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本文選自Interdisciplinary Journal of Problem-Based Learning, 11(2),作者Brassler, M. , & De mers, J.,譯者Irene XU, 編輯允菡&阿槑。
譯者推薦:跨學科能力,對于就業(yè)能力和可持續(xù)發(fā)展都很重要。然而,迄今為止,沒有特定的跨學科教育模式,自然也沒有實證研究來評估跨學科能力的發(fā)展。由于基于問題的學習(PBL)和項目制學習(PJBL)都是強調(diào)學生合作的學習方法,所以這兩種教學法都似乎適合于提高學生的跨學科能力。此文是17年最新的一項研究,本文得出結(jié)論,相比較跨學科PjBL(iPjBL),學生從跨學科的PBL(iPBL)獲益更多。此文對高等教育課程設(shè)計,教學法研究的讀者必有所幫助;其他教育階段(如基礎(chǔ)教育)的從業(yè)者,也可通過兩種學習法下能力發(fā)展的比較,獲得相應(yīng)的啟發(fā)。
(論文思維導圖)
為什么要研究跨學科能力?
高等教育機構(gòu)的跨學科教與學已被確定為二十一世紀教育的關(guān)鍵(Khadri,2014; Kolmos,2016年),有些甚至將跨學科教育作為走向后學科教育階段的下一步(Frodeman,2014)。二十世紀技能的定義是批判性思維,解決問題能力,交流,協(xié)作和團隊建設(shè),創(chuàng)造力與創(chuàng)新(P21,2012)。在大學層面,這些技能與跨學科高度一致,這被稱為“解決問題的手段,回答不能用單一方法或手段解決的問題”(Klein,1990,第196頁)。為了成功地進行跨學科交流,更準確地說,在任何特定的跨學科學習或工作環(huán)境中,能夠理解和采取行動,學生需要足夠的個人和社會技能,也被稱為“跨學科能力”、“跨學科能力”與二十一世紀的每一個技能高度相關(guān):對學科局限采取批判性的觀點,解決跨學科的復雜問題,跨學科交流,處理跨學科合作和團隊合作,以及利用綜合潛力創(chuàng)造創(chuàng)新(Brandst?dter&Sonntag,2016; Lattuca,Knight ,&Bergom,2013; Pecukonis,Doyle,&Bliss,2008; Shen,Sung,&Zhang,2015)。
Kolmos,Hadga和Holgaard(2016年)認為,現(xiàn)在有三種模式可供大學考慮。一是針對知識和理論教育的學術(shù)模式。第二,以就業(yè)為導向,以市場為導向的創(chuàng)新模式。第三,混合的學習和責任模式,針對可持續(xù)發(fā)展目標的批判意識??鐚W科能力符合了以上這三種模式。
關(guān)于學術(shù)模式,跨學科能力促進了理論與知識整體發(fā)展。此外,跨學科的科學團隊在學術(shù)界越來越普遍(Foire,Brassler,M.,&Dettmers,J.2008)。因此,培養(yǎng)跨學科能力的跨學科教育,符合學術(shù)界最新的學術(shù)培訓方向。
關(guān)于市場驅(qū)動模式,應(yīng)考慮組織對跨學科能力的興趣,因為未來勞動力的項目和任務(wù)變得越來越復雜(Frodeman,2014; Newell,2010),此外,跨學科性與創(chuàng)新高度相關(guān)(Harrison&Klein,2007)。
符合混合型學習和責任模式,需要發(fā)展學生的跨學科能力,解決可持續(xù)發(fā)展方面的緊迫問題,也就是我們時代的“大挑戰(zhàn)”(Frodeman,2014)。一個學科無法解決復雜問題(Schmidt,2008),因此,大學必須支持學生在各個學科之間進行合作的能力,從而促進跨學科的能力。該論文論述了哪個教學法適合發(fā)展跨學科能力的問題,旨在給大學課程設(shè)計提供參考意見。
目前,高等教育中針對跨學科教與學的研究十分有局,需要進一步探索(Spelled,Biemans,Tobi,Luning,&Mulder,2009)。同時,缺乏特定的跨學科教育模式及相應(yīng)的實證數(shù)據(jù)(Woods,2007)。有人提出,增加跨學科屬性,不論是PBL還是PJBL,都能夠加強學生的協(xié)作技能(Hmelo-Silver,2012; Imafuku,Kataoka,Mayahara,Suzuku,&Saiki,2014; Jonassen,2011)。不管PBL還是PJBL,兩種教學法都強調(diào)學生的合作,能夠提供真實的內(nèi)容和技能應(yīng)用,同時旨在發(fā)展二十一世紀技能(Larmer,2014; Perrenet,Bouhuijs,Smits,2000; Savery ,2006)。目前針對PBL和PJBL的能力發(fā)展研究普遍缺乏對教育設(shè)計要素的闡述(Dole,Bloom,&Kowalske,2016; Kolmos,2016),本文概述了兩種教學法的相似性和差異性,以調(diào)查以下研究問題:哪種教學法 - iPBL或iPjBL,更適合促進跨學科能力的發(fā)展?
iPBL與iPjBL教學法
早在1921年,PjBL最初作為項目被Kil patrick引入學校,鼓勵學生積極參與到有目的的學習活動中,后來Blumenfeld(1991)等進一步研究。而 PBL最初被醫(yī)學院(Barrows&Tamblyn,1980)開發(fā)出來,用真實的醫(yī)療案例激勵醫(yī)學生。
PjBL教學法的定義包含兩個部分,其一是,有一個用來組織和推動活動的問題;其二是,這些活動產(chǎn)生了一系列的物品或產(chǎn)品,最終歸結(jié)于一個解決問題的產(chǎn)品“(Blu-menfeld等 a1991,第371頁)。PBL被定義為“通過讓學生面臨現(xiàn)實錯綜復雜的問題,發(fā)揮問題解決者的積極作用,來同時發(fā)展解決問題的策略和學科知識基礎(chǔ)和技能的課程發(fā)展和教學系統(tǒng)”(Finkle&Torp ,1995,第1頁)。兩種教學法是類似的,因為學習活動都是圍繞實現(xiàn)共同目標而組織,強調(diào)學生的獨立性,自我指導性,探究性和協(xié)作性,提供內(nèi)容和技能的真實應(yīng)用,并集中在開放式問題上,同時瞄準發(fā)展二十一世紀的技能(Larmer,2014; Perrenet等 al。,2000; Savery,2006)。此外,兩種教學法都與跨學科性相關(guān)(Perrenet等 al。,2000; Savery,2006)。
關(guān)于PBL和PJBL的研究往往缺乏對教育設(shè)計要素的闡述(Dole等,2016; Kolmos,2016),一些研究者甚至傾向于均衡兩種教學方法(Kitsantas,2013; Maudsley,1999)。另外,在認為兩種教學法不同的研究者中,他們對這兩種教學法各自的特征沒有一致的區(qū)分,而只是提出兩種教學法中普遍接受的重點差異,比如PBL著重于學習本身,而PjBL著重于創(chuàng)建一個產(chǎn)品(Donnnelly&Fitzmaurize,2005; Helle,Tynj?l?,&Olkinuora,2006; Kolmos,2016)。為了明確區(qū)分兩種教學法中的幾個不同特征,本文總結(jié)描述兩者之一或比較兩種教學法的文獻。以下區(qū)別(參見表1)不僅是對比兩者不同的成果,更重要的是應(yīng)對跨學科教學方法中的挑戰(zhàn)。
表1:PBL 和PjBL 的對比
大多數(shù)文獻著重于描述單學科發(fā)展和PBL和PjBL的單學科實現(xiàn)。為兩種教學法增加一種跨學科的學習方法,使每一種教學法更豐富??鐚W科學習被定義為一個過程,“學習者將信息,數(shù)據(jù),技術(shù),工具,觀點,概念和/或理論從兩個或更多學科整合到產(chǎn)品,解釋現(xiàn)象或解決問題,不可能通過單一學科手段“(Boix Mansilla,2010,p.289)。為PjBL增加跨學科學習,對產(chǎn)品的重視也需要將不同的信息,數(shù)據(jù),技術(shù),工具,觀點等應(yīng)用于創(chuàng)新和有效的產(chǎn)品。相比之下,PBL強調(diào)學習本身。因此,重點是了解對方的不同信息,數(shù)據(jù),技術(shù),工具,觀點等。通過每學期解決五到六個問題,iPBL提供了彼此學科的各種主題的經(jīng)驗。然而,iPjBL的學生可能會更深入了解一個話題。
比如在一個項目的完成期間,想象一下,一些來自心理學和經(jīng)濟學的學生,將腐敗這一跨學科話題作為iPBL的一個問題,或是PjBL中的一個項目。在iPBL中,學生可能遇到一個有問題的案例,提出三種情況:發(fā)展中國家巴基斯坦的政治腐敗,美國安然公司商業(yè)腐敗,德國大學(通過向老師提供性愛換取好成績)的卑劣腐敗。在iPjBL中,學生被分配到學生會內(nèi),專門發(fā)起和實施反貪政府的舉報的機構(gòu)。這兩個問題是涉及所在的學科之間主題。然而,在iPBL中,老師從真實的事件中獲得靈感,構(gòu)建了這種情況;然而,它仍然是一個理論解決方案,沒有任何意圖去實踐。
相比之下,在iPjBL中,老師引入了一個在現(xiàn)實世界中存在的項目。在iPBL的兩個課程和iPjBL的一個學期,跨學科學生團隊經(jīng)歷了每種方法不同的過程。學生在iPBL中遵循八個步驟。在閱讀存在問題的案例之后,他們討論了其中提到的未知概念和技術(shù)術(shù)語;例如,心理系學生可能會不熟悉的經(jīng)濟術(shù)語“離岸”。第二,在給定的框架內(nèi),通過整合跨學科的觀點來制定他們的跨學科問題陳述,從“不道德行為和相關(guān)成本”到“權(quán)力和腐敗”或“防止腐敗”。
關(guān)于跨學科問題,他們頭腦風暴了了基于學科的信息,數(shù)據(jù),技術(shù),工具,觀點,概念,以及和他們的問題相關(guān)的理論,收集針對心理學和經(jīng)濟學的根本問題的想法,解釋和假設(shè)。他們識別出各種學科之間的差異,相互關(guān)系和差距,例如在經(jīng)濟學和心理學中,不道德和腐敗行為的不同動機。接下來,他們通過制定與團隊相關(guān)的問題并反映所涉及的每個問題,從而實現(xiàn)跨學科的學習目標。問題可能是:“在哪種情況下,權(quán)力腐???”或“為什么人們從事不道德行為”?在問題和興趣的指導下,學生在各學科之間搜索和閱讀學術(shù)研究論文。例如,一位心理學學生讀了一本關(guān)于“黑暗面特征”的心理學論文,以及一本關(guān)于“委托代理論”的經(jīng)濟學論文。重新回到課堂,學生們演示在各學科之間他們獲得的答案和學習目標,并討論整合他們的新想法。最后,通過整合基于學科的信息,數(shù)據(jù),理論和相關(guān)研究成果,對跨學科問題進行團隊陳述。
相比之下,iPjBL學生遵循一般,寬泛的項目管理步驟。在學生會內(nèi)部發(fā)起和實施反貪腐的舉報機構(gòu)的中選擇案例,作為任務(wù)分析的第一步,跨學科的學生團隊將與學生會談話,并獲得他們對大學內(nèi)與腐敗有關(guān)問題的見解。可能的問題是:“以前發(fā)生了什么樣的腐???在哪個學院?為什么?他們以前做了什么?什么有幫助,什么沒有幫助?舉報機構(gòu)如何處理腐?。俊霸谒麄兊目鐚W科團隊中,他們討論學生會的觀點,并確定必要的任務(wù),找出如何設(shè)置舉報機構(gòu)的解決方案。他們根據(jù)慣例來規(guī)劃,分配,和執(zhí)行相關(guān)的心理學和經(jīng)濟學工作:
通過訪談,了解每個教師的問題和需求,深入了解大學腐敗的法律情況,向?qū)<姨釂枺ɡ?,?lián)系外部,反腐敗非政府組織和經(jīng)驗豐富的其他大學的利益相關(guān)者),以及通過閱讀經(jīng)濟學和心理學的學術(shù)研究來確定檢舉的障礙和有利因素。他們還確定了跨學科解決方案,例如實施反腐敗法典,為學生建立起訴熱線和幫助平臺。通過成本和效益分析,包括心理參數(shù),如心理上的痛苦和經(jīng)濟參數(shù),如可達性和貨幣成本,跨學科學生團隊決定其行動計劃,獲得財務(wù)支持。
iPBL和iPjBL中的不同流程可以突顯每種方法的重點。iPBL的學生通過既定步驟反復整合思想,收集與問題相關(guān)的學科觀點,來專注于解決他們的學術(shù)問題。iPjBL中的學生以最終項目成果為導向,來解決給定任務(wù)相關(guān)的問題。 iPBL中的問題解決是相當理論的,而iPjBL產(chǎn)生了一個真實的,實用的,“有形的”解決方案。因此,每個方法中教師的作用是不同的。iPjBL教練的任務(wù)中,包括了促使iPBL學生使用給定的問題作為自己的問題陳述的動機。iPBL教練將重點關(guān)注學習過程,提供有關(guān)團隊流程,跨學科整合和跨學科交流的反饋,因此他或她大部分時間都在團隊會議中。相反,iPjBL教練專注于產(chǎn)品。例如,iPjBL導師提供了學生沒有注意到的,額外的,基于學科的信息,將學生與相關(guān)利益相關(guān)者聯(lián)系起來,并支持學生獲得用于項目的財務(wù)支持。
如果跨學科團隊中出現(xiàn)問題,為了恢復他們對產(chǎn)品的工作能力,導師就會提供指導。在每個方法中,評估也是不同的。 iPBL使用團體口頭考試:跨學科團隊收到問題(例如,一個新的腐敗案例),然后遵循在學習期間相同的步驟(2,3,4,7,8)。他們的工作評分,主要是根據(jù)在口頭考試中,對其他學科提出的論文的數(shù)量,(例如,心理學生解釋經(jīng)濟理論),綜合解決方案的闡述質(zhì)量,以及對局限的影響等級他們的想法。相比之下,iPjBL的學生的評分,是根據(jù)其產(chǎn)品的質(zhì)量上 ,更確切地說,它們集成了所涉及的所有學科的方法,以及考慮其產(chǎn)品的可用性和適用性。
跨學科學習的理論分析
PBL(Marra,Jonassen,Palmer,&Lu,2014; Savery&Du y,1995),PjBL(Blumenfeld等,1991)和跨學科學習(Klein,2006)與Piaget,Dewey和Vygotsky的建構(gòu)主義哲學高度相關(guān)。建構(gòu)主義哲學將學習作為活躍的過程,將知識的探索以個人經(jīng)驗和與環(huán)境的互動為基礎(chǔ)。人類作為學習者通過問題,測試和答案迭代過程來感知世界,解釋活動,構(gòu)建知識。 PBL和PJBL都是以學生為中心的教學法,促進協(xié)作團隊合作,了解和反思現(xiàn)實生活中的復雜問題。PBL遇到一個問題作為學習的激勵或目標,從而導致實際學習(Dewey,1938)。
如果新信息的經(jīng)驗不能被吸收到現(xiàn)有的模式中,則需要進行調(diào)配(Piaget,1977)。由于每個學科有其獨特的價值觀,知識傳統(tǒng)和應(yīng)用模式,學生在跨學科的學習環(huán)境中面臨著觀念的沖突(Epstein,2005; Frost&Jean,2003; Repko,2008)。學生可以通過從外部學科重現(xiàn)知識來重建知識,通過識別自己的學科局限性來解構(gòu)現(xiàn)有知識,并通過創(chuàng)新地整合跨學科的想法來構(gòu)建知識(Bra?ler,2016)。每個學科社區(qū)都有自己的文化(Pecukonis等 al。,2008)以及他們專業(yè)語言中獨特的術(shù)語(Brewer,1999; Je rey,2003; Repko,2008)。正如Vygotsky(維果茨基)所說,語言和文化在人類智力發(fā)展和人類如何看待世界方面都起著重要的作用(Vygotsky,1978)。在跨學科的學習環(huán)境中,學生與其他知識社區(qū)的成員互動。在使用不同學科的專業(yè)語言進行溝通時,學生克服了他們對該學科感性認知的局限,進一步豐富了認知(Vygotsky,1978)。同時,跨學科的學習使得學生能夠在符合社會建構(gòu)主義的學科文化中共同構(gòu)建知識。
根據(jù)關(guān)于能力導向的最新教育辯論(Ordonez,2014年),iPBL和iPjBL的學習可以超越跨學科建設(shè),共同建設(shè)和應(yīng)用知識和個人理解世界。此外,跨學科學習可能會增強實現(xiàn)許多重要目標的能力,掌握不同的任務(wù),并在不熟悉的情況下行事“(Weinert,2001a,p52)。能力被定義為認知,激勵,道德和社會技能的“組合”(或潛在的可被人學習的),這是通過對一系列要求,任務(wù),問題和目標的適當理解和行動而成功掌握的基礎(chǔ)“(Weinert,2001b,p2433)。
能力被認為是潛力或性格,使一個人能夠在給定的復雜情況下行事。跨學科的學習或工作環(huán)境構(gòu)成了這樣一個復雜的情況,需要必要和足夠的能力。通過面對學生的跨學科問題,需要不僅了解其他學科,還要能夠?qū)嶋H整合不同的觀點和立場。Lattuca等認為(2013年),跨學科能力是指對不同的學科知識,方法,期望和界限的理解。此外,它指的是發(fā)揮從不同學科角度思考問題的能力,利用不同的學科視角,通過建立聯(lián)系來解決跨學科問題,將學術(shù)領(lǐng)域的知識合并和整合,以及識別需要的能力,重新考慮思想方向和解決問題的方法。
關(guān)于iPBL或iPjBL,哪個教學法更適合促進跨學科能力發(fā)展的研究問題,需要回答在給定的學習環(huán)境中,解決如何最好地發(fā)展能力的問題。Biggs,1996; Biggs&Tang提出一種在理論上可行的成果導向式教學法,將建構(gòu)主義理論和一致設(shè)計理論相結(jié)合。學習目標是以能力為導向,并提前溝通,績效評能夠衡量學生的學習目標(即能力)的成就,并且學習活動可以幫助學生實現(xiàn)學習目標(即獲得能力)。
當學生通過參與相關(guān)的學習活動來構(gòu)建自己的學習時,教師創(chuàng)造了適當?shù)膶W習環(huán)境。因此,良好的教學體系在預(yù)期的學習成果,教學方法和評估之間,具有高度的一致性;預(yù)期的學習成果就是學生發(fā)展跨學科的能力。按照建構(gòu)一致性原則,為提高學生跨學科能力的發(fā)展,應(yīng)選擇合適的教學方法和評估。因此,促進跨學科能力的教學方法應(yīng)包括了解不同學科知識,方法,期望和邊界的活動;思考不同的學科觀點;通過建立聯(lián)系,綜合和整合學術(shù)領(lǐng)域的知識,使用不同的學科觀點來解決跨學科問題;并認識到需要重新考慮自己思想的方向和解決問題的方法。
同樣,Boix Mansilla(2010年,2016年)跨學科學習的務(wù)實建構(gòu)主義理論也提出了,如何設(shè)計教學指導來促進在跨學科學習環(huán)境中的跨學科整合的問題。 理論提出了跨學科學習的四個教學原則:
(1)讓學生通過獲得對問題的整體意識來建立目的(跨學科目的);
(2)幫助學生獲得跨學科洞見;
(3)促進綜合(提高整合);
(4)讓學生反思(批判性立場)。
跨學科能力的各個方面都通過這些教學設(shè)計原則來解決。了解不同的學科知識,方法,期望和邊界,以及對不同學科視角的思考,可以促進學生對不熟悉的學科更深入的理解。利用不同的學科觀點,通過建立連接,合成和整合學術(shù)領(lǐng)域的知識來解決跨學科問題,并通過反復校準學科視角進行整合,結(jié)合。
學生認識到需要重新考慮自己的思維方向,解決問題的方法,通過反映學習過程的關(guān)鍵立場相聯(lián)系。從跨學科目的出發(fā),可以通過使用不同的學科視角進行綜合和整合。根據(jù)建構(gòu)一致性原則,這些學習活動應(yīng)與評估相符。因此,不論是在iPBL或iPjBL中的測試,應(yīng)該面向的是學習環(huán)境中的同一些活動,來體現(xiàn)學生跨學科能力各方面的發(fā)展。
為了了解哪些教學法更好促進跨學科能力,連貫學習活動和評估,我們比較iPBL和iPjBL的相關(guān)特征。關(guān)于跨學科學習的務(wù)實建構(gòu)主義理論,人們必須檢查學生在每個教學法中遵循的過程,對應(yīng)于四項教學原則。在iPBL中,學生需要遵循以下幾個步驟。
1)在制定跨學科問題陳述時,必須確定其目的。
2)通過澄清概念,集思廣益的學科信息,跨學科閱讀學術(shù)論文,并在后期討論中解釋其他學科的知識,從而獲得學科見解。
3)此外,iPBL學生通過制定跨學科問題陳述,制定跨學科學習目標以及創(chuàng)建一個整合的團隊宣言,指導綜合學科觀點。
4)最后,學生必須反思他們的思考方向。
研究方法
對應(yīng)表1中列出的特點,我們篩選出了符合特征的iPBL和iPjBL課程。為了確定符合標準的課程,團隊對5所大學的課程表進行了篩選。如果課程標題包括“跨學科”或“跨學科的”,課程描述表明了跨學科的方法,包括團隊合作,就會聯(lián)系對應(yīng)課程的教師。此外,還聯(lián)系了項目主管,以獲得進一步的建議,因為并不是所有的跨學科課程,標題中都包括了“跨學科”或“跨學科的”。
通過查看表1中的每個特征,詢問教師其課程是否符合標準。大多數(shù)課程被排除在外,因為他們的教學方法不包括實際的團隊合作,或者只包括一段時間的團隊合作,所以在一個學期的團隊成員不斷的組合中沒有持續(xù)的團隊合作。此外,大多數(shù)課程都是用平行或者加法的方式構(gòu)建的(多學科),而不是整合(跨學科),因此不會被包括在樣本中。
作者觀察了13個iPBL課程(13個小組)和5個iPjBL課程(48個小組),超過兩年(2013-2015)或三學期。所有課程都在本學期期間做過四次訪問。為了確保實現(xiàn)符合表1所列的特點,作者觀察了學習過程,并與導師和學生交談。
樣本的278名參與者(123名男性,44.2%,155名女性,55.8%),來自德國北部三所高等教育機構(gòu)的其中一所,參加了iPBL(N = 95)或iPjBL(N = 183)課程。 平均年齡24.73歲(SD = 4.21)。在iPjBL中,11個跨學科學生團隊在課程結(jié)束之前終止了他們的團隊合作,因此,這64位參與者被排除在數(shù)據(jù)之外。關(guān)于過早終止的跨學科團隊,教師和學生報告了跨學科團隊內(nèi)的矛盾激化的情況,作為終止的理由。
PBL的跨學科團隊包括心理學,商業(yè)管理學和經(jīng)濟學學生,而PjBL的跨學科團隊由心理學,經(jīng)濟學,教學,法律,語言學,物理學,信息學,環(huán)境研究,政治,地理學和機械工業(yè)。所有學生都在他們的第五學期或更高的學期,確保強大的學科專業(yè)知識。在這兩門課程中,學生在本學期期間保持在同一支隊伍中(略超過四個月)。
研究設(shè)計
這些參與者分為兩組,兩組分別使用iPBL和iPjBL的教學法,并進行了前測試和后測試。在進行iPBL或iPjBL課程之前,前測的重點是每個學生的跨學科能力,而后測則側(cè)重于每個學生參與iPBL或iPjBL課程之后的跨學科能力。每位學生被參與一項問卷調(diào)查,大概需要10分鐘,兩次問卷時間分別是:在第一次團隊合作之前,以及在iPBL或iPjBL中的最后一次團隊合作。
測量工具
與最近自我報告清單衡量能力的方法一致(Braun,Gusy,Leidner,&Han-nover,2008; Kuh,2009; Schaeper,2009),本研究使用Lattuca等人設(shè)計的量表(2013),采用自我報告的方法探究跨學科能力。量表有三個組成部分:跨學科技能,反思行為,以及認可學科的觀點。 量表是通過以下七個步驟發(fā)展出來的:
1.跨學科研究,教育,商業(yè),研究管理,認知科學,哲學和科學社會學領(lǐng)域的跨學科關(guān)鍵課題的廣泛文獻綜述;
2.確定學科性質(zhì)的長短確定跨學科的八個維度;
3.與焦點小組進行關(guān)于課程發(fā)展的面談
4.根據(jù)最后兩個步驟的結(jié)果生成產(chǎn)品;
5.進行試點研究;
6.校對
7.最終研究報告
由于該量表是用來衡量工程學生跨學科的能力的,所以具體條目被進行了改編,來適應(yīng)于本研究的中性項目(例如“我重視工程以外的閱讀課題”改編為“我重視在本學科以外的閱讀課題”)。根據(jù)漢布爾頓和德鐘(2003)的翻譯和適應(yīng)指南,所有的項目都被翻譯成德語并重新轉(zhuǎn)化為英文,所以三位母語人士可以比較文字和語境上的原始和后向翻譯,獲得滿意的結(jié)果(超過80%)。
如Lattuca等人所述(2013年),
1)跨學科技能包括實踐學生對思考能力的看法的項目,并利用不同的學科觀點來解決跨學科問題或加強跨學科領(lǐng)域的聯(lián)系。
2)反思行為的量表,衡量跨學科性的“反思性”維度,評估學生認知需要重新思考其思維方向,和思考解決問題方法的認知能力
3)認識學科視角量表,主要是衡量學生對學科知識,方法,期望和界限的認識,以及如何在不同的情況下應(yīng)用學科知識。
討論:問題式與項目制,哪個更有效?
研究發(fā)現(xiàn),iPBL在發(fā)展跨學科能力方面比iPjBL,可以獲得更好的結(jié)果??鐚W科技能的發(fā)展,反思行為以及對本學科的認識在iPBL中比在iPjBL中更高。實證結(jié)果符合實際建構(gòu)主義跨學科學習理論提出的四條教學原則,指出通過讓學生建立自己的跨學科課程目的,幫助他們獲得成功,可以促進跨學科學習環(huán)境中的跨學科整合,獲得學科解,促進跨學科綜合與反思。 iPBL中的具體步驟促進了這些方面的發(fā)展。
研究結(jié)果還支持用建構(gòu)一致性原則來設(shè)計學習環(huán)境。在iPBL中,預(yù)期的學習成果,教學方法和評估是高度一致的。 iPBL學生被引導,思考,連接和應(yīng)用不同的學科觀點來解決跨學科問題(跨學科技能),反思所選擇的問題解決策略(反思行為),并考慮基于學科的概念,方法和限制(認識學科視角)。 iPBL教師或?qū)熓且赃^程為導向,他們的功能是作為促進者,對跨學科反饋和整合提出指導。評估與學習過程一致,因為學生遵循與學習過程相同的步驟。
研究結(jié)果也與研究人員關(guān)于跨學科教學和學習的建議一致,即做出一個學生遇到問題,反思和逐步發(fā)展的設(shè)計(Manathunga等 al。,2006; Spelled,Biemans,et al。,2009; Woods, 2007)。描述性數(shù)據(jù)顯示,iPjBL學生的跨學科技能,反思行為和本學科視角的認可沒有變化。這并不符合最近的發(fā)現(xiàn),因為基于理論,我們預(yù)測他們之間會有低但積極的影響(Fortuin&Bush,2010; Solomon&Sal,2011)。
iPjBL項目管理的一般步驟包括,跨學科合作的某種跨學科的目標設(shè)定和一些相關(guān)的里程碑式規(guī)劃。這些應(yīng)該可以加強跨學科學習實用建構(gòu)理論,提出的跨學科理解與整合。此外,在iPjBL設(shè)計中遵循建構(gòu)一致性原則,以便將評估和過程的重點與跨學科產(chǎn)品相一致。這與發(fā)展跨學科能力的預(yù)期學習成果是一致的,因為它的一部分被定義為解決跨學科問題的能力。
造成這一研究結(jié)果的一個可能解釋是,iPjBL團隊的學科多樣性。與iPBL學生團隊,只有一個學科分支,社會科學的團隊成員組成相反,iPjBL學生團隊僅僅組合了兩種類型:(1)僅有一名社會科學學生,相對較短的學科距離的構(gòu)成, (2)來自兩個不同分支學科(如自然科學和社會科學)的團隊成員。因此,他們體驗到較大的學科距離感。由于基于學科的信息,數(shù)據(jù),方法和理論使自然科學與社會科學理論之間的距離更遠,可期跨學科整合更加困難,因此跨學科能力可能難以發(fā)展。迄今為止,一項研究發(fā)現(xiàn)跨學科團隊的多樣性程度阻礙了跨學科團隊合作(Lovelace,Shapiro,&Weingart,2001)。然而,這項研究的結(jié)果表明,在跨學科能力發(fā)展方面,跨學科學生團隊在高等教育和低學歷方面沒有任何差異。
由于PjBL是以實踐為導向的,學生可能已經(jīng)經(jīng)歷過在跨學科團隊實踐的困難。比如跨學科團隊合作有很大可能產(chǎn)生沖突,而且大多數(shù)合作可能在實踐中失?。↘ezar,2005)??鐚W科團隊在溝通方面經(jīng)驗豐富,但在共同目標上存在分歧,不恰當?shù)钠谕?,以及低估跨學科,合作工作中的額外需要的時間和努力(Epstein,2005; Repko,2008)。
iPjBL學生退出團隊合作的概率較高也可以支持這一解釋。這一解釋也證明,iPBL教師將早期終止項目歸因于跨學科團隊內(nèi)的問題。綜合最新研究表明,跨學科學習一般比傳統(tǒng)教學方法更容易失敗(Lee,2014)。因此,跨學科學習更加需要直接,明確的指導(Lee,2014; Spelled,Luning,van Boekel,&Mulder,2015),特別是對于跨學科的新手(Clark,Kirschner,&Sweller,2012)和對自主學習沒有經(jīng)驗的學生(Schmidt,Henny,&de Vries,1992)。關(guān)于PBL和PjBL,Barron等人(1998)考慮到學生的學習過程,支持先從PBL開始,隨后轉(zhuǎn)向PjBL。因為學生可能需要第一次在iPBL的跨學科學習過程中獲得支持和指導,跨學科能力有一定的發(fā)展,后轉(zhuǎn)向PjBL。
這一研究另一個實際的影響可能是,將iPBL的步驟融入到iPjBL中。例如,可以指導學生在開始協(xié)同任務(wù)分析工作之前,澄清每個學科的概念和術(shù)語。再次,思想可以以多學科的方式收集,然后通過對比差異,相互關(guān)系,以及iPBL中的差異,然后確定整合機會,從而形成結(jié)構(gòu)。在iPjBL的識別解決方案階段,學生可以不僅在學科方面研究與他們的項目相關(guān)的課題,還可以閱讀其他學科的學術(shù)論文,從而深入了解不熟悉的學科。此外,在iPjBL的實施階段,可以指導學生在任務(wù)完成之間切換學科的角色。此外,正式評估可能包括跨學科團隊流程對最終產(chǎn)品的反饋。
本研究也有一定局限:最重要的是,成功的跨學科教學和學習可能取決于這一教育模式以外的組成部分,這構(gòu)成了一個缺失的變量偏見。重要變量可能是開放,勤奮,好奇心和耐心的學生的個人特征(Spelled,Bieman,et al。,2009)。此外,教師的特征和態(tài)度(Hattie,2008)以及跨學科教育的經(jīng)驗和專長可能對學生學習產(chǎn)生影響,并可能扭曲了結(jié)果(Spelled,Biemans等,2009)。此外,使用自我報告清單收集能力資料,可能會對該措施的有效性產(chǎn)生懷疑。顯然,自我報告缺乏客觀性,因為它們有潛在的偏見,并且不允許任何與標準化客觀測試所做的硬標準相關(guān)的推論。然而,無論如何,研究產(chǎn)生了有希望的結(jié)果,表明自我報告與職業(yè)成功的相關(guān)關(guān)系(Braun&Mishra,2016; Braun,Sheikh和Hannover,2011; Wilson,Lizzio,&Ramsden,1997)。解決構(gòu)建的有效性可能具有局限,Lattuca等(2013年)認為,跨學科能力量表可能無法準確描述這一結(jié)構(gòu),因為他們的研究基礎(chǔ)更多地基于推測性的跨學科研究文獻,而非實證文獻。因此,在這項研究中,對跨學科能力的衡量可能不夠,因為科學界尚無跨學科能力的定義。雖然有人定義跨學科交流能力(Shen等 al,2015),包括跨學科文化能力(Pecukonis等 al。,2008)或跨學科協(xié)作能力(Brandst?dter&Sonntag,2016。更加令人遺憾的是,本研究中應(yīng)用的跨學科能力的定義,是目前唯一的測量工具。
結(jié)論
我們發(fā)現(xiàn),iPBL比iPjBL更適合支持學生跨學科能力的發(fā)展。由于這是對跨學科能力發(fā)展的第一次實證研究,本研究有助于理解跨學科教學和學習。通過比較PBL和PjBL核心要素,進行前測后測的研究設(shè)計,本研究有力地促進了在高等教育中,基于設(shè)計的研究。在21世紀技能教育緊迫改革下,我們的研究結(jié)果表明,重新針對跨學科學習設(shè)計課程,特別是運用iPBL,可以提高跨學科能力。
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