林奇賢
美國印地安納大學博士,臺南大學數字學習科技學系教授,華人探究學習學會理事長。學術研究領域為中小學數字學習,近年尤其對中小學的混合式學習與學習社群應用著墨較多,目前正積極推廣“互聯網+PBL”的創新學習模式。
由于項目式學習 (project-based learning,PBL) 系強調以學習者為中心 (learner-centered) 的學習策略,并重視能力本位教育(competency-based, performance-based),對舉世所重視的21世紀5C關鍵核心能力之培養,即溝通協調能力(communication)、團隊合作能力(collaboration)、復雜問題解決能力(complex problem-solving)、獨立思辨能力(critical thinking)、創造力(creativity),具有獨特的魅力與功效。因此,如何設計與實施優質的項目式學習課程(又稱PBL課程)已成為眾所關注的議題。
本文從PBL課程整體設計與實施的高度,提出PBL課程的5A元素的概念,即(1)嚴謹的學科要求;(2)真實情境與專業態度;(3)學生自主權或學習所有權;(4)成人與專業人士的連結; (5) 評量應用五個重要元素。因這五個元素的英文名詞皆系以A 開頭,故又稱為PBL課程的5A元素,這5A元素將決定一門PBL課程的良窳。
1. 嚴謹的學科要求 (Academic Rigor)
PBL課程并非僅適用于學校的社團或課外活動,它是互聯網時代的學習模式,它可以取代傳統以教師為中心的教學活動。因此,PBL 課程內容必須符合學科要求,并能與對應課綱及課程標準相匹配。但有別于傳統的學科教學,為符合生活化的知識結構,PBL課程應是整合多學科的統整課程。
2.真實情境與專業態度 (Authenticity)
這有兩層涵義,一層涵義是指學習情境即學習者的生活情境,或學習內容應和生活或個人生涯規劃息息相關,而學習成果或學習作品應對學習者自身或社區有意義,而非僅作為評量的標的。因此,選擇課程主題或設計學習任務時,最好能先調查或研究社區的需求,并盡量結合社區的活動。
另一層涵義是指專業的要求。PBL課程中的探究主題與學習目標應具有足夠的挑戰性,而在執行探究任務時,學習者應以專業的角色或心態,并能以自主性的態度來積極面對或操作學習歷程。例如,在STEAM課程中,學習者是以科學家的身份及態度,而非臨時的實習生,來處理問題并提供解決方案。
3.學生自主權或學習所有權 (Agency)
為保障學習者能主動且熱情地進行有意義的學習,學習者應對學習的目標、路徑、方式有決定權或發言權。學習者是PBL課程最主要的利害關系人 (stakeholder),學習者對PBL的學習歷程應保有其主權 (ownership)。
4. 成人與專業人士的連結 (Adult Connections)
應善用小區或校外的資源,在學習歷程中,也應邀請相關的專業人士或機構來輔導學生,并參與形成性評量活動。學習作品的展示與評量活動,更應廣邀專業人士提供回饋。學習主題或學習任務的規劃,應積極考慮結合課程內容與社區服務工作(service learning)。
5.評量應用 (Assessment Practices)
評量的主要意義在于提供回饋,故應以多元形態實施形成性評量,便于學習者在探究的歷程中進行反思,并修正學習方向或更正作品。評量實施的期程、方式與內容,應具體公開,讓評量成為學習歷程中的規范或成果的指標,而非僅作為考核學習者的最終學習成果。
總結性的評量活動,最好能結合公開展示作品或能力(表演)的場合與機會。評量的指標最好依托5C關鍵核心能力,并且符合學理的標準。
上述這五個元素并非各自獨立的,而是彼此間互相牽動著的。例如,一個具有高度真實情境與專業態度(Authenticity)的課程,自然就較易存在學生同成人與專業人士的連結(Adult connections),并且也較易落實學生自主權或學習所有權(Agency),也較易實踐優質的評量應用(Assessment practices)。
總結來看,上列的5A ,代表了PBL課程在內容與實施上的重要元素。若由重要性來分析,PBL課程中的真實情境與專業態度(Authenticity)、學生自主權或學習所有權(Agency)、成人與專業人士的連結(Adult Connections)這三者尤為重要,它們將決定一門PBL課程的高度。因此,我們可按課程中的真實情境與專業態度(Authenticity)、學生自主權或學習所有權(Agency)、成人與專業人士的連結(Adult Connections)這三個元素的設計與運用,將PBL課程分為四個不同的層次。
第一層:陽春型,挑戰式學習(challenge-based learning)
這類課程是在傳統的以教師為中心的(teacher-centered)教室學習情境下,加入了以學生為中心(learner-centered) 的問題導向式(problem-based)淺層探究學習活動。雖有探究主題,但并未具有嚴謹性或明確性的問題陳述。僅邀請相關人士到教室進行報告或交流 (classroom visitor),再配合學習者事先或事后的資料閱讀與整理等簡單的學習活動。雖讓學習者動手做作品,但難度不高,且作品的實用性價值不高,如辦家家酒。這是目前學校中最常見的PBL課程類型。
為了讓學習者體驗問題情境,這類PBL課程有可能安排校外團體參觀與體驗活動(field trip and service learning) 。而為了搜集實證資料,也有可能規劃或安排短期性與有組織的校外參訪行程。
這類課程的主要特色在于,培養學生搜集與整理資料的能力,或提供學生體驗式的學習經驗。因此,這類課程較缺乏具有挑戰性的探究學習活動設計。例如,許多學校皆規劃了畢業旅行、校外教學、動物園或生態園區參觀,為了讓這些校外活動更有意義,有些學校會配合這些活動,事先設計了學習單,讓學生在參訪活動中進行資料搜集,活動結束后,則進行成果或心得分享。
有些陽春型的PBL課程,則是在原有的傳統課程架構下,加入了簡易的探究性學習活動,類似21世紀初的WebQuest課程。因受時間或教學環境的限制,這類課程只能將小區或生活議題帶進課堂,采用問題導向方式 (problem-based learning)進行淺層探究,探究學習活動以資料搜集與整理為主,未采用專業工具或方法進行專業式的開放性探究與驗證。
這類PBL課程的學習場域,仍以校園為主,學習社群也是以同班同學為核心,成人與專業人士的連結是較弱的。課程所提供的學習經驗雖對學習者有益,但學習作品或學習成果對小區無深遠影響,且5C 關鍵核心能力的培養也較弱。
第二層:模擬型,塑造或模擬應用的場景 (simulated sites)
有些實際的知識應用或學習情境,實在很難讓學習者實際參與或進行操作,這時,便可以應用模擬(simulation) 的概念去建造一個虛擬的場景,例如模擬法庭、模擬聯合國大會。在 STEAM 教育上,有些實際的場景太過昂貴或危險,只能以模擬手法來塑造出學習的場景,如虛擬的賽車場、火箭試射臺、園藝圃或生態池等。
在設計或建造這些模擬場景時,除了應考慮真實度 (fidelity)之外,也應加入一些有趣或想象的元素,或排除較復雜且和課程主題無關的元素,以提高學習的樂趣與動機。
例如,某地的科學館曾設計了一門有關電路設計的STEAM課程活動。為了讓課程符合PBL動手做與解決問題的要素,并提高學童的學習動機,館方設計了一個“快樂城”場景之模擬街景,里面預先準備好了街道網格和一些建筑模型,以及任何人經過就會亮起來的“快樂城”指示牌。然后拋出一些既利于交流分享,也富有吸引力的問題,如 (1)想一想,你能為模型城市建造出什么可以使人們快樂的事物?(2) 你如何在城市里用發光二極管、導電材料、馬達來傳播快樂?有了這個場景,既讓這個PBL課程有了一個讓孩子感興趣并躍躍欲試的挑戰 (Authenticity),而且是在很安全的環境下盡情做各種嘗試,同時又可將學習成果限制在預先設定的課程目標之內。在這樣的場景引導下,每個孩子在學習過程中就特別有自主性 (Agency),因為他們覺得自己在為這個城市模型不斷地添加自己的創作,因此會非常有成就感。
第三層:高端型,專業與開創性探究 (professional and genuine investigation)
這類課程不但具備了PBL課程的完整架構,即確立學習問題、尋求解決方案、完成作品、展示作品、回饋,而且采用專業職業式的開放性探究學習。學習者不但面對開放性問題,而且必須以專業行業的態度,依照專業職業的標準,采用專業的工具或步驟,在真實的情境中進行研究,并且必須實際驗證學習成果或作品是否符合專業要求與標準,而非實驗性的雛型。
這類型的PBL課程,其大部分的學習歷程是無法在教室或校園內實施或進行的,故課程的時間規劃必須有彈性。而且,因有較多的成人或專業人士參與學習歷程,故必須大量仰賴互聯網學習平臺的溝通與分享機制。
此類PBL課程類型的另一個特色,在于其學習作品與學習成果對小區的具體影響及意義。也就是說,學習作品或學習成果并非僅作為評量之用,而是有真正的應用價值與意義。
第四層:未來型,社區即學校 (flipped schools)
最高層次的PBL課程,便是翻轉學校的概念,即是將社區作為學習的場域,社區的生活與工作之情境,便是學習的情境。這類型的課程在實施時,需要有很多制度上的配套措施,學習活動或課程設計上也有很大的難度,故稱為未來型,目前學校尚難放手采用。
為能在實務面上協助新手設計 PBL課程,謹將上列所介紹的5A 概念,結合PBL課程應有的組成結構,列出PBL課程設計檢核表(如上表),以供課程設計者完成 PBL課程設計,但在課程定稿之前,可以依序檢核課程內容是否妥適。
這個PBL 課程設計檢核表,列舉了八個重要的檢核項目:(1)探究問題是否適宜并具意義?(2)是否要求學習者做深度閱讀?(3)是否讓學習者以專業的角色進行開放性探索?(4)在學習歷程中,學習者是否有足夠的自主性?(5)是否要求學習者完成具體作品? (6)是否要求學習者公開展示作品并邀請相關專業人士觀展?(7)是否有嚴謹而具體的評估設計?(8)是否已清楚列出課程進度與流程并公告周知?