面向深度學習的智慧課堂學習支架的構建

叢榮華,尹 晨,王 冰

(長春師范大學教育學院,吉林 長春 130123)

0 引言

技術與教育的深度融合,加快了教育領域的變革。以技術為教學賦能,培養(yǎng)智慧型人才,成為教育目標的重點。在智慧教學環(huán)境下,教師為了促進學生達到深度學習的目的,會安排較多的自主探究任務,這在一定程度上對學生學習能力與解決問題能力的提升有顯著效果。同時,部分學生在課堂中的自主性和參與度較低。智慧課堂環(huán)境下,盡管有各種各類的學習工具和技術平臺的輔助,學生在進行自主學習時仍容易陷入“無序”狀態(tài)。學習支架可以幫助學生在自主學習時明確具體的學習目標,并提供一個具象的學習過程,將學習過程可視化,幫助學生回顧學習進程并及時總結、反思,從而實現(xiàn)深度學習。本文探討如何在智慧課程環(huán)境中幫助學生進行有效的深度學習,拓展學生的高階思維能力和創(chuàng)新能力。

1 相關概念

1.1 智慧課堂

有學者指出,智慧課堂是以技術無縫支持學生深度學習的課堂樣本[1]。智慧課堂強調從關注技術轉向關注教與學本身,利用“互聯(lián)網(wǎng)+”的思維方式和物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術,構建全新的智慧課堂教學模式[2]。智慧課堂中的智慧教學系統(tǒng),具有收集、記錄教學過程中學生學習數(shù)據(jù)和應用數(shù)據(jù)的功能,這彌補了傳統(tǒng)教學環(huán)境中對深層次學習狀態(tài)的分析空缺。在智能技術的幫助下,教師能更加專注于情感類和創(chuàng)造類工作的完成[3],使教師回歸于教育“育人”的本質,追求內在德性的發(fā)展。以智慧課堂為范式的智慧學習環(huán)境,集網(wǎng)絡化、數(shù)據(jù)化、交互化、智能化于一體,使課堂功能逐步轉向對課堂大數(shù)據(jù)的挖掘分析與全場景教學的應用[4]。因此,智慧課堂區(qū)別于單純的由技術所構成的環(huán)境,其實質是以技術輔助教學,為學生提供真正個性化、自主性的學習服務,為達成深度學習的目標提供環(huán)境、工具、資源的強力保障。

1.2 深度學習

“深度學習”最早由Marton和S?lj?提出。黎加厚在2005年比較了深度學習與淺層學習的區(qū)別,將“深度學習”引入國內[5]。隨著人工智能技術在教育領域的融合應用,祝智庭[6]通過探討機器與人的深度學習方式,提出深度學習應涉及的“深度”理念的三個方面--學習結果、學習方法和學習參與深度,總結了深度學習的核心理念。深度學習的內涵伴隨著教育理念與技術的發(fā)展而不斷變化與更新,彭紅超對“深度學習”作了新的概念界定:“深度學習是一種基于理解、追求遷移應用的有意義的學習,它通過促使學生深度參與學習、適性地采用高級學習方略來促進高階知能的發(fā)展、實現(xiàn)這些知能在全新情境中的應用或新高階知能生成”[7]。何克抗[8]認為,深度學習具有“達到深度學習的目標、發(fā)展學生高階思維和深層認知能力、培養(yǎng)學生問題解決與創(chuàng)新能力”的特征。通過對學者關于深度學習定義的梳理,可以得出深度學習最顯著的三個特征--深度參與學習、重視遷移應用、高階思維能力發(fā)展。深度參與學習是學生進入學習狀態(tài)的先行要求,學習支架能夠幫助學生理清學習思路,促使學生積極主動地參與到學習中,使學生在學習過程中鍛煉發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力,并有意識地進行知識的遷移應用,從而促使高階思維能力的發(fā)展。經(jīng)過研究可以看出,智慧課堂為深度學習提供了技術保障。

1.3 學習支架

“支架”一詞最早是用于建筑行業(yè)的專業(yè)用語。1976年,Wood、Bruner和Ross將支架定義為教師/父母(輔導者)所給予的即時支持,能促進學生(被輔導者)有意義地參與問題解決并獲得技能”[9]。此定義明確了支架的核心功能是為被輔導者提供外界支持,幫助其獲得能力的提升。1979年,Cazden最早將“支架”與最近發(fā)展區(qū)的理論相關聯(lián)[10]。何克抗[11]歸納了支架式教學的定義,即“為學習者建構對知識的理解提供一種概念框架(conceptual framework)”,并總結了支架式教學的五個環(huán)節(jié)(圖1)。

圖1 支架式教學的五個環(huán)節(jié)

學習支架是輔助學生學習的重要工具之一。隨著信息技術在教育領域的發(fā)展,學習支架的類型和形式呈現(xiàn)多樣化。但其最重要的作用仍是為學習者提供解決問題的思路與引導,以培養(yǎng)學生發(fā)展高階思維能力和問題解決能力為目標,這與深度學習的理念具有共通性。因此,學習支架作為一種學習輔助工具,為達成深度學習的教育目標提供了具體可實施的教學策略。

2 面向深度學習的學習支架模型構建

智慧課堂學習環(huán)境為深度學習提供了重要的技術支持[12]。在深度學習理念的支撐下,學生在智慧課堂環(huán)境中的學習路徑變得更加直觀和清晰。本文根據(jù)學生的學習路徑,搭建智慧課堂環(huán)境中學生自主學習的學習支架模型(圖2),旨在為學生提供基本的學習思路,幫助學生有步驟地完成學習任務。

如圖2所示,將學生的學習進程分為三階段(準備階段、實施階段、反饋階段),每個階段包含不同環(huán)節(jié),每個環(huán)節(jié)之間相互聯(lián)系、彼此推進,形成一個完整的學習路徑。構建學習支架模型的目的是幫助學生建立明確的學習路徑和學習流程,使學生可以根據(jù)任務內容或學習習慣選擇合適的學習方式和資源。智慧課堂環(huán)境中,學生可以自由選擇完成學習任務的方式,還可以借助線上和線下多種資源輔助學習。教師主要以引導者和協(xié)助者的身份為學生創(chuàng)設學習情境,提供學習資源,教予學習方法。學習支架為學生提供了一個有序的學習支撐,讓學生能夠清晰地了解學習目標,選擇適合的學習方式,以此提升深度學習效果。

圖2 智慧課堂學習支架模型

3 智慧課堂中基于學習支架的教學實施

3.1 任務準備階段:為深度學習做準備

任務準備階段,主要包括明確學習目標、任務內容分析、資源分析三個環(huán)節(jié)。在課前準確階段讓學生明確學習目標,能夠有效提升學生的課堂注意力。對任務內容的詳細分析,能夠讓學生將要學的內容與已掌握的知識產(chǎn)生聯(lián)系,有助于新知識框架的建立。課前的資源分析環(huán)節(jié),能夠引起學生對學習內容的興趣,激發(fā)學生的學習主動性。

下面以“蘇軾詩詞微課制作”作為案例,探討學生在學習支架的輔助下進行自主學習時的學習路徑。

(1)明確學習目標環(huán)節(jié)

教師根據(jù)學習任務“蘇軾詩詞微課制作”,為學生提供學習目標指南,便于學生理解學習目標和學習任務。在指南中明確規(guī)定微課主題、微課內容、微課時長、作品展示形式等要求。學生在閱讀指南后,首先確定此次任務是以小組合作的方式進行。其次,通過小組協(xié)商的方式解決對任務要求的疑問,并將任務重點歸納出來。如果學生通過小組討論后對學習目標和任務仍有疑惑,則可以直接詢問教師。深度學習主張學生自主學習、自主探究,教師可以為學生提供幫助,但不能直接將答案告訴學生,讓學生自己去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的要求應貫穿于整個學習環(huán)節(jié)。

(2)任務內容分析環(huán)節(jié)

在任務內容分析環(huán)節(jié),學生要完成三項任務:分析具體任務與考核形式、規(guī)劃任務、制定分工。通過對學習目標的分析,學生已經(jīng)明確了此次任務需要制作以蘇軾為主題的微課視頻。經(jīng)過小組協(xié)商后,確定本次微課制作的主題,討論所要制作微課的結構與內容,然后根據(jù)任務量進行分工。任務形式主要有獨立完成和合作完成兩種,前者考查學生個體的特定能力,后者考察團體的協(xié)作能力。任務考核是對學生學習效果檢驗的必要環(huán)節(jié),針對不同的學習內容需要設定不同的考核方式,明確考核方式和考核時間,促使學生做好學習計劃,合理安排學習時間。

(3)資源分析環(huán)節(jié)

在資源分析環(huán)節(jié),學生要對已有資源進行分類整理,如對詩詞進行解析的書籍或者電子資料、詩詞朗讀的視頻資源、PPT演示的圖片資料、剪輯軟件使用的教程資料等。在資源分析環(huán)節(jié),通過可視化材料能夠進一步推進學生對原有知識的梳理,有助于提高后期任務的完成效率,促進知識框架的整合。教師在此環(huán)節(jié)對學生的微課結構與內容規(guī)劃給出指導意見,為學生提供優(yōu)質的書籍類或文稿類詩詞解析資料以及可參考的電子資源。

3.2 任務實施階段:逐步進入深度學習

任務實施階段主要包括資源選擇、完成任務、學習反饋三個環(huán)節(jié)。資源選擇是幫助學生梳理思路的重要環(huán)節(jié),在制作資源清單的過程中,可以培養(yǎng)學生對信息的收集能力和辨別能力。完成任務環(huán)節(jié)是整個學習路徑的核心,在此環(huán)節(jié)學生要解決在實際操作中遇到的難題,培養(yǎng)解決問題的能力。深度學習強調讓學生自主探索,學習過程應該以“學生為中心”,學習支架的主要作用是為學生突破“最近發(fā)展區(qū)”提供動態(tài)的教學支持[13]。因此,在任務實施階段,教師要為學生提供自主學習的機會,學習支架的設計與使用要具有靈活性,讓學生充分發(fā)揮主觀能動性,積極參與到學習過程中(圖3)。

圖3 任務實施階段

(1)資源選擇環(huán)節(jié)

在任務實施階段,進一步完善在準備階段中已歸納的資源。學生在完成任務的同時,應不斷地更新學習資料。智慧課堂的云服務功能能夠為學生提供便捷的網(wǎng)絡支持,使學習資源不再局限于文字類材料。網(wǎng)絡技術的運用使學習資源可視化、多樣化。例如,學生可以在網(wǎng)絡上收集有關蘇軾的視頻或圖文類材料,將其用在微課視頻中。

(2)完成任務環(huán)節(jié)

在完成任務的過程中,學生根據(jù)小組分工內容獨立完成自己的任務,如資料收集、PPT制作、視頻剪輯等,然后在小組中匯報成果,由小組討論決定是否采用,是否需要更改。學生在自主探索時遇到無法獨立解決的問題,可以由小組成員共同解決,在協(xié)商中共同完成作品制作。完成任務的方式不是固定的,學生可以根據(jù)任務要求和學習習慣選擇學習方式。例如,場依存型和場獨立型認知方式的學習者在選擇活動方式時會有不同的偏向性,場依存型的學習者更偏向合作學習方式,喜歡有人際交流的記憶學習環(huán)境;場獨立型的學習者比較自主,更偏向個人獨立學習。深度學習的目標是培養(yǎng)學生的高階思維能力和知識遷移應用能力。李敏[14]認為要達到此目的,就需要強調“活性”知識和立體多向的復雜思維結構。學習者在完成學習任務的過程中,需要對零散的、孤立的、不熟悉的新知識進行整合,將復雜的概念與原有知識和生活經(jīng)驗相聯(lián)系。

(3)學習反饋環(huán)節(jié)

在學習反饋環(huán)節(jié),學生需要對自己完成的任務進行反思,記錄任務完成過程中遇到的問題,尋求解決方案。若問題已解決,學生反思解決方案能否完善;若問題無法得到有效解決,學生可以在班群提出問題,或進行組間討論,也可向老師尋求個別指導,及時調節(jié)學習方式與策略。在完成任務過程中,教師需要組織班級中期匯報活動,為學生提供交流平臺,促進同學之間互相借鑒和學習。學生進行反饋的過程,也是與班級其他成員進行知識、情感交流的過程。學生在交往互動中聽取他人的觀點與意見,從而取長補短。

3.3 任務反饋階段:維持深度學習的動力

任務反饋階段主要包括成果考核、評價反饋、自我總結三個環(huán)節(jié)。成果考核環(huán)節(jié)是評價學生任務完成度的基礎,學生作品的質量能夠直觀地顯示出學生的努力程度;評價反饋環(huán)節(jié)是幫助學習者找尋問題與自我提升的關鍵,有助于學生在后續(xù)學習中規(guī)避相似的問題;自我總結環(huán)節(jié)能夠有效提升學生元認知能力,卜彩麗等[15]的研究證實了反思能力的提高不僅能有效促進學生元認知能力的發(fā)展,還能促進學生對知識的理解、內化、遷移和創(chuàng)造。

(1)成果考核環(huán)節(jié)

在成果考核環(huán)節(jié),學生需要進行成果或作品的展示。以微課任務為例,任務小組選出一名代表,在播放微課視頻后詳細闡述視頻所要表達的核心內容,并對小組作品以及小組成員的任務完成情況進行總結與評價。小組作品匯報結束后,由教師或其他組學生針對視頻內容或微課制作過程等方面的問題進行提問,由展示的小組成員進行解答。

(2)評價反饋環(huán)節(jié)

在此環(huán)節(jié),教師借助智慧課堂中的云平臺服務功能,收集學生相關數(shù)據(jù)信息。按照來源渠道,數(shù)據(jù)可分為四類:學習過程數(shù)據(jù)、評測數(shù)據(jù)、學生心理數(shù)據(jù)、學生生理數(shù)據(jù)[16]。通過客觀數(shù)據(jù)分析,對學生的學情進行總結反饋。教師在這一環(huán)節(jié),關注客觀數(shù)據(jù)信息,同時結合主觀評價,耐心聽取學生的匯報和學生間的互評,為學生提供個性化的指導,使學生對自我學習效果和自身能力發(fā)展有較為全面的認識。

(3)自我總結環(huán)節(jié)

為敦促學生在任務結束后進行有效反思,教師需要發(fā)布強制性的反思任務,讓學生總結在完成本次任務中所學到的知識、技能,以及在下次學習中需注意的問題和需改進的學習方式和學習策略。學生通過對已完成任務的反思,能夠對知識點進行深度學習,提高知識熟練度,促進知識遷移。

學習支架的每個環(huán)節(jié)都要求學生深入?yún)⑴c,強調學生在學習時可以靈活選擇學習方式,要求學生自主查找和分析資源,重視學習過程中與學習結束后的總結反思?；趯W習支架的教學有助于學生尋求符合自身認知水平的學習方式,幫助學生積極參與到學習過程中。

4 結語

本文在智慧課堂環(huán)境中構建了促進學生深度學習的學習支架模型,從準備、實施、反饋三個階段出發(fā),對每個學習環(huán)節(jié)的特征進行深入分析。恰當?shù)乩脤W習支架,可以為學生提供一條清晰有序的學習路徑,幫助學生明確學習目標和學習任務,使學生有意識、有目的地選擇學習方式與學習資源,從整體上掌握學習進程并進行總結反思,推動深度學習的實現(xiàn)與發(fā)展。