随着全球教育理念的不断更新,学科思维的培养成为教育领域的一个重要课题。学科思维指个体在特定学科领域内进行思考、分析和解决问题的能力,因而学科思维的培养不仅涉及帮助学生掌握特定的学科知识,还涵盖提升学生在解决问题和创新实践等方面的综合能力。基于学习进阶培养学科思维有助于研究者和教学人员发现、了解学生的学习轨迹,帮助学生在原有认知基础上领悟知识的本质,获得思维发展。如何在学科课堂教学中基于学习进阶理念高效地培养学生的学科思维,是一个具有挑战性的问题。
一、学习进阶之于学科思维培养的价值分析
学习进阶是教育学领域中的一个重要概念,旨在描述学生在特定学科领域内随着时间推移逐步发展知识、技能和理解水平的路径,以及通过连续、渐进的学习不断积累和建构知识、发展学科思维,从初始的、基础的理解逐步发展到高阶的、复杂的思维水平的过程。
首先,学习进阶提供了学科思维发展的路径。学习进阶通过明确学生在不同阶段应掌握的知识和技能,描绘出学生在某一学科领域内的思维发展路径。这一路径不仅能帮助学生逐步积累知识,还能促进他们在各个阶段中获得学科思维的成长。例如,在科学教育中,教师基于学习进阶设计教学活动时,会从基础的观察与描述思维水平的活动逐步过渡到复杂的理论理解与实验设计的活动,使学生在不断提升认知的过程中发展科学思维能力(Corcoran, T., Mosher, F. A., & Rogat, A. Learning progressions in science: An evidence-based approach to reform. Educational Researcher. 2009)。
其次,学习进阶促进学科思维的系统性发展。学习进阶强调知识和技能的层级递进。这种逐步递进的方式有助于学生系统地建构学科思维。通过设定阶段性的目标和完成一个个任务,学生能够在较长的时间跨度内系统地发展其分析、推理和问题解决能力。不同学科的学习进阶路径虽然有差异,但都强调从基础知识到高阶思维的过渡,这为学科思维的全面发展提供了保障(Harris, L. R., Adie, L., & Wyatt-Smith, C. Learning progression-based assessments: A systematic review of student and teacher uses. Review of Educational Research. 2022)。
最后,学习进阶为学科思维的评估提供了标准。教师可以根据学习进阶的阶段性目标,对学生的思维发展进行过程性和总结性评估。通过评估,教师不仅能了解学生当前的学科思维水平,还能识别学生在学习进阶中的薄弱环节,从而针对性调整教学策略,进一步促进学生学科思维能力的发展(Wilson, M. Measuring progressions: Assessment structures underlying a learning progression. Journal of Research in Science Teaching. 2009)。
二、学习进阶理念下学科思维培养的策略
教师可以通过设计有梯度的学习任务,帮助学生在不同学习阶段建立科学的思维模式,逐步提升其分析、推理、解决问题的能力和创新能力,为学生的长期学习和综合素质提升奠定坚实基础。
首先,明确学习进阶目标,建立学习进阶模型。教师要根据学生的认知特点和学科教学要求,制定清晰的学习进阶目标,构建不同阶段的学习进阶模型,包括具体的可测量的学习目标、进阶变量、成就水平、学习表现和评价测试等,以反映学生在不同学习阶段的思维发展水平。
具体来说,教师需要做到以下三点。一是识别关键概念,即明确每个阶段学生应掌握的核心知识和技能。如,在科学学科中,小学阶段的关键概念包括理解基本的自然现象和科学方法等。这些概念涉及的核心知识包括物质的简单性质(如固态、液态和气态)、基本的生物学知识(如动植物的基本特征和生长条件),以及地球与空间科学的基础知识(如天气现象和日月运动)等。二是设定分阶段目标,即将学习分为多个阶段,每个阶段有明确的学习目标。如科学学科,小学低年段的学生应能够进行简单的观察和描述,学会根据观察情况记录天气变化或植物生长的过程;小学高年段的学生应能够设计和实施简单的实验,如通过控制变量研究光照对植物生长的影响等。通过这种逐步进阶的方式,学生能够循序渐进地提升认知能力和思维能力。三是目标可操作,即确保目标具体且可测量,易于学生理解和执行,便于教师有效评估学生的学习进度。如,在物理学习中,“学生能够通过实验验证力的基本定律”是一个可操作的目标,教师可以通过检查学生的实验报告和实验过程,判断学生是否掌握了相关知识,是否达到了这一目标。可操作的教学目标为教师教学提供了明确的方向和评估标准。
其次,设计层级递进的教学活动是学科思维培养的关键。基于学习进阶理念设计的教学活动应该从简单到复杂、从具体到抽象,以逐步提升学生的思维能力。
具体设计原则如下。一是教学活动的设计要体现学生的学习进阶过程,如学生学习时遵循从认识植物的基本结构(第一学段学习目标)到观察植物的生长过程(第二学段学习目标)再到研究植物的光合作用(第三学段学习目标)的过程。二是在教学活动中逐步增加理论学习,强化逻辑推理。以初中数学建模的学习路径为例,学生学习进阶的过程是从理解数学建模的基础概念到应用数学模型解决实际问题,再到创新和优化数学模型。三是在学习进阶过程中注重设计综合应用与创新活动。如,高中阶段应注重设计综合性和创新性的教学活动,让学生将所学知识应用于实际问题的解决中,从而提升综合运用能力和创新思维能力。
最后,提供基于学习进阶的评价反馈是学科思维培养的有力保障。在学科思维培养过程中,基于学习进阶的评价反馈至关重要(Harris, L. R., Adie, L., & Wyatt-Smith, C. Learning progression-based assessments: A systematic review of student and teacher uses. Review of Educational Research. 2022)。教师应根据学生不同学习阶段的表现,及时给予反馈和指导,帮助学生发现问题并改进。
具体策略包括三点。一是注重过程性评价。过程性评价是以促进学生思维发展为核心的评价方式。它基于学习进阶理念,通过教师的观察和记录捕捉学生在各类学习活动中的思维成长,并提供及时的反馈。二是采用多样化的反馈形式,如口头反馈、书面评语、同伴互评等。多种形式的反馈可以帮助学生全面了解自己的学习情况和获得新的启发,有效促进学生学科思维的发展。三是实施个性化指导。根据学生的个体差异,教师提供有针对性的反馈和指导,帮助学生在学习进程中不断进步。教师应根据学生不同学习阶段的表现,提出具体的改进建议。对处在初步掌握知识阶段的学生,教师可以建议他们进行更多的基础练习;对已经具备一定思维能力的学生,教师可以引导他们深入思考和探究。这样,通过基于学习进阶的评价反馈,教师能够更有效地关注和促进学生学科思维的发展。