芬蘭現(xiàn)象教學(xué)的內(nèi)在邏輯與實踐路徑研究

張建德，陳 行，吳宗魁

(南京工程學(xué)院計算機工程學(xué)院,江蘇 南京,211167)

現(xiàn)象教學(xué)是芬蘭以跨學(xué)科素質(zhì)培養(yǎng)為核心的整合式教學(xué)模式改革的特色成果,是突破單一學(xué)科教學(xué)界限[1]、促進(jìn)多學(xué)科知識與現(xiàn)實實踐自然聯(lián)結(jié)、實現(xiàn)學(xué)科教學(xué)與能力培養(yǎng)深度融合的新型教學(xué)模式[2]。它強調(diào)教學(xué)過程應(yīng)基于現(xiàn)實主題,重視不同學(xué)科視角下教學(xué)內(nèi)容的相互滲透、整合、重組和優(yōu)化,要求教師利用跨學(xué)科知識引導(dǎo)學(xué)生積極探究現(xiàn)實問題的解決方法,著重提高學(xué)生從不同學(xué)科視角看待真實世界,發(fā)現(xiàn)、思考并解決復(fù)雜工程問題的能力[3]。現(xiàn)象教學(xué)是芬蘭多年先進(jìn)教育教學(xué)理念積淀的結(jié)果,受到國際社會的廣泛關(guān)注和認(rèn)可。

20世紀(jì)80年代,隨著芬蘭經(jīng)濟社會發(fā)展水平的不斷提升,行業(yè)產(chǎn)業(yè)對人才的創(chuàng)新能力提出了新要求,芬蘭的教育工作者從能力培養(yǎng)出發(fā),提出跨學(xué)科教學(xué)的基本思想[4],并開始在課程中探索基于現(xiàn)象組織教學(xué)的新模式。研究者認(rèn)為,課程內(nèi)容應(yīng)突破學(xué)科壁壘,要圍繞真實世界的現(xiàn)實問題設(shè)計教學(xué)內(nèi)容,實用主義教學(xué)理念被大家廣泛接受,現(xiàn)象式教學(xué)開始萌芽。2004年,芬蘭國家教育委員會在課程標(biāo)準(zhǔn)修訂時明確提出實施跨學(xué)科教學(xué),并確定7個現(xiàn)象研究主題引導(dǎo)教學(xué)與現(xiàn)實的融合,現(xiàn)象式教學(xué)開始在芬蘭的教育領(lǐng)域不斷孕育。隨著新技術(shù)的快速涌現(xiàn),芬蘭人才素養(yǎng)與企業(yè)需求不匹配的矛盾進(jìn)一步加劇,芬蘭國家教育委員會于2009年提出“學(xué)習(xí)2030晴雨表”并發(fā)起未來教育大討論,基于現(xiàn)象的教學(xué)得到了更加廣泛的認(rèn)可。2011年,芬蘭政府發(fā)布了《第二學(xué)校,第二世界,學(xué)習(xí)未來2030年》的教育發(fā)展報告,進(jìn)一步厘清了教學(xué)內(nèi)容中行動導(dǎo)向和學(xué)科基礎(chǔ)之間的關(guān)系,基于現(xiàn)象的教學(xué)模式取得了長足的發(fā)展。2014年芬蘭發(fā)布的新課程標(biāo)準(zhǔn)著重強調(diào)了跨學(xué)科教學(xué)及橫貫?zāi)芰ε囵B(yǎng)的重要性,并正式提出了現(xiàn)象教學(xué)的基本概念,芬蘭的學(xué)者開展了大量的研究工作,揭示了“教育應(yīng)回歸學(xué)生生活體驗”的現(xiàn)象教學(xué)基本理念,形成了“整體性、真實性、情景性、探究性、自主性”的現(xiàn)象學(xué)習(xí)基本特征,現(xiàn)象教學(xué)得到了廣泛的推廣和應(yīng)用[5-6]。2016年,針對國家核心課程,芬蘭提出了每學(xué)年必須開展現(xiàn)象式教學(xué)的要求。2020年,隨著教育4.0全球框架的提出,芬蘭的現(xiàn)象教學(xué)更加注重數(shù)字化技術(shù)、人工智能技術(shù)在突破單一學(xué)科教學(xué)局限中的作用,提出了學(xué)生驅(qū)動的自主學(xué)習(xí)、個性化學(xué)習(xí)等現(xiàn)象教學(xué)的新理念[7]。綜合芬蘭現(xiàn)象教學(xué)的發(fā)展歷程,它是芬蘭多年教育改革探索的重要成果,是芬蘭跨學(xué)科教學(xué)發(fā)展的成功案例,反映了理想教育的芬蘭模式,值得世界各國結(jié)合自身教育發(fā)展情況,充分研究和借鑒。

在具體實踐過程中,芬蘭現(xiàn)象教學(xué)通過師生協(xié)同下的提出現(xiàn)象、探究現(xiàn)象、形成成果、評價成果完成教學(xué)過程的組織,既體現(xiàn)了多學(xué)科知識融合的教學(xué)理念,又體現(xiàn)了教學(xué)過程中教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用[8]。本文通過對芬蘭現(xiàn)象教學(xué)的深入分析,厘清了其不同于傳統(tǒng)教學(xué)的關(guān)鍵特征,揭示了現(xiàn)象教學(xué)的內(nèi)在機理與邏輯內(nèi)涵,研究了該教學(xué)模式的動力結(jié)構(gòu)模型,探索了其實施的具體路徑,以期為我國新工科建設(shè)背景下的教育教學(xué)改革提供有益借鑒。

一、芬蘭現(xiàn)象教學(xué)理念的邏輯內(nèi)涵

(一)現(xiàn)象教學(xué)的關(guān)鍵特征分析

現(xiàn)象教學(xué)必須基于真實的情景開展。芬蘭現(xiàn)象教學(xué)堅持“教育應(yīng)回歸學(xué)生生活體驗”的教育理念,強調(diào)使用與學(xué)生生活實際密切相關(guān)的現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣[9],使學(xué)生在感知生活的過程中學(xué)習(xí)學(xué)科知識。真實情景問題的解決,可以將不同的專業(yè)課程知識、通識課程知識結(jié)合在一起,促進(jìn)理論知識與現(xiàn)實實踐的緊密結(jié)合。

現(xiàn)象教學(xué)具有明顯的跨學(xué)科知識綜合應(yīng)用特征。芬蘭現(xiàn)象教學(xué)以真實世界問題為基礎(chǔ),結(jié)合教育教學(xué)目標(biāo)發(fā)掘現(xiàn)實問題中的橫貫?zāi)芰ε囵B(yǎng)要素,以解決問題為主線,從學(xué)生橫貫?zāi)芰μ嵘蛯W(xué)科知識內(nèi)在邏輯聯(lián)系出發(fā),通過多方面專業(yè)知識、跨專業(yè)知識以及社會生活知識等的綜合應(yīng)用探索問題解決方案,構(gòu)建多學(xué)科知識交叉融合的教學(xué)模式[10]。

芬蘭基于現(xiàn)象的教學(xué)并未否定基于學(xué)科的教學(xué),而是強調(diào)與解決實際問題密切相關(guān)的知識整合學(xué)習(xí)策略,要求學(xué)生通過合作和團隊探究拓寬問題解決思路,發(fā)現(xiàn)真實現(xiàn)象與知識主題的邏輯關(guān)系,以對真實世界的經(jīng)驗獲取為目標(biāo)端正學(xué)生學(xué)習(xí)動機、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情,保證高質(zhì)量的教學(xué)過程[11]。

(二)現(xiàn)象教學(xué)的概念模型

現(xiàn)象教學(xué)以真實的現(xiàn)象情景為主線,通過跨學(xué)科的探究式學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生橫貫?zāi)芰?既體現(xiàn)了“學(xué)生中心”的教育理念[12],又使教學(xué)過程與經(jīng)濟社會發(fā)展對人才能力要求相符合,其本質(zhì)內(nèi)涵是以學(xué)生綜合能力培養(yǎng)為中心,充分發(fā)掘現(xiàn)象、學(xué)科、教學(xué)的關(guān)鍵特征,構(gòu)建三者間的映射關(guān)系模型,揭示現(xiàn)象教學(xué)的內(nèi)在機理,提升教學(xué)質(zhì)量。現(xiàn)象教學(xué)的基本概念模型如下圖1所示。

現(xiàn)象教學(xué)中的“現(xiàn)象”是現(xiàn)實世界問題的真實反映,所包含的特定情景具有復(fù)雜性、整體性、外界關(guān)聯(lián)性等特征,這就決定了其情景邏輯的多維特點,現(xiàn)象往往對應(yīng)的是多種不同類型學(xué)科知識的綜合,單一的學(xué)科知識難以全面解決現(xiàn)象所包含的現(xiàn)實問題。因此,現(xiàn)象教學(xué)的基本原理是構(gòu)建跨學(xué)科知識邏輯與現(xiàn)象中情景邏輯的雙向映射關(guān)系,這一基本原理也揭示了現(xiàn)實世界的整體性與現(xiàn)象教學(xué)整合性的內(nèi)在一致性。

圖1 芬蘭現(xiàn)象教學(xué)的概念模型示意圖

現(xiàn)象教學(xué)組織過程強調(diào)教師與學(xué)生的協(xié)作、學(xué)生的團隊協(xié)作、團隊的探究式學(xué)習(xí)。現(xiàn)實問題解決方案的探尋需要學(xué)生突破學(xué)科壁壘,開展跨學(xué)科知識綜合應(yīng)用的深度思考。學(xué)生能夠真切感受到學(xué)科知識與現(xiàn)實世界的根本聯(lián)系[13],既能提高知識能力,又能積累世界經(jīng)驗,其橫貫?zāi)芰Φ靡杂行嵘?。因?現(xiàn)象教學(xué)起始于現(xiàn)象,依賴于跨學(xué)科知識交叉滲透的支撐,并通過教學(xué)組織實現(xiàn)人才能力培養(yǎng),達(dá)到高質(zhì)量教學(xué)的目標(biāo)。

(三)現(xiàn)象教學(xué)的動力模型

現(xiàn)象教學(xué)的跨學(xué)科不是對各學(xué)科現(xiàn)有知識的簡單疊加,而是以現(xiàn)實世界的真實問題為導(dǎo)向,在各工程學(xué)科基礎(chǔ)上,實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容相互滲透、整合、重組和優(yōu)化[14],以產(chǎn)生新的跨學(xué)科教學(xué)內(nèi)容和組織形式,它將從知識、能力和價值觀等多個層面培養(yǎng)學(xué)生從不同學(xué)科視角看待工程世界,發(fā)現(xiàn)、思考并解決復(fù)雜工程問題的能力,需要教師和學(xué)生深入?yún)f(xié)作?，F(xiàn)象教學(xué)的動力結(jié)構(gòu)模型如圖2所示:

圖2 芬蘭現(xiàn)象教學(xué)的動力模型示意圖

在該動力模型中,現(xiàn)象發(fā)掘自現(xiàn)實世界,它為教學(xué)提供了基本的問題模型,通過分析現(xiàn)象的內(nèi)部邏輯,明確問題的知識需求和學(xué)生的能力要求,以此為基礎(chǔ)確定需要支撐的學(xué)科類別[15];以問題的解決為根本目標(biāo),圍繞問題分析各學(xué)科知識之間的邏輯結(jié)構(gòu),構(gòu)建有效解決方案的多學(xué)科知識融合模型;教師則是現(xiàn)象的挖掘者、多學(xué)科知識融合模型的構(gòu)建者、現(xiàn)象教學(xué)的組織者,現(xiàn)象教學(xué)的跨學(xué)科特性要求各學(xué)科教師協(xié)同備課、設(shè)計教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)環(huán)節(jié);學(xué)生是知識的接收者,在教師引導(dǎo)下,與教師深入?yún)f(xié)作,通過團隊式的探究式學(xué)習(xí),不斷構(gòu)建自身知識結(jié)構(gòu),探索問題解決方案,學(xué)生的不斷反饋是教學(xué)組織過程持續(xù)優(yōu)化的直接動力。

該動力模型的核心目標(biāo)是教學(xué)質(zhì)量的持續(xù)提升,強調(diào)了以生為本的教學(xué)構(gòu)建理念,并通過多學(xué)科教師的協(xié)同工作、教師與學(xué)生的通力合作達(dá)到核心目標(biāo)。以該現(xiàn)象教學(xué)構(gòu)建的動力模型為基礎(chǔ),芬蘭形成了以現(xiàn)象、學(xué)科、教師、學(xué)生為主體的現(xiàn)象教學(xué)設(shè)計網(wǎng)絡(luò),通過合適現(xiàn)象挖掘、學(xué)科知識跨界組合、教學(xué)模式優(yōu)化,教學(xué)質(zhì)量將呈螺旋上升狀態(tài)。

二、芬蘭現(xiàn)象教學(xué)的實踐路徑

教師和學(xué)生是現(xiàn)象教學(xué)實踐的主體,在教學(xué)過程中重點強調(diào)多學(xué)科教師的積極參與、學(xué)生的充分參與、師生的協(xié)同教學(xué)、探究的科學(xué)方法、跨學(xué)科思考深度、團隊協(xié)作情況等。由于現(xiàn)象的復(fù)雜性,現(xiàn)象教學(xué)的具體實施過程并無固定模式,但其實踐路徑主要包括現(xiàn)象的挖掘與設(shè)計、教學(xué)過程的組織與實施、成果的輸出與評價3個部分?，F(xiàn)象教學(xué)的實踐過程如下圖3所示:

圖3 芬蘭現(xiàn)象教學(xué)的實踐路徑示意圖

(一)現(xiàn)象的挖掘與設(shè)計

現(xiàn)象挖掘與設(shè)計是開展現(xiàn)象教學(xué)的基礎(chǔ),教師是該項工作的主要責(zé)任人?，F(xiàn)象的挖掘與設(shè)計應(yīng)該充分考慮國家的政策導(dǎo)向、學(xué)校的育人要求、專業(yè)特性、課程特點、教學(xué)大綱的標(biāo)準(zhǔn)等,同時還要考慮發(fā)掘的現(xiàn)象不能超出學(xué)生認(rèn)知范圍,要能夠激發(fā)學(xué)生興趣,并方便教師和學(xué)生結(jié)合教學(xué)條件組織教學(xué)工作。

現(xiàn)象教學(xué)以從現(xiàn)實世界挖掘的現(xiàn)象為基礎(chǔ),結(jié)合教學(xué)目標(biāo),構(gòu)建現(xiàn)象的情景邏輯,確定現(xiàn)實問題的解決需要的學(xué)科知識,并在此基礎(chǔ)上召集相關(guān)學(xué)科的教師集中討論、集體備課,從不同的角度觀察研究問題、加工問題,以學(xué)生視角尋找答案、解決問題,設(shè)計詳細(xì)的探究式學(xué)習(xí)組織流程,并對相關(guān)的設(shè)計結(jié)果進(jìn)行效能評估,必要時進(jìn)行迭代優(yōu)化。

(二)現(xiàn)象教學(xué)過程的組織與實施

教師是現(xiàn)象教學(xué)過程的主要組織者,以技巧性的方法引導(dǎo)學(xué)生開展探究式學(xué)習(xí),師生協(xié)同探索現(xiàn)實問題的解決方案。團隊合作是解決現(xiàn)實工程問題的有效方法,也是現(xiàn)象教學(xué)的重要組織形式[16]。學(xué)生團隊的構(gòu)建應(yīng)充分結(jié)合不同成員的特點與優(yōu)勢,依據(jù)基礎(chǔ)水平、學(xué)習(xí)能力、知識結(jié)構(gòu)、性格特征等進(jìn)行分組,強調(diào)成員優(yōu)勢互補、強弱結(jié)合。通過構(gòu)建和諧的成員關(guān)系,學(xué)生在教師的指導(dǎo)下開展協(xié)作學(xué)習(xí),在掌握學(xué)科知識和技能、積累世界經(jīng)驗的同時,鍛煉組織管理能力、溝通協(xié)作能力、樂于奉獻(xiàn)精神等,為橫貫?zāi)芰ε囵B(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

現(xiàn)象教學(xué)實施的過程中,教師應(yīng)提前設(shè)計好引導(dǎo)策略,既要注重學(xué)生跨學(xué)科知識的掌握,也要兼顧學(xué)生個性發(fā)展,不斷激發(fā)學(xué)生參與的積極性,啟發(fā)學(xué)生從不同角度考慮問題、設(shè)計不同的解題思路、輸出個性化的解決方案。同時,教師應(yīng)組織學(xué)生開展有效討論,促進(jìn)團隊與團隊之間、成員與成員之間的啟發(fā)與互助,達(dá)到提高學(xué)習(xí)效果的總體目標(biāo)。

(三)現(xiàn)象教學(xué)的成果評價

現(xiàn)象教學(xué)中學(xué)生的解決方案往往以設(shè)計報告、成果展示、答辯等形式呈現(xiàn),評價一般包括過程評價和結(jié)果評價,并鼓勵教師與學(xué)生共同參與成果評價。過程評價主要是教師對教學(xué)周期內(nèi)團隊及學(xué)生的階段表現(xiàn)觀測、記錄,根據(jù)學(xué)生的參與討論情況、探究情況、合作情況、局部成果的輸出情況形成多個階段性評價結(jié)果。結(jié)果評價主要是針對最終輸出的結(jié)果和答辯情況進(jìn)行評價,包括團隊整體評價、個性化評價、團隊成員互評。過程評價和結(jié)果評價應(yīng)綜合使用,以形成現(xiàn)象教學(xué)中每位個體的綜合評價結(jié)果。

三、現(xiàn)象教學(xué)的實踐與分析

芬蘭的現(xiàn)象教學(xué)強調(diào)以學(xué)生為中心的教育理念,通過設(shè)計跨學(xué)科知識應(yīng)用為背景的現(xiàn)實問題,打破學(xué)科知識界限,學(xué)生在教師指導(dǎo)下以團隊協(xié)作的形式,深入探究現(xiàn)實問題的解決方案,培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科素養(yǎng)。南京工程學(xué)院“軟件設(shè)計與體系結(jié)構(gòu)”課程團隊借鑒芬蘭現(xiàn)象教學(xué)的基本理念,開展了該課程現(xiàn)象教學(xué)的實踐探索。

(一)現(xiàn)象教學(xué)的實踐案例

南京工程學(xué)院“軟件設(shè)計與體系結(jié)構(gòu)”課程團隊從跨學(xué)科課程內(nèi)容構(gòu)建出發(fā),依托實際工程問題設(shè)計了“無人機水面環(huán)境監(jiān)測”現(xiàn)象,不同學(xué)科教師結(jié)合學(xué)生現(xiàn)有知識掌握情況、班級學(xué)生成績分布情況等進(jìn)行討論分析后,按照每組4～5人的方式對班級學(xué)生進(jìn)行分組,做好現(xiàn)象教學(xué)的準(zhǔn)備。

在師生共同進(jìn)行現(xiàn)象挖掘與設(shè)計過程中,首先團隊教師結(jié)合課程教學(xué)大綱初步提出“無人機水面環(huán)境監(jiān)測”這一現(xiàn)象;然后,教師團隊指導(dǎo)學(xué)生查閱資料初步探究,要求學(xué)生根據(jù)自身經(jīng)驗并查閱相關(guān)技術(shù)資料對現(xiàn)實問題思考和討論,提出軟件、機械、水文、天氣、控制、芯片、通信、水生植物、水生動物、通信等相關(guān)學(xué)科相關(guān)內(nèi)容;接下來,師生結(jié)合教學(xué)時長、學(xué)生知識基礎(chǔ)、可保障的學(xué)科師資等情況,最終確定軟件、通信、機械等學(xué)科,共同確定現(xiàn)象。

現(xiàn)象教學(xué)組織由9組41名學(xué)生和3位教師(含江蘇省產(chǎn)業(yè)教授1人)花3周時間,共同協(xié)作完成探究式學(xué)習(xí)。該過程以9組學(xué)生為主體,通過團隊合作探究現(xiàn)象,班級任課教師負(fù)責(zé)水面監(jiān)測系統(tǒng)所涉及的軟件體系結(jié)構(gòu)、設(shè)計模式等知識的應(yīng)用,通信學(xué)科教師負(fù)責(zé)無人機遠(yuǎn)程通信控制等相關(guān)知識的應(yīng)用,機械學(xué)科教師負(fù)責(zé)四旋翼無人機機械結(jié)構(gòu)設(shè)計等相關(guān)知識的應(yīng)用。在整個過程中,不同學(xué)科教師聯(lián)合備課,明確各自責(zé)任,共同設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)的細(xì)節(jié)組成,明確不同學(xué)科知識的融合策略與融合方法,共同確定學(xué)生學(xué)習(xí)的評價標(biāo)準(zhǔn)與方法。

(二)現(xiàn)象教學(xué)的評價與分析

根據(jù)現(xiàn)象教學(xué)的基本理念和要求,跨學(xué)科課程團隊結(jié)合課程“軟件設(shè)計與體系結(jié)構(gòu)”特點,確定課程學(xué)習(xí)的評價結(jié)果由過程情況和設(shè)計結(jié)果兩個部分組成,權(quán)重各占50%;實際評價由學(xué)生團隊匯報,集體與個人答辯相結(jié)合,通過教師團隊評分和學(xué)生互評兩種形式進(jìn)行評分,教師評價占比為70%,學(xué)生互評占比為30%。

通過該現(xiàn)象教學(xué)實踐的實施,南京工程學(xué)院“軟件設(shè)計與體系結(jié)構(gòu)”課程取得了一定的教學(xué)成效。以實施年度的一個教學(xué)班為例,該階段學(xué)生課程知識學(xué)習(xí)的評價結(jié)果為:學(xué)生中獲得優(yōu)秀的比例為15.38%,良好比例為38.46%,大部分學(xué)生取得了較好成績。同時,9個團隊中有2個團隊的相關(guān)學(xué)生以探究的現(xiàn)象為基礎(chǔ),經(jīng)過擴展和深入研究,在教師指導(dǎo)下與低年級同學(xué)組建團隊,成功申報并獲批了省級大學(xué)生科技創(chuàng)新計劃項目資助,選課學(xué)生表現(xiàn)出了較好的可持續(xù)學(xué)習(xí)能力。

該現(xiàn)象教學(xué)案例實施過程中也存在一定的問題,主要集中在如何高效地組建不同學(xué)科教師團隊,以進(jìn)一步保證跨學(xué)科課程知識結(jié)構(gòu)組織的合理性、內(nèi)容的高階性、學(xué)生探究學(xué)習(xí)中教師指導(dǎo)的高效性。這些問題的解決,需要學(xué)科及教學(xué)管理部門科學(xué)合理的頂層設(shè)計,需要不同學(xué)科間更加緊密的協(xié)作,需要更多教師的積極參與。

四、結(jié)論

現(xiàn)象教學(xué)是芬蘭多年教育教學(xué)改革優(yōu)秀經(jīng)驗積淀的結(jié)果,被國際社會廣泛借鑒?，F(xiàn)象教學(xué)是以現(xiàn)實世界問題的解決為主線、以跨學(xué)科知識的科學(xué)合理融合為重點、以高質(zhì)量教學(xué)效果為目標(biāo)的一種新型教學(xué)模式,它是以學(xué)生為中心的教育價值理念、人才能力可持續(xù)提升的教育發(fā)展理念、自我建構(gòu)為動力的學(xué)生學(xué)習(xí)理念的實現(xiàn)形式。不同于傳統(tǒng)基于學(xué)科的教學(xué)組織形式,現(xiàn)象教學(xué)追求學(xué)科知識能力與世界經(jīng)驗的同步提升,其涉及的教學(xué)內(nèi)容更加寬泛、涉及知識的深度更為廣博、對教師的要求更加嚴(yán)格,也更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,具有重要的借鑒和參考價值。