智慧课堂环境下促进深度理解的项目化学习设计与实施_陈明选.pdf
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1、 年第 期杭州师范大学学报(社会科学版)()收稿日期:基金项目:年度国家社会科学基金教育学一般项目“互联网环境下促进深度理解的项目化学习研究”()的研究成果。作者简介:陈明选,江南大学人文学院教授,教育部高等学校教育技术专业教学指导分委员会副主任委员,教育部基础教育课程教材专家工作委员会委员、中国教育技术协会信息技术教育专业委员会副主任委员,江苏“互联网教育”研究中心主任,主要从事信息化教育、课程与教学设计、理解性学习与认知等研究;李博文,江南大学人文学院硕士研究生;李西彩,渭南师范学院教育科学学院教授,主要从事学习心理、游戏化教学研究。教育研究 智慧教育研究专辑智慧课堂环境下促进深度理解的项
2、目化学习设计与实施陈明选,李博文,李西彩(江南大学 人文学院,江苏 无锡;渭南师范学院 教育科学学院,陕西 渭南)摘 要:在智慧课堂环境下如何为发展学生核心素养设计学习活动是当前教学改革需要关注的重要问题。对核心概念的深度理解是培育核心素养的基础,但目前课程教学目标仍然停留于浅层记忆、探究过程浮于表面流程,学生思维水平、核心素养陷入难以提高的窘境。深度理解是从低阶学习走向高阶学习的关键过程,应把深度理解作为项目化学习的目标与评价标准,将项目化学习作为实现深度理解的教学过程。为此,提出在智慧课堂环境下促进深度理解的项目化学习设计框架与实施策略,并以小学科学课程“制作简易发电模型”项目为例开展了实
3、证研究,验证其应用效果,以期为教学实践提供可借鉴的思路与方法。关键词:智慧课堂;项目化学习;深度理解;理解性教学中图分类号:文章编号:()文献标志码:一、引言在知识膨胀与更新速度日益加快的智能时代,人类以知识获取为核心的学习体系已无法应对未来的挑战。面对一个复杂多变的世界,人们思考问题要有足够的深度和广度。但是长期以来教师为知识而教,学生为知识而学,教师只关注讲解知识的能力,学生只关注如何在考试中准确地复述知识。“互联网”时代加速了信息技术与课堂教学的深度融合,智慧课堂应运而生,课堂教学数据的采集与处理、个性化学习资源推荐、学习过程评价与反馈等方面均向着信息化、智能化方向发展。但当前智慧课堂在
4、教学中的应用程度较低,教师仅把信息技术作为呈现知识、强化灌输、获取资源、代替教学的工具;学生仅把信息技术作为复制知识、获取结果、代替现实体验的工具,学习的表层化问题严重。智慧课堂既是以“智慧”为核心的素养培育过程,又是以新兴信息技术为手段构建信息化、智能化的课堂教学环境。智慧课堂的教学应用并不局限于在课堂中简单地使用工具获取、呈现与传授知识,减轻教学工作量与学习负担,其根本任务在于促进学生深度理解,发展学生的核心素养。随着基础教育课程标准的颁布实施,培育学生的核心素养成为教学的核心价值取向,这必然要求课堂教学从知识教育转向素养教育,从以知识获取为核心的浅层学习转变为以知识应用与创新为核心的深度
5、学习。以科学课程为例,义务教育科学课程标准明确提出“整合启发式、探究式、互动式、体验式和项目式等各种教与学方式的基本要求,设计并实施能够促进学生深度学习的思维型探究和实践”()。项目化学习是具有探究性、思维发展性与认知高阶性的深度学习,有利于科学核心素养的发展,已成为当前基础教育科学课程教学改革的重要取向之一。然而,当前小学科学课程项目化教学实践仍没有跳出传统思维的窠臼,教学目标依然停滞于浅层记忆、探究过程浮于表面流程,学生科学思维水平、核心素养陷入难以提高的窘境。如何突破教学设计的固有模式,将智慧课堂环境赋能于项目化学习全过程,促进深度理解的发生,以及如何从深度理解的视角优化项目化学习的设计
6、思路是当前需要研究的重要问题。二、促进深度理解的项目化学习之内涵课程教学要和学生的生活连接,而社会生活中的大多数工作都是以项目形式进行的。所以项目化学习是有效学习的最佳选择,但若停留于项目化学习的形式必然又会陷入生搬硬套的浅层化,只有赋予项目化学习深度理解的内涵才能真正走向深度学习,促进学生核心素养的养成。(一)注重理解的深度学习在计算机科学、人工智能领域中,首次提出了深度学习的概念。而在学习科学领域,有学者根据学习者获取及加工信息的方式不同,首次将深度学习界定为一种与浅层学习相对应的学习方式。随着深度学习研究的深入,研究者对于复杂技术环境中深度学习的内涵与特征的认识也基本趋于一致,认为深度学
7、习就是一种主动的、探究式的、理解性的学习方式,要求学习者进行理解性的学习、深层次的信息加工、实现有效的知识迁移与真实问题的解决。此类观点笼统地解释了深度学习的内在含义,而学习的深度具体体现在何处?又该如何测量学习的深度,进而将深度学习的内涵落位于教学实践?本研究将从深度理解的视角来定义深度学习,认为深度学习是一种以理解为导向、以理解深度为表征的学习方式。换言之,深度学习是一种注重理解的深度学习,以理解的维度来划分学习的深度,以深度理解来标记理解的水平、显示理解的程度,深度理解既是深度学习的目标,又是深度学习的评价标准,从而给予教师确定目标与评价标准的操作抓手。追根溯源,深度学习与理解紧密联系,
8、理解体现着深度学习的内涵,学习结果反映了理解的深度。“浅层学习是以机械记忆重复孤立信息为导向,而深度学习则是以理解为导向。”()想要深入探究深度理解的内涵,首先要明确“理解的本质”,以及“理解为何有深度”的问题。美国学者认为,通过理解可以把个别的事实联系为一个统一的有机体,获得在新的环境中灵活运用知识和技能的能力,该能力反映着理解具有由浅入深的认知层次的特性,并将理解划分为 个由低到高的维度,即解释、阐明、应用、洞察、神入和自知。()在以问题为引领、以制品为产出的项目化学习中,本团队研发的理解五层级 年杭州师范大学学报(社会科学版)第 期标准:解释、领会、应用、分析、创造,被用来划分理解的深度
9、较为适宜。(二)促进深度理解的项目化学习项目化学习是学生基于具有挑战性的问题,开展项目设计并实施方案,最后制作出实体产品并进行成果展示的学习活动。深度理解在目标、方法、过程与结果方面赋予了项目化学习新的内涵,项目化学习与理解相互联系、相互渗透,具体表现在以下四个方面。第一,促进学生对核心概念的深度理解是项目化学习的目标,深度理解的层次性特征为项目化学习目标的设定提供了指引。第二,项目化学习是达成深度理解的有效方法,强调个体与他人在真实的情境中互动并应用知识解决问题,为深度理解的发生创造了条件。第三,深度理解是从低阶学习走向高阶学习的关键一环;项目化学习的过程也是学生对概念理解的水平由解释、领会
10、等浅层理解走向应用、分析、创造等深度理解的过程,融入促进理解的项目化学习过程更易达到深度学习。第四,项目化学习成果是学习者对核心概念深度理解的外显性表征,其价值在于显示学生理解深度的提升程度即教育的增值。因而,深度理解为项目化学习效果的评价提供了标准。图 智慧课堂环境下促进深度理解的项目化学习设计框架综上所述,我们把促进深度理解的项目化学习定义为:以深度理解为目标,以真实、有意义的问题为引领,以协作探究任务为驱动,通过解释事实现象、领会问题、运用核心概念与分析概念关系等方式寻求解决方案,在使用技术、资源与工具开展实践活动的过程中,创造性地生成显示深度理解项目成果的一种深度学习方式。三、智慧课堂
11、环境下促进深度理解的项目化学习设计框架在智慧课堂环境下,为项目化学习赋予深度理解的特征,重塑项目化学习设计的思路,其内在意义是以深度理解为核心,利用智慧课堂环境的优势为深度理解的发生提供支持性条件,将项目化学习作为通向深度理解的可行方法。本研究基于理解性教学设计五要素框架,来指导促进深度理解的项目化学习设计,构建出具体的设计框架,如图 所示。(一)提炼核心概念促进深度理解的项目化学习有别于知识传授式教学的最大特征是,从围绕知识点的记忆性学习转向围绕理解核心概念的探究性学习。核心概念是从诸多事实中高度抽象出来的有深度且能够迁移、应用的概 年陈明选,李博文,李西彩:智慧课堂环境下促进深度理解的项目
12、化学习设计与实施第 期念。确定核心概念的思路有两种:一种是专家路线,它是以课程标准为基准,逐步地解构、提炼和生成核心概念;另一种是教学者路线,它是从与学习内容相关联的生活经验、现象中挖掘和凝练出核心概念,与学生现实生活情境、事实或现象密切联系。教师可从这两条路线出发设计由核心概念组成的核心概念体系。(二)提出衍生性问题促进深度理解项目化学习中的问题是围绕核心概念来设计的,具有挑战性、可衍生性的特征。问题的挑战性能够反映问题难度与理解深度的对应关系,学生除了能够直接回答“是什么”等浅层问题,随着理解水平的深入,学生能够运用高阶认知策略与批判性思维来分析和处理难度较高的问题。问题的可衍生性在于将聚
13、焦的、反映核心概念的问题细化为一系列具有结构化关系的子问题,并以“问题树”的形式将衍生性问题间的体系架构形象化地表征给学生。此外,提出的问题对教师与学生来说是真实的、与生活相联系的、有趣的,能够激励学生开展持续的探索。有意义的科学问题可架构起概念理解与实际生活间的桥梁,在衍生性问题引导下,推动学习者的理解水平不断走向深入。(三)确定深度理解的目标在以问题为引领、以制品为产出的项目化学习中,以本团队研发的理解五层级标准为划分方法,用解释、领会、应用、分析、创造来划分学习的目标,教师需围绕核心概念体系确定学生需要理解什么以及达到怎样的理解水平。“解释”与“领会”层级描述了学生对问题的现象、涉及的概
14、念与原理等发表看法;“应用”层级反映了学生能够建立核心概念与情境问题间的关联,能够在迁移原理的基础上生成解决问题的方案;“分析”层级要求学生能够通过分析比较,洞察不同事物的本质,找出联系及差异,从不同的角度来审视、评价观点与方案;“创造”层级需要学生将分析出的观点进行加工与整合,超越原有的理解,生成新的方案与制品。(四)组织项目化学习活动促进深度理解的项目化学习活动是以问题为引领、以挑战性任务为驱动,通过智慧课堂环境赋能项目化学习全过程,实现深度理解的一系列学习行为,具体包括以下环节。第一,提出真实情景中的问题来引发学生理解,并以交互式白板、平板电脑等移动终端为载体,创设丰富、互联互通的问题情
15、境,激励学生开展持续、主动的探索。教师可利用多屏互动技术将多媒体课件投屏到电子白板,通过语言、文本、图片、音视频等形式创设具备沉浸、真实体验感的问题情境。第二,发布与理解深度相对应的、具有难度等级的任务,以推动学生理解的逐渐深入。教师在学习云平台中发布探究任务和要求,将项目主题的相关资源推送给学生,从而基于平板电脑在师生、生生之间建立起了实时、紧密的互动合作关系,项目成员通过平板电脑获取资源、探讨问题、分享成果。第三,利用智慧课堂环境提供的支持性条件,帮助学生在活动过程中生成理解。学习者可以通过观看学习平台中的视频、微课等资源,使用浏览器从学习网站中收集资料并回答问题;使用绘图、画笔等工具绘制
16、工件草图,利用模拟软件、三维打印设备、原材料等资源制作实物制品等;通过相机、测量软件、电子表格等效能工具实现数据记录、测量、统计与分析等。第四,以显示理解的项目成果为表征,鼓励学习者使用效能工具来记录思维过程,分析、反思与改进理解生成的路径,形成稳固的理解。教师组织项目成果展、报告会等活动,进行项目成果的分享与展示,运用跨平台交互技术,使用平板电脑将任务单、设计图等项目成果上传至教师端,并无线投射到电子白板,以实 年杭州师范大学学报(社会科学版)第 期物演示、视频讲解、海报展示等多种方式呈现项目成果。第五,以基于数据的全过程测评为评价方法,即时获取与反馈学习者的理解水平特征,让学习者在立体化的
17、交互空间中升华、反思理解。课前与课后通过学习云平台推送理解水平测试卷给学生作答,平台实时统计各个理解层级的正确率并进行可视化显示;基于课中课堂实录采集的学生课堂交流和展示的设计方案、对问题的理解等过程性数据,进行编码和分析,实时反馈给学生,以供学生修正与反思理解。(五)评价理解的表现促进深度理解的项目化学习评价贯穿于整个学习过程,是对学生理解表现的持续性评价,能够在评价与学习改进之间建立循环联系。持续性评价强调评价目标指向深度理解、评价方式与理解的表现相一致,并能提供反馈来促进、修正与深化理解。评价标准依据深度理解五层级标准来制定,对学生理解的表现进行编码,以此来判断和分析学生的理解水平,具有
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