自從安德森在新版的“教育目標(biāo)分類法”中,清楚地區(qū)分了“事實(shí)性知識(shí)”和“概念性知識(shí)”以來(lái)(知識(shí)類別一共有4種,如下圖)
(資料圖片僅供參考)
越來(lái)越多的教育工作者意識(shí)到,教育的最終目的是達(dá)到對(duì) 概念性知識(shí)的深層次理解,而不只是記憶零散的、片段式的事實(shí)性知識(shí)。
一方面,事實(shí)性知識(shí)很容易被遺忘,而概念性理解處在認(rèn)知結(jié)構(gòu)的中心,能讓知識(shí)彼此產(chǎn)生關(guān)聯(lián)并形成意義;另一方面,概念性理解能運(yùn)用到新的情境中解決各種現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,促進(jìn)高通路遷移的實(shí)現(xiàn)。
其實(shí),每位老師都一定認(rèn)同:理解,當(dāng)然是教育目的之所在!而知識(shí)的基本單位是“概念”,因此 對(duì)概念的理解當(dāng)然是基石性的。
因此,對(duì)于“概念性理解”一詞,王玨老師一直有點(diǎn)不以為然——理解不了概念,學(xué)生就不可能理解這個(gè)學(xué)科、也無(wú)法做任何事情呀,至于解題那就更不可能了……
直到我看到提出哈佛大學(xué)Mazur教授為《深度主動(dòng)學(xué)習(xí)》一書(shū)所撰寫(xiě)的教學(xué)案例,我才意識(shí)到“概念性理解”和“應(yīng)用知識(shí)/解題”,還真的 不能劃等號(hào)!
(如果您對(duì)Mazur教授的“PI教學(xué)法”感興趣,可參見(jiàn)《 專治“大班教學(xué)”:哈佛大學(xué)同伴教學(xué)法(PI) 》)
以下是Mazur教授的這段令人深思的教學(xué)經(jīng)歷:
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過(guò)去9年,筆者曾在哈佛大學(xué)為工程學(xué)和科學(xué)專業(yè)的學(xué)生教授 物理學(xué)入門科目。
直到數(shù)年前,筆者還在以傳統(tǒng)的講授方式教授一門相對(duì)傳統(tǒng)的課程——雖然我也會(huì)在教學(xué)中使用一些實(shí)物演示來(lái)活躍課堂氣氛。
這些年,筆者一直都 滿足于自己的教學(xué)一一在筆者認(rèn)為有難度的地方,學(xué)生都能做得很好,而且筆者也能得到來(lái)自 學(xué)生的正面評(píng)價(jià)。在筆者個(gè)人看來(lái),筆者的班級(jí)沒(méi)有太多的問(wèn)題。
然而,幾年前,筆者讀到了美國(guó)亞利桑那州立大學(xué)的大衛(wèi)·海斯特尼(David Hestenes)教授的一系列文章,坦白說(shuō),這些文章讓筆者大跌眼鏡。
在這些文章中,海斯特尼表示學(xué)生在接受第一節(jié)物理課教學(xué)時(shí),已經(jīng)帶有對(duì)普通物理學(xué)現(xiàn)象的強(qiáng)烈的信念和直覺(jué)。這些信念和直覺(jué)來(lái)源于個(gè)人經(jīng)驗(yàn)以及不同的學(xué)生在入門科目中對(duì)于教材的理解和解釋。海斯特尼的研究表明, 教學(xué)幾乎不可能改變這些源于“常識(shí)”的信念和直覺(jué)。
例如,經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的物理教學(xué)之后,所有的學(xué)生都能夠背誦牛頓第三定律一一相互作用的兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一條直線上。而且大多數(shù)學(xué)生都能夠運(yùn)用這一定律進(jìn)行數(shù)值運(yùn)算(解題)。
然而,在課下進(jìn)行的小調(diào)查很快就顯示出:這些學(xué)生中的 大多數(shù)都缺乏對(duì)這一定律的基本理解。海斯特尼制作了一些應(yīng)用題,要求學(xué)生對(duì)不同物體的力量進(jìn)行比較。例如,要求學(xué)生對(duì)一輛重型卡車和輕型小汽車發(fā)生碰撞時(shí)的力進(jìn)行比較時(shí),課堂上大多數(shù)學(xué)生都堅(jiān)持認(rèn)為與輕型小汽車對(duì)重型卡車施加的力相比,重型卡車會(huì)對(duì)輕型小汽車施加更大的力。
讀到文章的這一部分時(shí),筆者的第一反應(yīng)是 “我的學(xué)生不會(huì)犯這種錯(cuò)誤的!”。但是,出于好奇,筆者決定在哈佛大學(xué)對(duì)學(xué)生進(jìn)行類似的概念理解測(cè)試,對(duì)象包括筆者班上的學(xué)生和物理學(xué)專業(yè)的其他學(xué)生。
當(dāng)筆者發(fā)放測(cè)試題目的時(shí)候,第一個(gè)不良預(yù)兆出現(xiàn)。一個(gè)學(xué)生問(wèn)筆者: “馬祖爾教授,我應(yīng)該如何回答這些問(wèn)題呢?是根據(jù)您教給我們的知識(shí)還是按照我自己對(duì)這些問(wèn)題的理解呢?”
盡管有這個(gè)預(yù)兆,但測(cè)試的結(jié)果還是令筆者大吃一驚:在這套海斯特尼測(cè)試中,學(xué)生的表現(xiàn) 遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如他們?cè)谛D(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)測(cè)試中的成績(jī)!事實(shí)上,海斯特尼測(cè)試非常簡(jiǎn)單(有同事說(shuō)也可能是因?yàn)檫^(guò)于簡(jiǎn)單而不被學(xué)生認(rèn)真對(duì)待),相對(duì)而言,有關(guān)旋轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的中期測(cè)試難度更大。
對(duì)于這個(gè)測(cè)試結(jié)果,筆者花了很多時(shí)間與學(xué)生一一進(jìn)行討論,之前對(duì)教學(xué)的滿足感也漸漸被 失望和挫敗取代—— 那些有能力解出復(fù)雜問(wèn)題的聰明學(xué)生,怎么會(huì)在這些表面“簡(jiǎn)單”的問(wèn)題上出錯(cuò)呢?
為了弄清這看似矛盾的事實(shí),筆者決定在接下來(lái)的物理考試中將基于同一概念的 “簡(jiǎn)單”的定性問(wèn)題與“ 困難”的定量問(wèn)題放到一組。
令筆者十分驚訝的是,40%的學(xué)生對(duì)于定量問(wèn)題的回答明顯好于定性的問(wèn)題,甚至有6個(gè)學(xué)生在雙回線路這個(gè) 復(fù)雜的定量問(wèn)題上獲得了滿分,卻在相對(duì)簡(jiǎn)單的有關(guān)直流電路的 定性問(wèn)題上得了零分。
潛在的問(wèn)題慢慢浮現(xiàn)出來(lái):許多學(xué)生在學(xué)習(xí)中將 焦點(diǎn)集中在“解題方法”或者“解題技巧”上,而不考慮問(wèn)題基本的概念,他們僅僅是把數(shù)字套入公式、熟能生巧而已。
對(duì)我而言,謎團(tuán)就這樣解開(kāi)了。為何學(xué)生會(huì)不斷要求在課堂中增加習(xí)題量而減少教師的講授?試想一下,如果考試考的和計(jì)入成績(jī)的都只是他們的解題技能,那么他們有那樣的要求不是理所當(dāng)然的嗎?
筆者也看到了所謂“聰明”學(xué)生并不自知的問(wèn)題——解題技巧對(duì)某些題目雖然是有效的,但并不能針對(duì)所有題目。當(dāng)物理學(xué)只剩下一些并非萬(wàn)能的機(jī)械解法時(shí),學(xué)生會(huì)感到 物理學(xué)習(xí)是多么無(wú)聊!
筆者對(duì)牛頓第三定律已經(jīng)非常熟悉,熟悉到它已經(jīng)成為筆者的第二天性一一很明顯,它是正確的。但是,該如何說(shuō)服學(xué)生,使他們也相信它是正確的呢?當(dāng)然 不能僅是讓學(xué)生死記這一定律,之后就讓他們運(yùn)用這一定律去解題.....畢竟,這一定律是人類幾千年心血的結(jié)晶。
在此之前,筆者一直忽視了這個(gè)問(wèn)題。 傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)尺度一一解決定量問(wèn)題的能力與學(xué)生的教學(xué)評(píng)價(jià)讓筆者誤以為,在物理學(xué)入門科目上,筆者一直都教得很好,學(xué)生們也學(xué)得很好?,F(xiàn)在看起來(lái),情況根本不是那樣。
雖然一些杰出的物理學(xué)家在他們的文章中責(zé)難學(xué)生缺乏對(duì)物理學(xué)入門科目的基本認(rèn)識(shí)和理解 ,但是筆者依然認(rèn)為是這些物理學(xué)家還尚未意識(shí)到這個(gè)問(wèn)題的嚴(yán)重性,筆者也是在幾年前才真正意識(shí)到這個(gè)問(wèn)題。
傳統(tǒng)的教學(xué)方法存在一個(gè)重要的問(wèn)題,那就是 比起理解概念,更重視學(xué)生的解題能力。這導(dǎo)致 很多學(xué)生去記憶解題技巧。對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō),物理學(xué)入門科目就此變成了 死記硬背且機(jī)械地解題,而對(duì)于其中的 基本原理,學(xué)生則幾乎不能理解。
單純地記憶算法和方程,而不理解概念的做法是不利于學(xué)生的智力發(fā)展的,這 導(dǎo)致學(xué)生成績(jī)差,對(duì)教材的理解存在困難。那么,這種教學(xué),即僅強(qiáng)調(diào)對(duì)方程的機(jī)械操作而不考慮學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解的教學(xué),究竟有什么意義呢?
另一個(gè)問(wèn)題是教材的呈現(xiàn)方式。教材常常來(lái)源于教科書(shū)、教學(xué)筆記等如果只是生搬硬套,則無(wú)法給學(xué)生提供新奇的刺激,不能激發(fā)學(xué)生上課和學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)。
傳統(tǒng)的教材的呈現(xiàn),幾乎都采用在完全被動(dòng)的“觀眾”前教師唱獨(dú)角戲的形式,這已經(jīng)被視為問(wèn)題,因?yàn)?只有非常出色的教師才有能力使學(xué)生在整堂課上完全集中注意力。
對(duì)教師來(lái)說(shuō),為學(xué)生提供足夠的機(jī)會(huì)去爭(zhēng)辯和討論以開(kāi)發(fā)學(xué)生的 批判性思維更是困難,況且因?yàn)槭侨腴T科目,所以只有極少數(shù)有熱情和專業(yè)知識(shí)的學(xué)生會(huì)在課后主動(dòng)做這樣的事情。
因此,傳統(tǒng)的教學(xué)僅是加強(qiáng)了 學(xué)生的誤解,使他們認(rèn)為掌握教材最重要的步驟就是解題。最終,學(xué)生將要求講授越來(lái)越多的例題,以便可以更好地掌握解題方法。這種不良循環(huán)強(qiáng)化了他們的這種意識(shí),即認(rèn)為成功的關(guān)鍵就是解題。
過(guò)去3 年里,筆者探索了一些教授物理學(xué)入門科目的新方法,試圖找到能夠雙贏的方法,既能使學(xué)生關(guān)注物理學(xué)的基本概念,又不會(huì)弱化學(xué)生解題的能力。
這段時(shí)間以來(lái),筆者開(kāi)發(fā)了一種新的教學(xué)方法,稱為 同伴教學(xué)法。下面將著重對(duì)其進(jìn)行論述。
同伴教學(xué)法是一種教授物理學(xué)基礎(chǔ)概念的有效的教學(xué)方法,能夠在傳統(tǒng)問(wèn)題上使學(xué)生有更好的表現(xiàn)。這種方法不僅在哈佛大學(xué)被證明是一種有效的教學(xué)方法,而且在其他很多高等教育機(jī)構(gòu)都得到了印證,包括文科院校和軍事學(xué)院。有趣的是,筆者發(fā)現(xiàn)這種教學(xué)方法可以使教學(xué)變得更簡(jiǎn)單、更有效。
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以上內(nèi)容是Mazur教授為《深度主動(dòng)學(xué)習(xí)》一書(shū)中所撰寫(xiě)章節(jié)的節(jié)選,欲了解Mazur教授對(duì)“PI教學(xué)法”如何設(shè)計(jì)、實(shí)施、教學(xué)效果究竟如何的詳細(xì)闡釋,建議購(gòu)買圖書(shū)閱讀。
此外,本書(shū)還創(chuàng)作性地將“主動(dòng)學(xué)習(xí)”和“深度學(xué)習(xí)”融合起來(lái),以避免教學(xué)往往產(chǎn)生的誤解:追求“學(xué)生身體的主動(dòng)性(強(qiáng)調(diào)活動(dòng))”、而非“思維的主動(dòng)性”——這與王玨老師的觀點(diǎn)完全一致,同時(shí)還強(qiáng)調(diào)了“深度思考”。
本書(shū)為日本學(xué)者牽頭、 多位國(guó)際頂級(jí)教育心理學(xué)家、國(guó)際頂級(jí)高校的教授聯(lián)合撰寫(xiě),除了哈佛大學(xué)Mazur教授外,還有著名的“變易教學(xué)法”的提出者 瑞典學(xué)者M(jìn)arton、 日本“主動(dòng)學(xué)習(xí)”第一人溝上慎一等,在理論解讀方面非常全面、易懂。
此外,書(shū)中還提供了物理、醫(yī)學(xué)、老師培訓(xùn)等領(lǐng)域的具體教學(xué)實(shí)踐案例,通過(guò)具體案例給人以感性的認(rèn)識(shí)和啟發(fā)!
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