以学为中心、以教为主导的课堂教学结构改革新探索

2024-04-28 12:05付秀丽张勇斌董轶群
黑龙江教育·理论与实践 2024年5期
关键词:大学课堂高效教学深度学习

付秀丽 张勇斌 董轶群

摘    要:为促进学生的深度学习,文章在以学生为中心的思想指导下,提出了一个以学为中心、以教为主导的课堂教学结构——PNOPR。该课堂教学结构由预习测(Preview-test)、新知学习(New knowledge learning)、教学目标展示(Objectiveexhibition)、后测(Post-assessment)和自检反思(Self-inspection Reflection)5个环节构成,整个教学过程强调知识建构与反思,并关注不同学生的学习需求,促进学习目标的达成。经教学实践和理论分析表明,PNOPR课堂教学结构能够提高课堂教学效能,培养学生的深度学习能力,提高学生的知识构建程度和应用迁移能力,教学效果良好,值得进一步尝试和推广。

关键词:大学课堂;教學结构;深度学习;高效教学;PNOPR

中图分类号:G642.0      文献标识码:A      文章编号:1002-4107(2024)05-0058-05

一、引言

信息技术的发展与新冠疫情的推动,让课堂学习与线上学习的联系愈加紧密。后疫情时代,伴随混合式教学模式和翻转课堂的深入实践,出现一些新的挑战[1]。例如,在引导学生主动思考、培养学生创新精神和提高学生实践能力等综合素质方面未能体现期待的教学效果;学生可能面临多门同时采取混合式教学模式的课程,线上学习任务多,课下时间有限,增加了学生的压力,甚至导致学生对线上学习存在抵触情绪,无法及时完成课程的线上学习任务,“先学”质量不能保证,进而直接影响课堂学习深度。同时,有研究表明,短视频会严重损害大脑接受复杂事物的能力和深度思考能力[2],搜索引擎让学生很容易沉溺于快捷和易得。线上学习环境甚至被认为是滋生“浅层学习的温床”[3]。世界银行的一项报告表明,疫情期间,即使在网络基础设施和设备普及较好的国家,学生学习效率的损失也非常严重[4]。可见,在教学模式改革中,数字技术的应用确实可以提高学生的学习兴趣,增加交互性,但并不确定会促进学生深度学习和积极思考。

李怡明等人指出,新教学模式受挫的主要原因是改革者对课堂教学结构的认识不足,将教学变革简单化为教学模式的构建,因而变革只触及课堂教学的表层形态,未能得到深层教学结构的有力支持,致使变革教学模式所期待的新功能无法实现,归根结底是一种“结构性功能紊乱”[5]。何克抗经过理论思考后指出,大多数的改革探索都是围绕教学内容、教学手段和教学方法这3个范畴,而忽略了另外一个非常重要的范畴,即教学结构[6]。深化当前高校教学改革的主要目标应该是改革教学结构。只有在教学结构变革的前提下进行教学内容、手段与方法的整体改革,才有可能真正触动教育思想、观念、理论这类深层次问题,才有可能取得教学深化改革的重大效果[6][7]22。

课堂教学结构是指人们在探索课堂教学中形成的可供他人学习借鉴的课堂教学结构范型[8]。课堂教学结构可以概括为教学系统中各种组成要素在教学中的组合形式,以及各环节在教学中进行的顺序和时空安排[9]8。我国高校的课堂教学结构早期深受J. F.赫尔巴特(J. F. Herbart)教学形式“四阶段理论”的影响,课堂教学“四环节”(复习导入、教师讲解、课堂总结、布置作业)为传统课堂教学的基本结构,这一阶段的教学探索更多地注重提升教师的“教”;后期受J.杜威(J. Dewey)实用主义观点和日内瓦学派建构主义观点的影响,这一阶段的课堂教学结构突出学生主体和教师主导,如“课下自学—课上讨论”辅导式的课堂教学结构;现在的课堂教学结构吸收借鉴了西方的人本主义和对话理论,注重促进学生发展,提出构建以学为中心的课堂教学,发展学生的深度学习和高阶思维能力[7]23。

教育部在最新的本科教育教学审核评估指标体系中明确要求,对实施“以学为中心,以教为主导”的课堂教学进行考查[10]。促进学生深度学习是实现高等教育人才核心素养培养和提高教学质量的基本路径[11-12]。深度学习,强调自主意义建构、概念内化与迁移、高阶思维等能力的培养。卜彩丽等人经过研究指出,深度学习理论要想获得持久的生命力并实现可持续发展,需要课堂教学予以积极呼应,只有当课堂教学行为融入深度学习的基本原理,才能促成教与学的深度融合,才能实现深度学习这一终极目标[13]。

二、PNOPR课堂教学结构的提出

为促进学生的深度学习,提升课堂效能,文章在以学生为中心的思想指导下,在实践了多种教学模式的前提下[14-15],基于深度学习的基本原理,结合建构主义、元认知理论和OBE(Outcome  Based Education,成果导向教育)理念,提出了一个新的课堂教学结构——PNOPR。该课堂教学结构尝试解决教学模式改革中遇到的难题,并推动深度学习理论在课堂教学实践中的转化。

PNOPR课堂教学结构由预习测、新知学习、教学目标展示、后测和自检反思5个环节构成。PNOPR的核心理念是将深度学习的基本原理融入课堂教学,基于学生主体化视角,发挥教师的指导优势,以促进深度学习为目标,提高课堂效率[16-19]。

预习测是指教师通过创设新知识的预习环境,支持学生作为“学习共同体”,在学生既有知识背景下,使教材、互联网和同伴构成解决问题的学习环境,建构新知识。新知学习是课堂教学的主要内容,教师根据新知识的特点采取不同的教学方式帮助学生深入理解重要概念。教学目标展示是OBE理念在课堂教学上的实践应用,即通过展示教学目标,让学生关注本课学的是什么,审查自己是否学到。后测让学生一方面提升新知识的应用能力,另一方面检测个人学习达成情况。自检反思让学生借助对话、文本思考分析自身学习情况,做出反思,提高元认知能力。教学目标展示、后测和自检反思这3个环节引导学生达到高峰成果,同时,学生通过对自身学习和思维等活动的自我觉察、自我监控和自我调节,进一步促进深度学习。

PNOPR课堂教学结构能适应知识社会对学生学习能力的培养需求,其强调学习的过程性评价,关注不同的学习需求,指导学生有针对性地进行课后学习。

2023年春季学期,研究小组对PNOPR课堂教学结构进行了初步尝试和对照试验,取得了较好效果。

三、PNOPR课堂教学结构实践

2023年春季学期,高分子材料与工程专业(以下简称“高班”)和材料科学与工程专业(以下简称“材班”)的“Python语言程序设计”课程同期开课。2个班级都是非计算机专业的Python语言零基础的大二学生,主讲教师和教学PPT相同,授课进度和考试内容一致。高班学生60人,材班学生56人。2个班级都是每周1次课,每次课90分钟,上课10周,从第5周开始每周增加1次上机实践课。

在2个班级中,随机选择了高班采用PNOPR课堂教学结构开展教学,材班采用混合式教学模式开展教学。PNOPR课堂的每次课前10~15分钟进行预习测,测试题与教学目标中的重要概念相关。学生基于已有知识结构,通过书本、网络、同伴交流等方式共同解决问题,建构新旧知识关联。教师通过查看预习测结果,了解学生的薄弱环节,并基于这些信息指导授课。课上的40~60分钟,教师带领学生进行新知学习,通过精心讲解,或利用设计的学习活动帮助学生掌握重要知识点,尤其是薄弱環节。接下来,教师展示本堂课的学习目标,引导学生关注学习目标和自我觉察学习成果,并用10分钟左右的时间进行学习后测。课程最后的5~10分钟会留给学生进行自检反思。自检反思的形式根据学习内容可采取撰写总结等形式。

在期中和期末,研究小组分别对2个班级进行了测试和统计分析,并开展了期末问卷调查。期中测试没有考试预告和复习,时间限制在15分钟之内。期中考试平均成绩为高班62.79分、材班58.26分。80~100分的学生,高班有9人、材班有0人;高班不及格人数为4人、材班不及格人数为7人,高分段和低分段出现了差异。期末考试平均成绩为高班70.24分、材班62.71分。80~100分的学生,高班有15人、材班有8人;高班不及格人数为3人、材班不及格人数为7人。独立样本T检验的p值是0.025(<0.05),显示2个班级的期末成绩存在显著差异(表1)。

期末问卷主要从PNOPR的各个环节是否能促进深度学习、提高课堂效能方面收集反馈和评价,调查学生对教学环节预期目标的认可度和该目标的实际达成度。问卷包含6道问题,具体如下。一是PNOPR通过预习测引导学生建立学习共同体,并从多种学习对象(教师、学生等)和多种教学资源(网站、参考资料等)中学习与教材相关的丰富内容,帮助学生自主建构新知识,起到预习的作用。你是否认同这个目标?这个目标是否达到?二是教学目标展示环节引导学生明确本节课应学到什么并关注实际学习成果。你是否认同这个目标?这个目标是否达到?三是后测环节让学生了解个人学习达成情况,促进知识迁移和综合应用。你是否认同这个目标?这个目标是否达到?四是自检反思环节培养学生对自身的学习、思维等活动的自我觉察、自我调节和自我监控,促进学生的深度学习。你是否认同这个目标?这个目标是否达到?五是相比其他课程教学,PNOPR课堂能否让学生较好地即时消化课堂教学内容?六是教师是否能够主导课堂教学,在有限的时间内引导学生探索、思考构建知识?

研究小组共向学生发放问卷60份,全部收回且有效,认同度从0—5依次增强,百分比四舍五入取整。学生对有关目标认同度和目标达成度的所有问题的评分都非常高,均值都在4.6以上,介于“比较认同”(4分)和“非常认同”(5分)之间。对“相比其他课堂教学,PNOPR课堂能否让学生较好地即时消化课堂教学内容?”问题,90%的学生选择了“较好”。学生调查的结果表明,PNOPR课堂获得了良好的教学效果,得到了大多数学生的认可。

四、PNOPR课堂教学结构的合理性分析

(一)能实现以学为中心、以教为主导的课堂

以学为中心,即课堂教学从学生的学习出发,设计教学行为,让学生在主动学习过程中获得知识和相关能力[20]。现代建构主义学习理论认为,教师是引导者,学习应该是在教师的指导下,以学习者为中心的学习[21]。建构主义既强调学习者的主体作用,又突出教师的指导作用,教师不仅是知识的传授者,更是意义建构的帮助者、促进者。

在PNOPR课堂,学生是学习的第一责任人,是学习的主体。首先,课堂一开始,预习测驱动学生从解决问题开始对知识的建构,增加学习动机。面对教师精心设计的项目或习题,学生探求最优的解决方案。教师不是唯一的信息提供者,也不是唯一的答疑者;学生可以互相讨论,求助课本、搜索互联网、咨询教师。其次,学生在新知学习中获得个性化的学习体会。“运用多渠道获取知识与信息,在解答过程中拥有自己的思考、建构出新的观念”在PNOPR课堂显得尤为突出。同伴互学中的相处交流和分享借鉴也有利于培养学生的向学秉性和人格素养。最后,PNOPR驱动学生完成后测并自检反思,真正落实以学为中心的理念。学生在已有的认知和学习能力基础上,通过学习实践进行主动建构,符合建构主义理论。即学习活动是一个不断的适应过程,而在这种适应过程中会使学生的认知过程和框架不断变化,进而帮助学生完成新知识和能力的构建[22]。

PNOPR课堂的学习活动是在教师的主导下进行的。在PNOPR课堂,教师由知识的传授者转变为学习的引领者和串联者。课堂一开始,师生协同,即学生完成教师设计的预习测试题,教师由此判断学生“已经知道了什么”“能够做什么”,并在接下来的新知教学中可以有所侧重地开展教学活动。目标展示让学生明确课堂学习目标,审查自身是否充分达成学习目标,是否已经掌握教学内容。后测检验学生在课堂教学结束后,理解、思考和判断所学的内容达到哪种程度,促进知识应用和深度学习。自检反思在课堂教学的最后阶段,教师让学生回顾教学内容,输出反思,并加以整合。因此,PNOPR课堂教学结构是在教师指导下强调学生参与和反馈的闭环课堂教学模型。

PNOPR课堂教学与传统课堂教学的根本区别在于围绕一个中心即课堂学习目标,在教师的指导下,突出学生在课堂上的中心地位、主体式学习和主动建构。

(二)增强课堂学习深度,提升课堂效能

深度学习是学习者能动地参与教学的总称,亦即通过学习者能动地学习,旨在培育囊括“认知性·伦理性·社会性能力,以及教养·知识·体验”在内的通用能力[18]14。所谓学习的“深”与“浅”,具体来说,是从比较“深度学习”与“浅层学习”之间究竟存在哪些差异开始的。J.比格斯(J. Biggs)与C.唐(C. Tang)用“动词”归纳了2种学习的特征。深度学习的特征是多采用“反思”“运用于不同类型的问题”“树立假设”“同原理链接”之类的高阶认知功能,以求得真实性的问题解决;浅层学习的特征是多采用“记忆”“指认与取名”“理解文本”“变换说法”“描述”之类的非反思的机械记忆方式,以求得形式上的问题解决[23]。一般来说,所谓深度学习是指“寻求意义的学习”,浅层学习是指“着眼于个别用语与事实的学习”。“对话指导”与“反思指导”则是支撑深度学习的2根支柱[24]。

PNOPR课堂教学结构能创造多样化的学习情境,包括有指导的自主学习、师生互动学习、后测反馈等。学生能及时了解到“已经学了什么、还有哪些要增强、评价自己是否学会”等问题,加强学习过程中的自我对话、彼此对话、自主建构。学生不是单纯地记忆知识,而是作为主体在学习的过程中通过预习测和后测2个环节中预设的问题,同实际生活和解决问题联系起来,还能借助与教师和同伴的对话,获得有深度、有广度的思考和学习。围绕具有挑战性的学习主题,身心积极参与、体验成功、获得发展的有意义的学习过程,符合深度学习的基本定义[25]。

有效反馈是实现深度学习的关键,正如P.布莱克(P. Black)和D.威廉(D. Wiliam)所说,学生学习的重要收获来源于经常向学生提供有关他们学习的反馈,尤其是当反馈包含了可以引导学生不断努力的具体意见[26]17。PNOPR课堂通过教学目标展示、后测和自检反思对学生进行反思指导和学习反馈,以学习成果为导向,激发学生的内在活力,引导学生积极探索,使学生能在原有的知识基础之上获得认知事物、运用所学知识的愉悦。

(三)关注学习过程评价,满足个性化学习需求

课堂评价是依据设定的教学目标和达成的教学效果对课堂教学中的师生行为给出价值评价[27]。评价是促进学生学习的方式之一,在评价中分析学习数据,获取反馈信息,能更好地帮助学生改进学习,帮助教师改进教学。“学习评价”重在评价“学习的阶段性成果”,是真正能“促进学习的评价”[28]。

PNOPR课堂的评价强调学习过程评价,关注学习深度,注重自检反思,并关注不同的学习需求。在PNOPR课堂教学结构的5个环节中,预习测和后测2个环节可以量化学生的学习效果,教学目标展示和自检反思2个环节能够让学生根据课堂目标对自己的学习情况进行分析、总结、思考,并根据个人学习情况调整课后时间投入。

PNOPR课堂的所有评价都可以快速直观地反馈给学生,进而促进学习,让学生为学习负责,而自我评价和反思正是满足个性化学习需求的基础。

(四)增加有效的互动交流

师生对话有利于促进学生的学习和教师的教学,有利于学生知识的建构和教师教学效率的提高。要实现有效互动,必须将师生对话落实到具体的课堂教学结构中。研究表明,满足“双向性、民主性、语言性、创生性”这些特性的师生对话更有利于新型师生关系的建立[29],有利于 “教师主导—学生主体”结构的形成[9]13。

PNOPR是满足“双向性、民主性、语言性、创生性”的互动课堂。在预习测环节中,互动的双向性表露无疑,即教师首先抛出问题让学生回答,而学生的答案又为教师的学情分析和教学改进提供了素材。在新知学习环节中,师生自由地表达自己的思想、观点和见解,并根据预习测的结果自觉调控教学和学习状态,在教师进行教学目标展示和后测环节后,学生根据结果做出有效的自我评价,整个过程是民主的。在课堂教学过程中,知识、经验、逻辑得以传输和交流是因为借助了语言这个中介的作用,所以,语言性是PNOPR课堂师生对话的重要特征。在PNOPR课堂,教學过程不仅是知识的传输过程,更是知识的建构和意义的生成过程;不仅是对知识文本的解读过程,更是对知识的理解和意义的建构过程,是创造的过程,也是生成的过程。

综上,PNOPR课堂教学中的师生对话满足“双向性、民主性、语言性和创生性”,有利于“教师主导—学生主体”结构的形成,有利于建立新型的师生关系,能够发挥教师和学生的双主体作用,促进教师和学生的有效互动交流。

五、结束语

课堂教学是课程的核心,课程质量在很大程度上取决于课堂的教学质量。深度学习是高阶教学目标,是课堂教学的本质所在,也是课堂教学创新的根本指向。

PNOPR课堂教学结构覆盖了深度学习的3个视角[18]14。一是主体性学习。在PNOPR课堂教学结构下,学生能够控制自身的学习,凭借自己的能力解决问题,并经过课堂教学流程的反复磨砺,认清学习的过程与成果,最终凭借自身的能力调控学习。预习测让学生面对问题,了解薄弱环节;后测和自检反思让学生反思学过的内容,将学习内容和学习行为挂钩,觉察自身成长,领悟学习的意义和价值。二是对话性学习。佐藤学(M. Sato)把“学习”界定为“同客观世界的相遇与对话,同他者的相遇与对话,同自己的相遇与对话”“三位一体”的对话性实践[18]16。在PNOPR课堂中,学生通过预习测能在解决问题的过程中同客观世界、同伴对话,在新知学习环节同教师对话,在教学目标展示环节形成明确的目标意识,在后测和自检反思环节同新的自己相遇与对话(自我建构、反思体验)。三是协同性学习。PNOPR课堂的学习活动是以师生之间、生生之间的沟通为媒介而展开的。这种沟通不是“彼此独白”,而是作为“相互倾听”的关系来组织的[26]4。首先,学生在共同解决问题中彼此倾听;其次,教师通过倾听学生,从而开展有侧重的教学,学生带着各自的问题共同参与学习;最后,在教学目标展示、后测和自检反思环节中进一步彼此对话,学生把自身拥有的知识与信息、他者拥有的知识与信息及基于外部资源的知识与信息进行比较和连接,加以处理与建构,从而形成新的思维。

PNOPR课堂通过建设性的交互作用,使得知识得以反复重建、理解,最终得以深化和建构为优质知识。教师在传授知识的同时注意学生学习能力的培养,认可学生之间的差异。在课堂目标上,从重视知识内容的传授转向关注学生的学习效果;在教学实施中,从教师讲课能力的提升向学生学习能力的培养上侧重;在学业考评中,加强了学习过程反馈与自检评价。

PNOPR课堂教学能够让教师在有限的课堂时间里引导和帮助学生建构知识,个性化解决学习难点,让学生依据课堂教学目标审视自己的学习行为,培养学生深度学习的能力,发挥以学为中心、以教为主导的优势,让课堂成为探索与构建知识的场所,进而发挥更大的效用。

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编辑∕王力

收稿日期:2023-09-25                                                          修回日期:2023-10-27

作者简介:付秀丽,女,副教授,博士,研究方向为遥感信号和生物电信号的处理与分析;张勇斌,男,副教授,博士,研究方向为大数据分析;董轶群,男,副教授,博士,研究方向为大数据存储与分析。

基金项目:2023年度北京教育科学“十四五”规划一般课题“新工科背景下大数据通识课程建设”(CDDB23221);2022年北京市高等教育学会“基于大数据和成果导向的C 语言课堂教学质量评价研究”(MS2022398);2021年北京高等教育本科教学改革创新项目“基于OBE理念的工程教育认证课程目标达成度评价设计研究”(2021149);2023年北京印刷学院重点教学改革项目“融合OBE的课堂线上线下混合教学实践应用研究”(20231001)

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