邵文鸿 李政淼 李丰
学生减负,除了减少学习量,还要提高课堂教学的效度。深度学习通过激发学生学习的内驱力,挖掘各学科独特的育人价值,助力学生形成正确的学科观念、必备品格和关键能力。杭州市富阳区永兴学校初中部和杭州银湖实验中学在杭州银湖书院的指导下,进行了深度学习课堂的实践研究。以下几篇论文,从深度学习的学校推进方式、学科实施路径及具体的课堂教学实践等不同层面,呈现相关的研究成果。
摘 要:深度学习旨在培养学生“成为未来社会历史实践的主人”,“是形成学生核心素养的基本途径”。杭州市富阳区永兴学校初中部以课堂教学为载体,从其微观设计、单元设计和项目化学习三个视角对深度学习进行了个性化的实践探索:课堂教学的微观化设计从知识分类的视角,通过设计与知识类型高匹配的活动,让学生深度体验知识的发生过程;单元设计从知识结构的视角,通过设计逻辑统整、内在关联的知识层级和目标,让学生经历知识的本质与变式、抽象和具象、迁移与应用;项目化学习通过“设计”真实的驱动性任务,让学生在重构核心“概念”、深度加工知識中创造性地解决问题,深刻体味知识本身的“意义”与价值。
关键词:深度学习;微观化设计;单元设计;项目化学习
发展学生的核心素养是现代课程与教学的总体追求。挖掘各学科独特的育人价值,让学生形成正确的学科观念、必备品格和关键能力,已成为课堂教学的核心目标。如何达成这一目标,需要课堂教学改革的先进理念与操作机制。深度学习旨在培养学生“成为未来社会历史实践的主人”,“是形成学生核心素养的基本途径”。它包含“联想与结构、活动与体验、本质与变式、迁移与应用、价值与评价”[1]五个关键特征。那么,如何开展深度学习以达成“发展人”的目的呢?杭州市富阳区永兴学校初中部在杭州银湖书院的指导下,以课堂教学为载体,从其微观设计、单元设计和项目化学习三个视角进行了个性化的实践探索:通过“微观”深入知识细胞、通过“单元”关联知识结构以及通过“项目”深度加工知识,以达成学生知识、活动与素养之间的真正转化。
一、微观:知识精准分类后的高匹配活动设计
(一)何为微观设计
微观设计是指把知识进行精准分类后,通过设计相匹配的活动,将其转化为学生学科素养的教学模型(如图1所示)。知识一般不会轻易“直线式”地转化为学科素养,知识转化为学科素养要借助一系列高质的活动“曲折式”地达成。这里的活动是重要的支点,其设计要在知识分类与素养指向下进行。“微观化”设计的本质有三层含义:一是知识是根据其属性进行分类后的知识,融合在活动设计中,表现出其“微”的形态;二是学科素养持续形成于活动过程中,一系列的活动实施表现出“微”的路径;三是“微观”操作追求知识的精准分析、活动的高度匹配与目标的高效达成,“无数”的“微”实施才能建构起学生的学科素养系。
(二)事实性知识教学实践
知识可根据其性质分为事实性知识、概念性知识、程序性知识和元认知知识。现以事实性知识为例,展示微观设计的教学模型。事实性知识是指“学生通晓一门学科或解决其中问题所必须了解的具有某种价值的基本要素和信息片段”[2],其教学要经历阅读、思考、讨论、演绎等活动环节。阅读,即学生主动与文本对话,从文本中获取信息;思考,即学生与自我对话,将信息转化为自我理解的意义;讨论,即学生与学生之间的对话或互动,学生在与同伴的交流中获得相异的思考或理解,形成事实性知识更丰富的一面;演绎,即学生通过角色体验表达意义,使文本符号或术语转化为言语知识,加深意义认同。事实性知识的“读·思·议·演”教学模型如图2所示。
【案例】人教版义务教育教科书《历史与社会》八年级上册“‘日本的大化改新’改革成果”教学活动
事实性知识:政治上建立中央集权的天皇制封建国家,废除贵族世袭制,以才选官;经济上,把很多贵族土地收归国有,部民转为国家公民,国家定期把土地分给农民耕种,向他们收取赋税。
教学目标:学生通过历史资料查阅(含纪录片)、课堂对话、角色扮演,真正理解日本大化改新的措施与影响,初步获得“历史理解”的学科素养。
四个教学活动:
①阅读材料文本:学生课前查阅日本大化改新的历史资料(含视频)。②独立思考理解:学生通过阅读理解形成自身对大化改新的认识。③讨论活动构建:学生通过观点分享,从不同的侧面或角度丰富大化改新的措施与影响,构建更全面的“大化改新”。④角色扮演深入:学生通过天皇、贵族与平民角色的扮演,演绎大化改新对各个阶层的影响。在“演”的过程中获得知识的“素养”:在情境中表达自己对历史的理解。
二、单元:知识逻辑统整后的强关联结构设计
(一)单元设计综述
如何在教学中让学生形成学科核心素养,“学科知识是主要载体”[3]。作为载体的学科知识,应突出强调学科大概念、学科结构、学科思想与方法及学科情境四大要素[4]。这里的知识不再是零散、简单排列的,而是在大概念统摄下具有灵魂的结构性、情境性的知识。如何构建这样的学科知识?“要从设计一个课时转变为设计一个大单元”[5]。这里的单元“不仅指‘教材单元’,而且指‘经验单元’,它是基于一定的主题和目标所构成的知识与经验的模块,由若干节具有内在联系的课组成”[6]。大单元的构建可在真实的情境中“以大任务或大项目也可以大观念或大问题来统率”[7]。学科知识的意义重构与逻辑统整为开展基于学科素养的深度学习指明了设计方向。
(二)单元设计的实践
单元设计需要从知识结构的视角,梳理单元学习层级,确定单元目标与课时目标,抓住单元核心问题,从而提升整体学习效益,现以浙教版义务教育教科书《数学》(以下简称“浙教版教材”)九年级上册“相似三角形”一课为例展开探讨。
1.建立单元结构
《义务教育数学课程标准(2011年版)》设置了数与代数、图形与几何、统计与概率、综合与实践等四个主题。教师要依据课程标准与学生实际划分若干学习单元,学生通过每个单元的学习逐渐获得“四基”、提高“四能”,从而发展自身的学科核心素养。教师在合理划分单元的基础上,通过厘清单元知识结构让学生明白数学知识的来龙去脉,同时也要梳理单元的学习层级以符合学生数学学习的心理逻辑。
(1)厘清单元知识结构
在单元设计之前,教师需厘清教材编排的单元知识结构脉络,如图3所示。浙教版教材“相似三角形”的内容逻辑是从相似三角形学习的预备知识到相似三角形有关内容的学习,再到相似多边形的学习,最后到特殊的位置相似,即图形位似的学习。这一线索从特殊到一般再到特殊,体现了知识间的横线联系。同时,两个三角形的相似关系可以看作是一个三角形通过相似变换得到的,是全等三角形知识学习基础上的后继学习。这一线索从特殊到一般,从静态到动态,体现了知识间的纵向联系。
(2)梳理单元学习层级
单元设计不仅要整体把握内容的知识结构,还要善于梳理单元学习层级(如图4所示),以便设计符合学生心理逻辑的学习活动。相似三角形的学习情境创设可以从低到高体现四个层级:一是学生熟悉的具体生活情境;二是从具体的生活情境到抽象的几何图形情境;三是从已学的全等三角形的学习路径到自主尝试探究的相似三角形学习的结构情境,以实现学生从“学会”到“会学”的转变;四是上升到“学科一般观念”的视角,即研究两个几何图形之间的关系应从研究它们要素间的关系入手。
2.制订目标
(1)单元教学目标
单元教学目标是通过本单元教学要达成的目标,课时教学目标是通过一个课时教学后达成的目标,每个课时目标的达成累积就会促进单元目标的实现。相似三角形单元目标的设定要上达数学课程目标,下联课时目标的要求。本学习单元要充分渗透类比的数学思想,三角形相似与三角形全等在研究方法上有许多相似之处,在单元目标上要有所体现。相似三角形单元规划七课时,主要内容是相似三角形的概念、性质、判定及其简单应用。单元目标如下:
①了解相似三角形的概念,会表示两个三角形相似。
②了解相似三角形的判定定理:两角分别相等的两个三角形相似;两边成比例且夹角相等的两个三角形相似;三边成比例的两个三角形相似。经历相似三角形判定定理的证明过程。
③了解相似三角形的性质定理:相似三角形对应线段的比等于相似比;面积比等于相似比的平方。
④会利用图形的相似解决一些简单的实际问题。
(2)课时教学目标
课时教学目标相对于单元目标来说是微观目标,呈现方式要更具体,体现过程性目标与结果性目标的融合。限于篇幅,以本单元“相似三角形的概念”这一节课为例,给出课时目标呈现的方式:
①通过回顾全等三角形的学习路径,能构建相似三角形的学习路径,体会类比的数学思想。
②通过在具体的图形中找相似三角形的对应边和对应角,能够运用相似三角形的概念判断两个三角形相似。
③通过例题的证明书写,能够使用推出符号,提高逻辑推理能力。
3.设计核心问题
单元核心问题的设计要体现数学的整体性、逻辑的连贯性与思想方法的一致性。基于知识的逻辑结构与学习层级,可提出相似三角形学习的核心问题:
(1)全等三角形研究两个图形之间的关系,我们学习全等三角形时的路径是怎样的?因为相似三角形的学习建立在全等三角形的学习基础之上,如此设计能让学生从“学会”走向“会学”,让他们体会到“研究对象在变但方法不变”,从而能充分利用已有的数学活动经验,构建相似三角形的研究框架。
(2)两个全等三角形,我们可以看作是一个三角形通过对称、平移、旋转得到的,那通过“缩放”可得到什么样的图形呢?相似图形的学习可用“几何变换”的观点来研究,可从图形变换的视角设计活动:让学生通过两个三角形的一个顶点重合、另一边重合拼出尽可能多的图形,自然形成两个三角形相似的几种基本图形的类型。
三、项目:问题真实驱动后的深加工知识设计
(一)项目化学习的内涵
项目化学习是指“教师团队在学校活动领域、学科领域和跨学科领域,设计真实、富有挑战性的问题,引导和指导学生在一段时间内持续探究,尝试创造性地解决问题,形成相关项目成果”[8]。这里的项目包括活动项目、学科项目和跨学科项目。“活动项目是指‘学生探索解决身边、日常情境中的真实问题的项目’;学科项目是指‘学生自主或合作探索学科中与真实情境有关的问题的项目’;跨学科项目是指‘学生合作探索真实世界中的复杂问题的项目’”[9]。在活动项目中,要引导学生体会日常、身边的真实问题的解决过程;在学科项目中,要帮助学生形成对知识的新见解,引导学生创造性地用学科知识进行新实践;在跨学科项目中,要引导学生关注更具有社会关怀导向的真实而复杂的问题,探索实践不同专业领域合作的创造性解决问题的方式。
可见,项目化学习是有思维含量和思维发展意义的学习,能让学生透过问题情境看到问题本质,能让学生在实际问题的探究与解决中调动和激活相关的知识,形成可迁移的思維方式,并在项目的完成中实现对不同学科知识的深度加工与理解。同时,学生项目化学习的过程与结果让他们深切地感受到了学习本身的“意义”。深度学习视角下,项目化学习具有四个典型的特征:“一是核心知识的再建构,二是创建真实的驱动性问题和成果,三是用高阶学习包裹低阶学习,四是将素养转化为持续的学习实践。”[10]
(二)项目化学习教学实践
如何进行项目化学习的教学设计呢?现以学科项目化学习——“我为校园绿色植物作代言”为例,予以阐释。
1.项目解读
(1)学习现象的困惑
浙教版义务教育教科书《科学》七年级上册第2章的内容为“观察生物”,并从生物结构层次角度由低到高进行系统性学习,要求简单了解种子植物和无种子植物的区别以及常见的五类植物,即被子植物,裸子植物,蕨类、苔藓类和藻类植物。在教学过程中,存在一些问题。比如:学生对植物的了解仅停留在课本上,缺乏感性认识;不能将学到的知识和实际应用相联系;死记硬背知识点,不会变通;对生物的多样性感受不深。
(2)社会背景的融合
习近平主席在第75届联合国大会承诺:“应对气候变化,中国将采取更加有力的政策和措施,CO2排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。”什么是碳中和愿景?对于低碳行动,初中生可以做点什么?
(3)基于现状的反思
《义务教育初中科学课程标准(2011年版)》指出,要保持对自然现象的好奇心,树立科学的世界观、自然观和正确的价值观,形成基本的科学态度和社会责任感。因此,“观察生物”的教学,应将社会背景素材作为问题情境,融入学生的学习之中。“我为校园绿色植物作代言”项目旨在期望学生在观察校园绿色植物时,深刻理解植树造林对人类的贡献。
2.问题形成
驱动性问题是启动项目化学习的关键要素。教师可通过头脑风暴,让学生提出自身有兴趣、想研究的问题。然后,师生选取其中有价值、可研究的问题作为驱动性问题。在头脑风暴时,教师应启示学生从科学知识、国家战略、个人行为等层面进行思考。以下是教师预设的一些问题:
科学知识层面:温室气体有哪些?我们校园内的绿色植物种类有多少?校园内的绿色植物一天能抵消多少二氧化碳的排放?
国家战略层面:植树造林对人类有什么意义?如何理解“碳达峰”“碳中和”并践行低碳行动?
个人行为层面:保护好校园的一草一木、一花一叶,如何助力“双碳”目标的实现?
师生根据对话与讨论形成项目化学习的主题及驱动性问题,如图5所示。
3.目标制订
基于科学学科核心素养的分析,对项目涉及的学习内容进行梳理,制订如下目标:
(1)科学观念:知道植物分类等级是界门纲目科属种,理解生物多样性是自然界的客观存在。(2)科学思维:能从植物的外形以及在叶子叶脉、叶缘、叶柄等对比中,区分植物的不同种类。(3)科学实践:能用平面图表示校园植物种类的分布,通过资料或网络查找植物的科属特性。(4)社会责任:通过问卷设计和调查活动,培养小组成员的团队精神、科学的生命观和责任感。
4.评价设计
教师在项目化学习的每个阶段应对学生的表现进行及时评价,最大限度地给予学生反馈、激励和指导,使他们保持高涨的学习热情。表现性评价关注学生真实的表现,由素养目标、表现性任务和评价规则组成,结果评价以小组团队为单位进行优、良、合格等级的评定。依据素养目标,本项目的表现性任务与评价方式如表1所示。
5.过程描述
“我为校园绿色植物作代言”的项目化学习经历了“问题—方案—实施—成果—交流”的教学流程,其关键环节为:
(1)问卷调查:在研究问题的驱动下,小组成员设计问卷调查广大师生,发现他们对校园植物种类和分布情况知之甚少,表明了此项目学习的现实意义与价值。(2)采集编号:项目小组所有学生分成4个小组,在校园平面图上把整个学校划分成4个区域,各小组不遗漏地采集负责区域内的各种树叶夹在本子上编号,并标注在校园平面图的相应位置上。(3)分类整合:4个小组带着采集的树叶和标注采集地点的校园平面图进行整合。以第1小组采集的树叶和校园平面图为基准,把编号为①号的树叶,放入相册,正式编为①号,其余3个小组查看是否有相同的树叶,如果有则在第1小组的校园平面图上将此树叶采集地点标上正式编号①号,以此类推。最终得到了一本《树叶标本册》以及一份学校植物树种校园分布平面图。(4)卡片制作:把收集到的60个编号的树叶分成12份,每个小组成员负责查找5个树种(名称、科属特性和相关信息),查阅《中国树木志》等书籍资料,统一制作卡片,插入相册中,使树叶与卡片信息对应,完成校园树叶标本册制作。(5)作品展示:项目化学习的最终成果要回应驱动性问题,既可以是模型或实物作品,也可以是一个报告或一份说明书等。本项目的具体作品有:校园植物树种分布平面图、树叶标本册。
无论是课堂教学的微观设计、单元设计还是项目化设计,都充分体现了深度学习的价值追求,即让学生展开深度对话、深入思考与生动“实践”,让他们在学习的过程中有对知识本质的思考、对知识逻辑结构的把握、对知识的敏锐发现与创造性应用等。微观化设计让学生的学习逼近知识的本质并高效发生,单元设计让学生的学习思考有方向、行动有逻辑、落脚有结构,项目化学习让学生的学习面向生活、拥抱现实世界,并在其中品味知识的真正意义。我校取得的一系列教学成果表明,以“微观”“单元”“项目”为核心意义的教学设计有效地推进了学校的课堂教学改革,提升了教师的教学质量。
参考文献:
[1]劉月霞,郭华.深度学习:走向核心素养[M].北京:教育科学出版社,2018:45-62.
[2]洛林·W.安德森,等.布卢姆教育目标分类学(修订版)[M].蒋小平,张美琴,罗晶晶,译.北京:外语教学与研究出版社,2009:35.
[3][4]余文森.论学科核心素养形成的机制[J].课程教材教法,2018(1):4-11.
[5][7]崔允漷.学科核心素养呼唤大单元教学设计[J].上海教育科研,2019(4):1.
[6]李润洲.指向学科核心素养的教学设计[J].课程教材教法,2018(7):35-40.
[8][9]夏雪梅.项目化学习的实施:学习素养视角下的中国建构[M].北京:教育科学出版社,2020:6-7(丛书序),94-111.
[10]夏雪梅.在学科中进行项目化学习:国际理解与本土框架[J].教育研究与评论,2020(6):10-20.