这种针对幼儿园、小学的这些奥数,他并不是在教你逻辑学,所以我们家长一定要清楚孩子真正学习到的是什么内容。

这里也要跟大家特别推荐一下可汗学院。如果说要学数学,特别是数学的底层逻辑,我建议家长们可以给你的孩子下一个可汗学院,那里面反正是免费的。当然,如果你英文好,你可以直接去上他的那个英文原版课,如果英文不好,他也是有中文,现在全球的很多的志愿者都在帮他做翻译,已经翻译成很多个国家的语言了,我觉得这块倒是可以去多学学。可以学学这种世界上非常顶尖的人才在讲数学,讲数学逻辑。话题有点扯开了,不过讲到逻辑就顺带跟大家啰嗦了几句。

2、组织能力

这里要讲到我们有个课程是中国螺旋,其实就是你小时候玩的竹蜻蜓,我们中国人玩的时候从来没有想过这是一个科学知识与原理,18世纪时英国的传教士看到这个时候,惊呆了,由此西方国家发明了螺旋桨,然后发明了直升机。我们很难想象,就是在2000年前,我们的夏晋朝时代,人们就已经在玩那个竹蜻蜓了。但是我们没有找到背后的科学逻辑,也没有发明螺旋桨和直升机。所以我们就讲,组织效率的提升问题。古人有没有去考虑去提升组织效率,比如说在我们在做事情的时候,怎么利用各种工具也好,利用各种各样的内容的内在联系产生提升组织效率优化这个结果,我觉得这是非常重要的。

后面的质量把控也是非常重要,质量把控,不仅仅是指产品,更多是指在组织能力里面,我们讲这个东西可能会跟人才也好,财务也好,资金也好,会有很多很多的东西都放在一起。在我们的学习当中来讲,会涉及到你的学习效率怎么去提升的一个问题。你如何去对学习进行架构性的组织,然后考虑找到提升效果的方法,这样的质量把控是有很大的成效的。

举个我女儿的例子,女儿她最终在初中的三年完成了几十万的小说发布,完成了几首歌曲的发行,学习成绩也没落下, 时间观念整理特别强,学习效率与内容的优化等等。

再强调一下,组织这个东西,我们可以把它当成很多东西,不一定说他一定是一个团队组织。

3、自学能力

PBL最大的好处就是能够帮助家长帮助我们的孩子能够自我驱动的去进行学习。

讲到我女儿的例子,写作和写词,她自己会进行比较,自己做调研在哪个网站上发布更好。她写了小说之后自己说要学PS,设计小说的封面。又学了钢琴,发行小说,歌曲发行之后要做后期又去学了后期,就是视频制作的后期,她觉得花钱好冤枉,然后她就都学了。

所以说自我驱动和自我学习能力的提升是非常重要的,内力驱动还是需要一些方法的。怎么做到专注和反省、分析和总结。这里分享一个实例,系统性学习,我女儿初三要学钢琴,不讲究指法童子功只讲究音律,因为只考虑后期她作曲中学得着。当然因为高考的问题,学了两年没有坚持下来,高二去学习美术了。

PBL最能解决家长的困境,想让孩子学孩子却不肯学,这里找到孩子感兴趣的点。我女儿初中时候写小说,周末花五六个小时写,甚至到废寝忘食地去做,我觉得这点,就是自主学习能力,其实体现还是蛮大的。

4、团队合作能力

实际上就是PBL也好,STEM学习也好,其实我们大量存在着团队合作的情形。因为你要完成一个项目,包括你要完成这个项目的每个阶段,同时还要跨学科的进行很多项目的内容的时候,这个学习的过程没有团队,没有合作者,你会发现有可能做不成。

特别是一些调研类、探究类的活动与学习,那就更必须要有团队来做,会比单独来做更好一些,当然提到团队来做的时候,我就会有一点的疑虑,因为有些家长对这个其实接受度不是很高。

因为我之前也遇到过一些案例,比如说那个学校安排成绩好的学生跟成绩差的学生,组成一个小组帮扶的形式,然后比如现在也在推的那个“三疑三问”“翻转课堂”,这个过程中都会涉及到成绩好的去帮扶成绩差的。其实我们的孩子在帮扶其他孩子的时候,这是他在输出学习内容的一个过程。讲到学习要把内容学进去,考试是一种输出,教别人和帮助别人的时候也是一种输出,而且是一种很好的方式,因为知识是需要进行消化、整理,反刍,才能更好地输出的,所以讲输出的这个过程也很重要,甚至比学习的过程还重要。

当然之所以强调这个重要,团队合作也才会重要。只是我们现在的孩子还是比较欠缺一些。也许是我们现在的个人英雄主义,或者精致的利己主义,目前的社会价值观下面导致的这些行为,也不完完全全是家长认知水平的问题,是社会化的现象。

5、沟通能力

在团队合作当中,我们是需要去跟团队成员进行沟通的,沟通交流就变成非常重要的一环。那么我们讲沟通交流的话,会涉及到几个方面。第一个是一对一的沟通,就是属于我们私下的沟通交流。我们现在很多的孩子就是可能碰到一些问题的时候,包括现在年轻人,碰到一些问题的时候,他不敢去说出来。首先是需要意识到这个沟通交流是非常非常重要的,然后再去找到沟通交流的方式。沟通分几种,一对一,一对多,一对自己。我觉得这里需要强调的是一对自己的,就是我们自己对自己的这种交流,其实七零后,八零后也好,可能九零后跟零零后会相对好很多,这个群体,最大的问题就是不敢表达自己的欲望,也就是他实际上不知道自己想要什么。

你对你自己沟通和交流出现问题,就会表现出你不知道自己想要什么。我个人比较坦率,教孩子也是如此,孩子写的歌花费了500元,我说你在做事时怎么没有想到把钱赚回来的方法,结果她就说让我帮忙介绍几个项目。我觉得这个对话也还蛮有趣的,就发到了朋友圈,结果我妹看到后发了大红包给她,她问我该不该接?我说你想不想要,她说她想,然后我说你想要就接吧,告诉他们不要辜负他们的期望。表达自己的欲望和和自己的沟通交流也很重要。

一对多的公众演讲,我们的孩子包括成年人在此还是比较弱的,练习和锻炼比较少,逻辑演讲的过程也很少。在科普教育里,如何展现你严密的逻辑,怎么去做,如何去展示,今天在这里面没有时间,以后有机会跟大家讲一讲。

6、研究能力

包含了调查研究,统计分析,建立模型等内容。

帮女儿填志愿的过程,当时我女儿的文化课分数是比去年建筑系高10多分,因为我花了一年的时间说服女儿考美院的建筑系,所以希望她能进这个专业的,但是也很担心,所以当时就采用了统计表来统计所有报考建筑专业的学习的分数,以及其他的分散的各个群里的孩子们的小四门分数,再进行了大胆的假设,最终选择了中国美术学院的创新设计专业。结果最后也证明了这个选择是对的,如果贸然选择建筑专业,那也许就没法上中国美院了。

7、资源利用能力

其实我们讲的关系,就是资源利用,这里面还有技术、资讯、人力以及能力等都是资源,那么如何利用好资源、协调好资源,其实也非常彰显一个人的能力。大部分时候评价人组织能力比较好的时候,我觉得其实是资源利用能力里面其中一两项的内容体现得比较明显。

我们可以看到刚才讲的七项能力最终是跟什么能力挂钩?是领导力。我记得一朋友的小孩,利用家里的实验室,做了跟领导力相关的一些事情,他把小朋友都集合在一起,然后来吸引小朋友一起来跟他做实验,他提供材料,顺便地他还把商业计划告诉妈妈,希望能赚钱。

二、STEM、PBL发展历程

接下来简单介绍STEM、PBL在国际国内的发展历程。发布的这张图片,表明了在1986年其实美国就发布了STEM教育,也可以说是STEM教育的开端。

这是美国STEM、PBL发展轴线,现在川普总统对这些人才,有一定审查政策,特别从中国进入的留学生,要想去读与STEM、PBL相关专业的话,可能会受到背景严格审查。这个STEM、PBL科创教育说的小一点是教育问题,说的大一点是国家竞争力问题。

我们来看看中国的STEM、PBL发展现状。时间应该要从2015年开始的,更早的话是2014年浙江省的高考改革,把信息技术这个纳入到我们的高考改革后的选考科目当中,从此拉开了STEM、PBL科创教育的序幕。信息技术,简单说就是编程,现在这个教育也非常的火热,也主要是从这里开始的。

来看看STEM、PBL在中国发展的时间线,2015年开始的,文件中提到了探索性教育、创客教育等教育形式。2017年开始第一届的STEM高峰论坛。2018年国家教育部包括浙江省教育厅也都明确这个发展目标。大众可能是从2018年底到2019年初开始,陆陆续续听到STEM、PBL几个字母。这里有一些政策性的内容,图片已经整理了一下,在第三天的讲课中也会详细介绍。这里还有一个图表。

这是2016年底跟2018年底的一个对比,全国中小学开展STEM、PBL教育的比例。2016年只有600所,2018年猛窜到了6000多所。两年之间有了十倍的增长,这个速度还是比较快的。而且这6000多所的话,16年时,STEM、PBL教育只集中在北上广深一些大城市,但是2018年的话,相信全国各地都有了。

然后2019年在全国各地,包括华南地区,长三角地区,华北地区举办了很多场关于STEM、PBL多场学术交流、论坛,以及相关的教育装备展出与会议。这个密集度相对来说是过去一年的好几倍。我记得我在2019年12月份就接到了6个相关的会议与论坛的邀请, 特别多,可以说这个STEM、PBL教育已经是星火燎原之势。

(霍博学院的创始人王静:《STEM-PBL科创教育内容跟内涵》的线上培训演讲稿)

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