3-Turns教学法在实践共同体促进深度学习中的应用

2024-05-17 18:04陈东毅林建新陈建国
实验室研究与探索 2024年4期
关键词:高阶助学工科

陈东毅, 王 武, 林建新, 黄 捷, 陈建国

(福州大学a.电气工程与自动化学院,福州 350108;b.至诚学院,福州 350002)

0 引 言

莱芜与温格于1991 年首次将一群拥有相似经验的和热情的、愿意为共同事业而不断努力的人所组成的网络组织界定为实践共同体,是情境学习的主要构念之一[1-2]。实践共同体的学习主要发生于个体参与实践共同体的意义协商活动中,是一种合法的边缘性参与过程[3-4]。深度学习是一种具有高阶思维的高水平的认知加工过程[5]。学习者能够通过分析、反思、评价、创造等高阶思维[6-7]的学习过程掌握深层次的专业知识,以实现对复杂问题的建构、工程意义的理解和专业身份的认同等目标[8]。

本文在文献[9]的基础上,结合电气工程专业特色,经过对教学数据的分析与总结后得出实践共同体能够促进工科生的深度学习。基于实践共同体的深度学习是具有共同专业需求、共享专业资源和共同事业追求的群体能够在共同参与实践的过程中,进行高阶思维训练从而实现对专业知识的建构、专业技能的提升及专业身份的认同。随着实践共同体理论的不断发展,发生于不断完善的组织与技术情境下的工科生深度学习将得到广泛的关注[10-11]。

在长期的一线实践教学过程中助学者不断总结教学经验,凝练教学方法,因地制宜地提出由Turn up、Turn away、Turn back 等环节组成的3-Turns 教学法。该教学法是工程实践学习情境下的一种教学机制,使学习者与助学者之间形成良好的交互式学习互动体验。

本文通过引入3-Turns 教学法来系统梳理实践共同体各核心特征与深度学习之间的关系,实例验证了实践共同体在3-Turns教学法作用下能有效促进工科生的深度学习,从理论框架、实践应用到教学反馈全过程实证了教学法能促进实践共同体的稳健发展及个人的成长成才。

1 3-Turns教学法的提出与应用

1.1 3-Turns教学法

在专业实践课程中,学生一般以2 人为一组作为学习者,配合助学者(教师、学长、企业导师等)建立相对稳定的实践共同体。

3-Turns教学法是经验教学法在实践教学过程中的创新应用,主要以助学者视角来详细阐述学习者与助学者之间的交互式学习过程,及共同体核心特征与深度学习之间的内在联系。该教学法的实施根据实践教学的流程可分为4 个阶段:Turn up(主动出现)、Turn away(转身离开)、Turn back(回头提醒)、Turn away(转身离开)。

3-Turns教学法如图1 所示,图中实线箭头表示实践共同体中助学者在交互式学习模式中对学习者形成的助学路径。

图1 3-Turns教学法

(1)Turn up(主动出现)阶段是指在解决某个任务的开始阶段(每节课可由一个或多个任务组成),当实践过程进入学习者初探状态时,教师应主动出现在每个实践共同体中,及时引导学习者快速进入实践状态。学习者一旦遇到问题,助学者应及时给予简洁且必要的提示来帮助学习者尽快找到突破口。

(2)Turn away(转身离开)阶段是指当共同体中的学习者在进入稳定的自持状态时,助学者应及时转身离开,不能在学习者身边停留太久,否则会使学习者形成过度的依赖感,导致学习者逐渐失去独立完成实践任务的能力,不利于高阶思维能力的锻炼。

目前绝大多数实践共同体的助学者均能达到前两个阶段的要求。

(3)Turn back(回头提醒)阶段是指助学者的转身离开是对当前学习者的学习状态已形成初步印象后的短暂离开,对学习者保持持续低调的关注。单个任务周期内,助学者在实践初期离开某个共同体一段时间后,应能主动回头再次出现在该学习者的身边给予进一步的技术帮扶或积极的心理建设。Turn back 阶段是让学习者明白实践共同体的建立不因助学者的Turn away而消失,反而得到深化;助学者的回头提醒能够进一步触发共同体的内生动力,提升共同体内部的效能感。

(4)完成Turn back 阶段后助学者应及时Turn away,继续融入其他实践共同体中关注其他学习者的学习动态,周而复始的进行3-Turns教学法的应用。

大部分的助学者在第二阶段(Turn away)完成后便不再回头关注学习者的学习情况与心理建设,失去了对实践共同体的帮助与约束,实践共同体已名存实亡。缺失Turn back环节在现有的实践教学课程中尤为明显,共同体内部效能感的降低及协作关系的瓦解等所产生的不良组织情境会影响学习者的学习质量,不利于实践共同体整体的稳健发展及局部个人的成长成才。

1.2 3-Turns教学法的教学思路

3-Turns教学法的教学思路如图2 表示,描绘了学习者与助学者之间的交互式学习过程。图中:单实线箭头表示实践共同体中助学者对学习者形成的助学路径;同心圆环箭头表示实践共同体在实践过程中进行深度学习的过程。

图2 3-Turns教学法的教学思路

1.3 3-Turns教学法的实践应用

以电气专业虚拟仿真类实践课程中的一个实验任务“应用条件动作的功能实现回风温度差与回风阀开度的PID调节”为例进行机理解释与实践应用。通过流程图形式阐释基于3-Turns教学法的实践共同体如何促进工科生的深度学习。通过工程项目的不断历练,渐进地帮助学习者树立克服困难的自信心,激发学习者对专业知识的学习热情,有助于其尽早形成对专业身份的感知与认同[12-13]。具体流程如图3 所示。

图3 3-Turns教学法的案例演示

图中两对(实线、点画线)双向箭头分别表示单个任务周期的不同实践环节内助学者与学习者之间的交互式学习过程;单向虚线箭头表示助学者持续关注学习者的学习情况,是Turn away 过渡到Turn back 环节的重要过程,也是该教学法的核心环节。该教学法的落地实践实证了实践共同体促进工科生深度学习的机理。

1.4 具有反馈机制的理论关系模型

基于3-Turns教学法的基本理念搭建了带有反馈机制的实践共同体核心特征与深度学习理论模型,尝试通过建立理论模型来更全面的展示两者之间的联系,关系模型如图4 所示。

图4 带有反馈机制的实践共同体与深度学习之间的关系模型

在实践环节中设置的反馈机制促进实践共同体与深度学习之间的关系模型更趋于稳健,实践过程中实践共同体的不足之处也会在3-Turns 教学法所建立的反馈机制的作用下得到弥补,经过持续的反馈迭代能够有效促进工科生实践共同体整体的稳健发展及局部个人的成长成才。

2 教学成效分析

在每次实践课程(每次任务)结束后都会组织问卷调查、小组访谈等形式对教学法的应用成效进行分析。

2.1 调查问卷

专门设计了针对3-Turns 教学法的调查问卷,采用李克特(Liket)五点计分法对选课学生进行问卷调查。根据表1 的统计结果可以发现3-Turns 教学法下的共同体在问题1、2、4、5 上均表现出均值较大方差较小的特点,说明基于3-Turns 教学法的实践共同体能促进学生的深度学习,符合教学法的产出目标,对实践共同体促进深度学习起到了提质增效的作用。整体数据对比结果揭示了教学法的应用得到学生的一致认可,实证了教学法对学生的深度学习及强化实践共同体核心特征起到了显著的正向促进作用。3-Turns 教学法的调查问卷数据如表1 所示。

表1 3-Turns教学法调查问卷数据

2.2 针对性访谈

实践课程结束后,有针对性地留下本次实践任务成绩靠前、靠后的各2 组共同体成员及其他助学者(如企业导师、专家等)进行访谈,每组访谈时间控制在15 ~30 min 不等,内容主要围绕3-Turns 教学法在实践共同体促进工科生深度学习过程中的应用反馈。在一个完整的教学周期内对访谈过程中发现的问题做了充分的回访调研以形成完整的论据。

具体访谈内容整理汇总如表2 所示。

表2 3-Turns教学法的访谈汇总

综合分析访谈内容可知,3-Turns教学法在实践教学中的应用为助学者和学习者之间建立起更紧密的联系,改善共同体的交互式学习体验,实践共同体在3-Turns教学法下有效地促进工科生深度学习行为的发生;但在少数共同体中成效欠佳,应进一步优化教学法的执行过程,全面细致考虑所有成员间的学习体验,使教学改革的受益面得到全方位的覆盖。

3 结 语

基于3-Turns教学法的实践共同体在不同实践环节进行深度学习过程中所产生的高阶思维是实现问题建构、解构的重要内生动力。协作式的问题探究、高阶思维迭代过程中的灵感迸发以及丰富的情境式教学触发了学生对复杂工程问题及知识点的“顿悟”,激发共同体的创新思维与核心价值。在助学者提供必要的技术帮扶与心理建设的条件下学习者逐渐向有经验的专家进行身份迁移,尝试践行“科学家”角色,从边缘学习走向科学研究的中心,在后续的专业课程学习中找到“工程的感觉”,体会到“专家”的成就感,验证了该教学法能够有效促进实践共同体深度学习行为的发生。

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