項目學習對學生非認知因素的影響研究

郝連明 綦春霞 李俐穎

[摘要]學習興趣和自我效能感是與學生學業成績密切相關的重要的非認知因素，很多研究都致力于提高學生在這些方面的表現。在初中數學項目學習短期實驗中發現，學生的數學學習興趣、學習自我效能感普遍得到提高，對于低水平學生也同樣有很好的效果；實驗前后男女生表現的各項得分沒有出現顯著性差異，可推測項目學習對不同性別學生均存在較好的成效。在對數學知識的檢測中發現，學生對于三角形、多邊形方面的知識掌握得較好，達到了預期的教學效果。

[關鍵詞]項目學習；非認知因素；學習興趣； 自我效能； 創意課桌

[中圖分類號] G420[文獻標識碼] A[文章編號]1005-5843（2018）04-0016-05

[DOI]1013980/jcnkixdjykx201804004項目學習（Project Based Learning，簡稱PBL）在我國也被稱為“項目式學習”“基于項目的學習”，其發展歷史最早可以追溯到16世紀末期[1]，目前普遍認為克伯屈（William Heard Kilpatrick）為項目學習的代表性人物。國內對于項目學習的研究多集中在理論方面，在實施應用研究、教學設計研究、問題與對策研究等方面還沒有廣泛開展[2]。近年來，隨著創新型社會的建設，具有密切聯系實際、培養學習興趣、激發創造力等優勢的項目學習再次受到基礎教育的關注，特別是現階段，項目學習已成為STEM教育、創客教育的基本學習方式。開展項目學習的應用研究，尤其是應用成效研究，將為基礎教育教學提供實踐基礎。

一、問題的提出

通過很多學者的研究發現，數學興趣和自我效能感是與數學學業成績密切相關的非認知因素[3]，二者與學業成績存在顯著的正相關，對數學學業成績有較強的預測作用[4][5][6]。同時，通過對國外相關研究的梳理發現，很多項目學習研究在非認知層面均取得了較好的效果[7]。這說明項目學習對于學生學習具有很好的促進性。然而，在已經進行的數學項目學習實驗中，項目學習課程多是與傳統課程交叉進行，無法保證其連續性；授課教師多是原班教師，影響了教師的角色定位；一些實驗是通過類似綜合與實踐的補充課程進行的，學生并沒有獲得新課程知識。因此，數學項目學習與真正的數學課堂教學之間還存在一定的距離。有些學者也指出，項目學習打破了知識體系，因而無法在基礎教育中實施，尤其是數學學科[8][9]。可見，能夠在現有的課程體系下將項目學習融入正式的課堂教學中是研究的難點，特別是在正規的數學課堂教學情境下，開展項目學習是否還會出現對非認知因素方面的影響、學生對數學知識的掌握是否會達到預期效果等問題還鮮有研究。本研究將通過自編的數學項目學習課程資源進行正規的課堂教學，并重點考察對學生非認知因素的影響情況。

二、研究設計與實施

本次實驗在國外相關研究設計的基礎上進行了調整：一是在實驗中避免與傳統課程的交叉，保證項目課程的連續性，確保實驗結果不受傳統課程的干擾；二是由研究者本人替代原有數學教師進行課堂教學，最大限度地保證教師在PBL課堂中的角色定位，使他們成為項目的組織者和監控者；三是學生在項目活動中學習新知識，通過為學生搭建思考的“腳手架”，使知識學習不斷遞進，而非一般意義上的綜合與實踐課程。

（一）研究對象

測試對象為北京市某中學的7年級學生。該校在學區內的綜合成績處于中上等水平，測試學生共計43人，其中男生17人，女生26人。學生被分為11個小組，每個小組有4名學生，其中1組為3名學生。學生在實驗時并沒有經歷過任何項目學習活動，也沒有學習過項目中所涉及的數學知識。

（二）研究工具

本次研究采用前后測進行數學學習興趣和自我效能感的問卷調查。通過梳理文獻、借鑒相關學者的量表，自編了數學學習興趣問卷和自我效能感問卷。另外，具體研究中使用自主編制的《設計創意組合學習桌》材料替代學生所使用的教材。數學學習興趣問卷借鑒了北京師范大學中國基礎教育質量監測協同創新中心“區域質量健康體檢項目”的相關測試內容，以及黃靜等學者的研究成果[10]，將測試框架分為課內興趣、課外興趣、數學題興趣3個維度，共計12道題；自我效能感測試問卷參考了王凱榮、辛濤等人的研究成果[11]，將測試分為學習能力自我效能感和學習行為自我效能感2個維度，共計6道題。在編制問卷的過程中，也邀請了數學教育專家和一線數學教師共同參與，確保了工具的專家效度。問卷為5點量表，選項從完全不符合到完全符合，經內部一致性檢驗測試，數學學習興趣測試工具一致性系數α為0783，自我效能感測試工具一致性系數α為0807，測試工具具有較好的信效度，可作為量具加以使用，具體結果采用SPSS200軟件進行分析。

（三）實驗介紹

目前，項目學習還沒有一個公認的定義。John Thomas認為，項目學習需要復雜的任務，一是學生在基于挑戰性問題解決的過程中進行的設計、問題解決、決策或者調查活動；二是整個過程中要充分發揮學生的自主性，項目學習最終以產品或者陳述等形式結束[12]。美國巴克研究所提出了以課程標準為基礎的定義，認為項目學習是“一套系統的教學方法，它是對復雜、真實問題的探究過程，也是精心設計項目作品、規劃和實施項目任務的過程，在這個過程中，學生能夠掌握所需的知識和技能”[13] 。本研究依托上述觀點，結合《義務教育數學課程標準（2011年版）》（以下簡稱《標準》）開發了數學項目學習課程資源，核心數學知識為三角形內角和定理、多邊形內角和公式、多邊形外角和公式。

實驗依托項目學習資源，使學生在完成項目任務的過程中學習數學知識。項目驅動問題為“如何設計創意組合學習桌”，又將此問題拆解為3個子任務：任務1是通過學習“如何設計顏色搭配”來學習三角形高線、中線、角平分線；任務2是通過學習“如何設計三角形桌子組合方案”來學習三角形內角和定理；任務3是通過學習“如何設計才能更安全”來學習多邊形外角和公式等。設計學習桌為明線，學習數學知識為暗線，雙線始終貫穿整個項目。實驗時間為1周，每天1個課時，前3天由教師帶領學生進行自學，第4天學生進行小組作品設計和制作，第5天進行作品展示和總結，最終作品為創意學習桌設計圖，各小組通過PPT和海報等形式進行展示匯報。

三、結果與分析

（一）數學學習興趣的表現及分析

實驗后對被試學生的數學學習興趣進行統計分析，從表1的數據可以發現，學生在數學學習興趣方面有顯著的提升，實驗前學生數學興趣平均得分為4067，實驗后為4681。但對各子維度進行統計發現，課內興趣和課外興趣方面均有顯著提高，而試題興趣方面提高幅度較小，均值相差僅為014。進一步對數據進行配對樣本t檢驗，實驗前后學生在總體數學學習興趣上呈現出顯著性差異。也就是說，實驗后學生的數學學習興趣比實驗前有顯著提高。在具體維度分析中發現，課內興趣與課外興趣方面均呈現出顯著性差異，P=0000<001，但是在數學題的興趣方面并未出現差異，P=072>005。由此可以看出，學生通過項目學習實驗后，總體上數學學習興趣明顯提升，這表明數學項目學習有利于提升學生的數學學習興趣，但在提升學生做數學題興趣方面并不顯著。出現這種結果的原因可能是實驗中提供給學生的試題為常規數學題，與項目內容無關，而學生對數學的關注僅停留在項目作品的設計上，未關注到數學題；也有可能是學生獨立完成數學題，并沒有進行小組合作，缺少同伴間的交流，數學解題過程并未發生改變。

進一步從性別角度分析，實驗前對性別進行獨立樣本t檢驗，Levene方差齊性檢驗結果為F=162，P=021>005，表明2個變量的方差齊性；t =-04，P=07>005，表明男女生之間在學習興趣得分上不存在明顯的性別差異。實驗后對性別進行獨立樣本t檢驗，Levene方差齊性檢驗結果為F=104，P=0311>005，表明2個變量的方差齊性；t =069，P=049>005，表明實驗后男生與女生在數學學習興趣得分上仍然不存在明顯差異。從數學興趣的3個維度分析中發現，男生和女生在實驗前后的對比中均呈現出無差異性。結合男女生數學興趣實驗前后的數據變化，可以推測數學項目學習對男生和女生的數學學習興趣有同樣的影響效果，具有一致性。

（二）自我效能感的表現及分析

實驗前后學生在總體自我效能感上有顯著變化，均值從1535提高到2519，實驗后2個子變量均值比實驗前分別提高73和253。通過配對樣本T檢驗，結果顯示P值均為0000<001，表明實驗前后的差異達到了統計學上的顯著性。

表2實驗前后自我效能感的表現

內容組別均值差標準差t值dfP值能力效能女生-765330-118325000男生-676391-71216000總體-73354-135442000行動效能女生-258160-82025000男生-247174-58716000總體-253164-101542000總體效能女生-1023410-127225000男生-924482-79116000總體-984437-147642000

從表2的數據可以發現，實驗前對男女生進行獨立樣本t檢驗，Levene方差齊性檢驗結果為F=144，P=071>005，表明2個變量的方差齊性；t值=-93，P=035>005，表明男生和女生在自我效能感上不存在明顯的性別差異。實驗后對學生性別進行獨立樣本t檢驗，Levene方差齊性檢驗結果為F=006，P=081>005，表明2個變量的方差齊性；t=023，P=082>005，表明實驗后男生與女生在自我效能感上仍然不存在明顯的差異。進一步從能力效能和行動效能上分析，P值均大于005，不存在顯著性差異。結合男女生在實驗前后自我效能感的得分情況，總體均有提高的表現，可以推測數學項目學習對學生在自我效能感方面的影響具有一致性，不存在性別差異。

（三）核心數學知識的表現及分析

本次實驗的作品任務為設計創意組合學習桌，數學知識任務為學習三角形、多邊形的相關知識。結合《標準》，確定核心數學知識為三角形內角和定理、多邊形內角和公式、多邊形外角和公式，實驗后對學生在這些核心知識上的掌握情況進行測試。測試在實驗結束后隨即進行，中間未有間隔時間，結果如表3所示：

表3核心數學知識的表現

核心知識正確率三角形內角和定理100%多邊形內角和公式95%多邊形外角和公式91%

從表3的數據可以發現，學生對核心知識的掌握程度相對較好，達到了預期效果。在進一步分析中發現，在數學學習興趣方面，有6名學生作答成績較低，其中1名學生沒有發生變化，其余5名學生均有所提高；在自我效能感方面，6名學生都有所提高。這表明數學項目學習對本實驗中低學業水平學生也有效果，能夠激發他們的數學學習興趣，提高他們的自我效能感。

實驗前后學生在學習興趣和自我效能感方面有顯著差異，具體變化如圖1所示。除了在數學題興趣上沒有產生明顯效果外，其余均有顯著的正向變化。這表明項目學習對于培養學生的數學學習興趣和提高自我效能感有積極作用。

四、討論與結論

（一）項目學習有利于提高學生的數學學習興趣

通過本研究發現，項目學習對于提高學生的數學學習興趣有明顯效果，特別是在課內興趣和課外興趣方面都有顯著性變化，但是在數學題興趣方面并未產生明顯變化。項目學習的過程中始終保持著“明線”和“暗線”的交互統一，數學知識的學習從以往的主動或者被動地接受轉變為主動地去尋找，學生需要掌握知識后才能解決項目任務。而項目任務處在真實的情境中，學生更加熟悉，也更感興趣，這種對任務產生的興趣也就遷移到對數學知識的學習上，學習空間的擴展、學習方式的自由給了學生更多的自主權，也間接地影響了學生的數學學習興趣。

（二）項目學習有利于提高學生的自我效能感

通過本研究發現，項目學習有效地提高了學生的自我效能感，在能力自我效能和行動自我效能方面都有顯著提高，并呈現出顯著性差異。自我效能感主要是指個體在某種情境下所具有的判斷和自信，尤其是面對挑戰時所具備的自信。在項目學習中，學生需要自主完成每一個任務，而階段性的任務完成會大大提高學生的成就感，從而促使他們改變對自身數學能力的看法，特別是面臨具有挑戰性的問題時能夠更加自信。

（三）低學業水平學生的學習興趣和自我效能感有明顯提高

通過本研究發現，低水平學生的數學學習興趣和自我效能感同樣有所提高。這與國外學者的研究結果相一致，Han等人在有關數學項目學習的研究中也證實了這一點[14]。通過小組合作能夠增加低水平學生的課堂參與性，在討論中能夠將原有知識激活，并且更主動地接受新知識。不過，Blair指出，學生的學習效果也受到項目參與度的影響[15]。如果學生能夠投入到項目中，將會產生積極的效果；反之，也會使他們產生負面情緒，從而影響學習態度。

項目學習的最大優勢在于學生能進行真實、完整、有意義、有實效性的學習，在學習過程中能綜合發揮學科的育人功能[16]。它不僅是一種典型的以學習者為中心的教學方法， 也是一種學習者自主能動的學習方法[17]。不過，項目學習的研究是一個復雜的工作，受諸多因素的影響，還需要進行更多的研究，積累更多的數據和研究資料。但在推行STEM教育、創客教育等的今天，項目學習的研究已經成為教育者不能回避的問題。開展進一步的探討，特別是從實證角度探討項目學習的成效，將有助于項目學習的深入研究。

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（責任編輯：申寅子）