本次主题学习为:学科实践学习与思考。
附参考资料:
目 录
学科实践:学科育人方式变革…………………………………………3
指向学科实践的人工智能启蒙教学探索…………………………… 8
校本课程:落实学科实践的有效载体…………………………………15
以学科实践落实学科育人:内涵剖析与逻辑理路……………………21
初中学科实践活动课程的设计与实施……………………………… 31
积极推动核心素养观照下的语文学科实践………………………… 35
学科实践的定位、特征与设计框架………………………………… 41
学科实践的理论与行动逻辑………………………………………… 46
课堂转型的指针——索耶( R.K.Sawyer) 的“创意课堂”…… 53
学科实践:学科育人方式变革的新方向
崔允漷
众所周知,针对中小学普遍存在的被动、单调与机械的学习方式,始于世纪之交的新课程倡导“自主、合作、探究”的学习方式,强调“过程与方法”目标,这些改革理念在一线教师中得到广泛认同,并在一定程度上催生了课堂实践的转型。但是,落实立德树人根本任务的要求和素养目标的确立,对育人方式、学习方式的变革提出了新的挑战。本次修订的义务教育课程方案和课程标准,明确提出要以深化教学改革为突破口,强化学科实践,推进育人方式变革。学科实践作为义务教育课程方案与课程标准中的全新概念,解读它至少需要回答如下几个问题:自主、合作、探究的学习方式如何产生?当前在实践中存在哪些问题?学科实践何以代表学科育人的新方向?
自主、合作、探究 :我国中小学课堂转型的重要引领
20世纪特别是改革开放以来,我国基础教育非常重视“基础知识、基本技能”(简称“双基”)目标的达成。毋庸讳言,“双基论”为构建面向21世纪的基础教育课程体系提供了必要基础。然而,在实施过程中,“双基论”经常表现为以书本知识、教师讲授为中心,偏重于接受学习、死记硬背和机械训练,学生的主体地位以及情感、态度、价值观没有得到应有重视。
进入21世纪,知识的创新、科技的发展成为信息时代的主要特征,综合国力的竞争越来越取决于人才的创新精神和实践能力。教育目标如何回应经济社会发展的新需求?如何变革学习方式以培养学生的创新实践能力、问题解决能力、交流协作能力?针对这些问题,2001年教育部颁布的《基础教育课程改革纲要(试行)》传承并强化了20世纪末以“活动”为标志的教学改革经验,强调学习方式的探究转向,明确提出:改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力……国家课程标准应体现国家对不同阶段学生在知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观等方面的基本要求。课程目标从传统的“双基”拓展为“三维目标”。其中,“过程与方法”指的是学生学习过程、方式和方法,倡导自主、合作、探究的学习方式。
新课程实施20余年来,“自主、合作、探究”理念受到广泛认同,并在实践中得到较为充分的体现,极大地引领并推动了中小学课堂转型,攻破了过去“一言堂”“满堂灌”的课堂形态。教师的角色不再仅仅是知识的传授者,同样是活动的设计者、情境的创设者;学生也不再仅仅被动地接受知识,还是知识的主动建构者、团队的积极合作者,学生自主学习、合作探究的积极性和主动性得到极大提升。
“虚”“假”探究普遍存在 :学习方式变革面临新的挑战
然而,与学科育人相匹配的课堂转型并未真正完成。学生的自主性提高了,课堂上的合作、探究活动增加了,但其育人成效依然可疑。事实上,热热闹闹的课堂表象背后普遍存在的问题是,变革后的学习方式缺乏探究严谨性与学科典型性,“虚”“假”探究现象十分普遍。
所谓“虚探究”,就是只有形式没有实质的探究,主要表现为无关目标导向的“为探究而探究”,在短短的一节课中,教师会安排四五个探究活动:内容理解要探究、知识点整理也要探究……小探究很多,思维价值没有,最典型的就是那种课堂上经常出现的“一分钟探究”,教师刚布置好探究任务,一分钟不到就要学生汇报展示成果。
所谓“假探究”,即用错误的方法开展探究,这主要表现为无关学科本质的“程式化探究”,用一种“包治百病”的固定的探究程式应对所有学科,既忽视了学科探究的特殊性,也忽视了学习方式的丰富性。最典型的现象就是用不言语的方式学语言,导致“哑巴英语”;用不科学的方式学科学,培养了一批“得高分的科盲”;还有用不艺术的方式学艺术,用不道德的方式学品德……这些虚假探究带来的危害,直接影响到学科育人的质量。
反思起来,出现上述问题至少有两个原因:一是没有澄清这些先进理念的“来源”和“去向”问题,导致实践中的机械套用与盲目滥用,如新课程启动时没有很好地给教师解释清楚为何要把“过程与方法”作为目标,“过程”从哪里来、是什么、到哪里去等问题。二是没有告诉教师将“自主、合作、探究”这样的先进理念与具体学科合二为一的策略和做法,如没有人告诉语文教师“过程与方法+语文是什么”,应该怎么理解;也没有人告诉历史教师“自主合作探究+历史”到底应该怎么做……导致绝大多数教师都是这样认为的:“过程与方法目标”“自主、合作、探究”等这些都是新课程理念,与我所教的学科无关,与我平时的课堂教学实践也没什么关系,只有在展示新课程上公开课时才需要用这些先进理念来“装饰”与“点缀”。
学科实践 :超越学科的知识授受,迭代通用的探究学习
如何才能让教师感觉到这些先进的课程理念或改革要求与他们有关?如何才能让教师真正理解并落实这些改革理念或要求?本次修订的《义务教育课程方案》针对上述揭示出来的“两张皮”问题,在“深化教学改革”部分明确提出 :强化学科实践。注重做中学,引导学生参与学科探究活动,经历发现问题、解决问题、建构知识、运用知识的过程,体会学科思想方法。加强知识学习与学生经验、现实生活、社会实践之间的联系,注重真实情境的创设,增强学生认识真实世界、解决真实问题的能力。
同样,本次修订的各学科课程标准都把落实立德树人根本任务作为根本,强调学科育人、实践育人,探索与素养目标和课程内容结构化相匹配的学科典型学习方式,推进以学科实践为标志的育人方式变革。譬如,语文学科以语文实践为主线,设计了“语言文字积累与梳理”“实用性阅读与交流”“文学阅读与创意表达”“思辨性阅读与表达”“整本书阅读”“跨学科学习”六个语文学习任务群,倡导任务驱动的语文学习 ;地理学科重视地理实践,推崇“用着地的方式学地理”,以发展地理实践力与人地协调观 ;历史学科强调通过史料实证的学习方式,以发展唯物史观、时空观念、历史解释与家国情怀 ;科学学科同样将“探究实践”作为科学课程核心素养之一,加强实验教学,注重科学概念的理解与真实情境的问题解决,等等。可见,各门学科的努力都是为了用学科自己的语言来落实、表述课程的理念,让“自主、合作、探究”与具体的学科真正实现二合一。那么,学科实践究竟意味着什么?如何实现育人方式的迭代升级呢?
(一)学科实践的本质内涵
学科实践作为学习方式变革的突破口,为核心素养时代回答学科如何育人问题提供了新的范式。所谓学科实践,指的是具有学科意蕴的典型实践,即学科专业共同体怀着共享的愿景与价值观,运用该学科的概念、思想与工具,整合心理过程与操控技能,解决真实情境中问题的一套典型做法。就学科与实践的辩证关系而言,学科成于专业的实践,在实践中得以发展,反过来又促进人类实践的改善。
学科实践的内涵集中体现在“四个统一”。一是理论与实践的统一。学生亲自参与实践,在实践中亲身经历知识产生的历程,是书本上的命题、理论更好地变成真正被理解、属于自己的知识的重要途径 ;学习知识又是为了更好地参与实践,通过参与实践又可以进一步反思、重构学科知识。二是真理性与价值性的统一。学科实践不仅要求学生通过实践掌握必要的学科知识,建立正确的学科方法与观念,自觉运用学科思维探索世界、求索真理,而且可以在真实性实践中培养学生解决问题的能力,可以在社会性互动中回应人生、幸福、道德等价值关切。
三是特殊性与普遍性的统一。学科实践的内容既包括该学科独有的部分,如学科内容、学科核心观念、学科思想方法等,也包括在实践推进过程中突破本学科边界,与其他学科相关联的跨学科共通的范式和概念等,甚至会延伸到社会生活之中,消融学科实践与生活实践的边界。四是个体性与社会性的统一。学科实践首先是个体的实践——亲自投身实践,验证命题性知识,从而真正掌握知识 ;学科实践也必然是共同体实践——在信息时代,知识内容及结构的复杂性,知识更新速度愈来愈快,问题的解决需要学科共同体的共同努力,乃至超越学科范畴成为实践共同体的共同努力。
(二)学科实践迭代知识授受与探究学习
学科实践超越了传统知识授受的学习方式和通用的探究学习,代表学科育人变革的新方向。学科实践注重学科性,因此强调学科实践并不是抛弃“知识”,而是要以一定的知识储备为基础。没有知识的学科实践是浅层的、狭隘的,严格地说,它不是学校教育系统的主流或主体。但知识授受的学习方式以掌握一个个细小的知识点为目标,重视心理过程技能的训练,忽视操控或动手操作的实践学习,学生的主动性不强,且缺乏社会性互动。学科实践更强调实践性,即通过实践获取、理解、应用与运用知识,倡导学生在实践中建构、巩固、创新与分享自己的学科知识。学科实践不仅要求学生具有强烈的自主性,而且强调真实的社会性。
探究学习的本意是模拟学科专家进行科研的过程,虽然不要求学生通过探究获得全新创见,但希望能够通过探究的过程使学生理解和运用知识,感受知识创生、验证、传播与分享的过程。从这个意义来说,探究学习本质上也是一种实践形式。然而,从科学家的专业探究到一种通用的学习方式,这中间的理论空白没有得到阐释。这导致在操作中容易演变成浅层次的行动,探究活动数量多、质量低,重结果轻过程,重程式轻内容 ;而且,作为一种通用的学习模式,探究学习的学科性不强,没有很好地与学科融合,也就是说没有“学科味”,成了解决学习方式问题的“万灵药”。正因为探究学习没有很好地与学科结合起来,而且呈现给教师的探究学习大都以“探究五步法”“科学探究七要素或程序”这样的程式出现,因此教师在实施探究学习时关注更多的是上述步骤与程式有没有完成,而不是探究本身的目的与意义。
学科实践从理论上回答了学习方式变革的“来源”和“去向”问题,学科的产生与发展寓于实践当中,最后的目的也是为了更好地服务于实践,学科实践强调真实情境下的问题解决,全方位指向素养目标。值得一提的是,学科实践并非对探究学习的否定和取代,而是体现了我国课程改革对学科教育理解的进一步深化,呼唤“源于实践、在实践中、为了实践”的真正的学科探究。
本次义务教育课程方案与课程标准修订,强化了课程的育人导向,体现了课程改革对“为什么学”“学什么”“怎样学”以及“学到什么程度”的一体化关注,不仅强调素养目标的建构、课程内容的重组,而且倡导“像学科专家一样思考与实践”(学科实践),注重理论与实践的统一、真理性(求知)与价值性(育人)的统一、特殊性(学科)与普遍性(跨学科)的统一、个体性与社会性的统一,引领素养时代学习方式的变革,为在新时代回答如何落实立德树人根本任务、实现学科育人提供了新的方向。
摘自:《人民教育》2022年9月
摘录人:江苏省太仓高级中学教科室顾宏、邵春杰
推荐理由:
本次修订的义务教育课程方案和课程标准,明确提出要以深化教学改革为突破口,强化学科实践,推进育人方式变革。学科实践作为义务教育课程方案与课程标准中的全新概念,解读它至少需要回答如下几个问题:自主、合作、探究的学习方式如何产生?当前在实践中存在哪些问题?学科实践何以代表学科育人的新方向?
指向学科实践的人工智能启蒙教学探索
刘治富 浙江省杭州市余杭区良渚七贤小学
摘要:为积极回应人工智能时代的需求,本研究提出以学科实践为主要方式落实小学阶段的人工智能启蒙教学。指向学科实践的人工智能启蒙教学强调在真实情境中赋能知识理解,提升学生适应复杂情境的关键能力,培育学生的人工智能素养;在实施策略上,坚守以真实问题为导向的学习立场,注重以多维实践活动引发学生的高阶认知历程,并提倡以表现性评价促进学生的发展。
关键词:小学 学科实践 人工智能教育 启蒙教学
数字教育背景下,人工智能教育越来越凸显其重要性。为回应人工智能时代中小学的教学需求,本研究聚焦小学阶段的人工智能教育,提出以启蒙教学为主,以学科实践为主要方式,以人工智能素养培育为重点的小学人工智能教学策略。
一、学科实践与人工智能启蒙教学
(一)学科实践的理解
崔允漷教授认为,学科实践是具有学科特征的典型实践,学生在正确的价值观引领下,运用一些学科的概念、技能和思想,解决真实情境问题或者创造新产品的行动。[1]学科实践指向具有概念性质的核心知识,是一种以知识理解为基础,以真实问题为驱动,以复杂情境和高阶思维参与为基本特征,持续性深入探究的学科学习方式。学科实践倡导概念性知识与情境任务的融通,指向学生在真实情境中通过多种学习方式对学习现象进行探究,推进学习与生活、社会、自然领域的勾连,让学生具备学科专家一样的思维。学科实践大致体现科学探究、文化体验、社会应用、课堂审美、生命体悟等不同层次的活动样态。[2]它的独特性在于解决问题过程中注重学生对知识的理解、运用和转化,强调要产生可视化的公开成果,助力学生在真实情境任务中实现创见、决策、实验、调研、系统分析和问题解决等深度学习,促进学生学科素养的发展。
(二)人工智能的启蒙教学
“蒙以养正”,启蒙即开发蒙昧,明白事理,培养志趣。小学阶段的人工智能教学重在启蒙,大致包括四个层级:一是启迪意识,即让学生感知人工智能的历史、应用、安全、伦理及存在意义,培植学生学习人工智能的兴趣;二是达成理解,即让学生使用人工智能产品,体验、探究人工智能技术,通过可视化编程学习初步形成计算思维、技术思维;三是应用实践,即让学生运用人工智能思维和技术解决生活实际问题,认识到技术对社会生活的影响;四是创新物化,促进学生形成可持续的人工智能素养。因此,人工智能独特的教育价值主要体现在四个方面:增强人工智能意识、以技术创新促进思维发展、强化应用实践能力、形成社会责任意识。[3]我们需要清醒地认识到,人工智能启蒙教学要走出单纯的技术说教的藩篱,尤其要强调其与学生的生活世界融合,让学生在真实情境中解决实际问题,实现学科核心知识的迁移运用,帮助学生树立“技术服务生活”的意识,最终促进学生思维的发展和核心素养的形成。基于此,学校场域内人工智能启蒙教学的实施路径主要有两条:一是将人工智能作为一种独立的课程形态,基于课程育人的立场,以学科实践的方式让学生沉浸人工智能学习场景,寓人工智能技术和思维于真实生活情境;二是将人工智能教学与其他课程、学校专题教育活动等结合,此时,人工智能作为一种学习方式或是一种学习支持媒介,融入学生学习的全过程。
(三)指向学科实践的人工智能启蒙教学
依据埃弗雷特·罗杰斯的创新扩散理论判断,人工智能教学的实施过程其实就是人工智能教学创新的扩散过程,即人工智能学习被个体或者组织意会、接受和改进的过程。创新的内容包括人工智能教学制度建设、课程资源开发、师资培养等。[4]为回应当前社会对未来人才的需求,指向学科实践的人工智能启蒙教学,在目标定位上强调让学生在综合运用所学人工智能知识解决实际问题的学习行动中形成适应未来社会的人工智能素养;在学习样态上强调设计学科实践任务,体现生活化、情境化和任务化,让学生在多维的实践活动中实现素养转化;在内容选择上强调“生活即教材,世界即课堂”,提倡将陌生的问题、抽象的概念跨情境迁移,成为学生感兴趣的人工智能研究主题、项目或者任务;在评价方式上强调以表现性评价为主要评价形式,关注学生人工智能学习的方法、过程、品质、经历和体验,口头表达、书面报告、物化产品等各种学习成果都可以作为评价的依据。
二、指向学科实践的人工智能启蒙教学向度
(一)知识理解:在情境中赋能
首先,对知识的理解体现为洞见性表达。作为成长中的儿童,针对自然、社会、自我等领域的问题要有自洽的逻辑思维能力。对某件事、某种现象的洞见,背后需要较强的概括力,即表达力和理解力。例如,学习了科学课程的学生,能解释日常生活中遇到的科学现象,并且能够在科学实验中得出结论;居住在河流、湖泊附近的学生,在观察水的现象及其运动方式时能自然地将现象与课程所学知识联系起来。同样,在人工智能学习中,学生应该能够基于现象或情境表达对人工智能知识的理解,表达人工智能技术服务社会生活的可能性,表达自己的预见和创见。
其次,对知识的理解体现为关联性思维。小学生尚不具备理解人工智能复杂算法的能力,所以人工智能启蒙教学应该关联学生熟悉、感兴趣的内容,包括人工智能的概念、基本特征、发展历程、研究领域、未来趋势、对人类未来社会的巨大价值和潜在威胁以及社会化应用的技术伦理和道德规范等。在教学中,教师要常常换位思考,站在学生的视角设计问题。例如,让学生去寻找生活中的小烦恼,思考“生活中有哪些不方便的地方?”“假如我是人工智能开发者,我该如何优化改良?”等问题,由此引导学生开展真实探究,帮助学生关联人工智能与
现实生活。
最后,对知识的理解体现为实用性物化。人工智能启蒙教学要为学生在理想和现实之间搭建“通道”,帮助学生把想法成功“变现”,让其在“造物”中达成知识的综合输出,规避教学中重设计方案轻动手实践、重技术操练轻思维启迪、重过程体验轻成果表达等问题。人工智能学习成果的物化应具有实用性的特征,以问题解决为导向,即学生或设计模型、制作满足现实生活需求的产品,或提出建议为相关部门提供具有参考意义的决策。实用性物化体现“知行合一”的思想,能引导学生沉浸式地投入人工智能学习,在实践中深刻领悟人工智能的应用价值,培植学生的学习志趣和科学精神。
(二)关键能力:适应复杂情境
关键能力作为核心素养的重要组成部分,往往需要通过后天习得培养。在人工智能启蒙教学中,关键能力包括两个方面,一是掌握人工智能的基本知识、概念和技能,如基本的编程、模型搭建等;二是将习得的人工智能知识转化为解决实际问题的能力,如提出问题、合作交往、沟通交流、组织规划等能力。关键能力的培养策略如下。
首先,要引导学生经历多维实践方式。学科实践是以知识理解为基础,以创设复杂情境和多维实践活动为载体,运用个体探究、团体协作等学习方式,在真实情境或者近于真实的情境中生发智慧和创造物化成果的过程。多维实践活动能够最大限度地激活个体潜能,满足学生的不同学习需求,让学生在情境化沉浸和具身式参与中深度建构学习,最终发展胜任复杂情境任务的整体素养。在信息时代,学生都是“数字原住民”,指向学科实践的人工智能启蒙教学应通过多维实践活动,让学生亲身参与科技的持续应用,助其成长为专家级别的用户,促进学生的认知和社会性发展。
其次,要引导学生形成个体学习经验。杜威认为“教育应该通过多样且具体的实践活动增强个体的学习经验”[5]。按照多元智能理论的思想,经验是至关重要的,智能与经验相互促进,学习经验受到个体生活环境的影响,大多数经验可以产生多重结果。指向学科实践的人工智能启蒙教育要在尊重每个学生差异性的基础上,以大概念、大问题和大任务为学习载体,优选实践方法,让学生在特定情境中开展实践活动,帮助学生提取生活经验,在体验中实现“套装知识”向“经验知识”的进阶。
最后,要促进学用结合,把学生的“学习圈”引向社会现实,引向完整生活。学习不再是“书斋式”的,而是“田野式”的;学生不再“坐而论道”,而是成为“行动派”。指向学科实践的人工智能启蒙教育应让知识鲜活起来、让技术灵动起来、让思维丰满起来,让学生意识到学习人工智能的目的在于运用人工智能技术和思维创造有益于自我、他人和社会发展的物化成果,从而培养学生社会担当的品质,促进学生的社会性成长。
(三)素养精进:促进持续发展
当前,一些教师开展人工智能启蒙教学时侧重于物体的元件组装和应用程序的编写,主要在技术层面完成相关的规定教程。例如,“向日葵”任务让学生运用积木、红外探测仪等组件拼装成向日葵模型,再通过编写程序模拟向日葵的转向功能。再如,让学生使用识别工具将含有文字的图片转化为文本,利用语音合成技术将文本信息转化为不同效果的语音。这些任务虽然需要一定的技术素养,但仍然停留在模仿或者游戏阶段,教学的情境性、综合性、实践性体现不够,学生的高阶思维能力得不到充分的发展,不能充分发挥人工智能启蒙教学的育人价值。在学科实践中推动学生人工智能素养的发展,应重点培养学生以下几个方面的意识和能力:①符合逻辑的问题意识。问题是创新的起点,应将学生培养成积极的提问者,指导学生提出符合逻辑的、有现实意义的问题。②主动的服务意识。应让学生亲自开展前期调研,确定用户需求,以此为方向设计、制作产品,并不断对产品进行迭代优化,让服务对象满意。③自觉的成长意识。激活学生的成长型思维,增强其持续挑战的意愿,以促进学生人工智能素养的后续发展。④高质量的物化能力和终身学习力。人工智能启蒙教学应指导学生将想法变为现实,高质量地完成学习任务,在创造人工智能物化成果的同时形成人工智能思维、终身学习和应用人工智能的习惯。
三、指向学科实践的人工智能启蒙教学探索
(一)坚守以真实问题为导向的学习立场
考虑到小学生的认知发展特点与学习特征,人工智能启蒙教学应坚守以真实问题为导向的学习立场,重在激发学生的学习兴趣,让其学会关联知识与生活。笔者提出人工智能启蒙教学的“意识—理解—应用—创新”阶梯式路径,通过知识情境化和学习实践化融通科学世界和生活世界,实现“人—知—客观世界”的交互(图1)。
图1以真实问题为导向的人工智能学习框架
首先,让学生通过日常观察领悟人工智能的存在价值,意识到人工智能将渗透生活的各个领域并与人类和谐共存,我们要主动拥抱它。其次,让学生通过体验人工智能技术和数据分析、数据处理等结果的应用,理解人工智能和计算机科学的基本概念。再次,将人工智能启蒙教学置于真实生活情境中,选择学生熟悉的或感兴趣的问题,引发学生的认知冲突,从而引导学生深度感知、体验人工智能的实际作用,树立服务意识,产生行动自觉。最后,注重发展学生的创新思维,指导其分析人工智能应用程序和基本概念之间的关系,初步学会运用人工智能技术进行物化作品的创意设计与制作。
以“智能防跨越护栏的设计与制作”任务为例。起初是有几位学生发现每天晚上放学后总有同学翻越校门口观景台的护栏到河边玩耍,非常危险。教师由此让学生思考“如何防止翻越护栏”的问题。经运用科学、数学等相关核心知识进行综合评判后,师生共同确定开展“运用人工智能改造校园观景台护栏”的实践任务。首先,各学习小组综合考虑材质、成本、设备等因素,提出使用红外传感器作为感应装置,一旦发现人靠近便会自动升高护栏并发出警报。这一设计运用了人工智能物体识别、智能感应技术。但是学生在实测时发现如小鸟、松鼠等动物的出现也会让护栏自动升高,即便改变了传感器的位置仍然不能解决这个问题。经过向教师请教、请专家介入等多方努力,学生又提出使用图像识别功能辅以红外线检测以解决因小动物出现而发生误报的问题。最后,学生利用红外线传感器、舵机、LED灯重新改造了校门口观景台,实现了只有行人翻越护栏才会发出警报的功能。又如,学生发现晚高峰道路拥堵,于是通过家长电子调查问卷梳理出家长的意见和需求,设计改建学校过街天桥的方案,运用人工智能技术和思维解决信号灯合理控制的问题,并依托人工智能组件模拟出动态的现实场景。
(二)以多维实践活动引发学生的高阶认知历程
以学科实践为主要方式推进人工智能学习,应面向全体学生,尊重学生的差异,发挥每一位学生的优势智能,让每一位学生经历完整的学习过程。据此,笔者建构了多维实践活动路径(图2)。教学中,教师应根据主题、项目、情境、任务等灵活设计综合实施策略,将专项训练与活动渗透有机结合。专项训练聚焦人工智能相关领域知识与技能的教学,活动渗透则倾向于让学生在实践活动中掌握人工智能知识和技能,体验人工智能“感知—处理—交互”的技术理念,建构人工智能的基本概念,在真实问题解决中实现创意物化,从而丰富学生的价值体认,强化学生的复合思维,让学生在实践中形成人工智能核心素养。
图2多维实践活动建构路径
以“设计二十四节气教学辅助工具”任务为例。任务以小组合作学习的方式开展。有的小组负责技术钻研,有的小组负责内容设计,力求做到分工明确、人尽其才。学习方式也根据活动过程中出现的问题不断动态调整。要完成这一任务,学生首先要考虑的问题是采用什么样的形式来展示二十四节气相关知识。一开始学生计划制作一个网站,但经过调研,他们摒弃了这一不太方便的形式。接着有学生提出以3D动画的形式来呈现,但工程量较大;也有学生提出以游戏的方式推进,但容易偏离传播知识的主题。经过比较、分析,学生决定以模型的方式来呈现。在确定了制作模型的方向后,学生又遇到了新问题:什么样的模型更有利于教师的使用呢?在制作模型过程中,学生还遇到了编程、MP3组件、蓝牙三个技术难题。为解决问题,学生积极向教师求教。在这一过程中,学生深度学习了相关的人工智能知识与技术。在初步模型制作完成之后,为了验证模型是否能够促进教学,学生将作品提交给教师,让教师在课堂上演示,并依据教师的反馈优化设计方案。历经三个月时间,学生不停地推翻和修改制作方案,最终确定制作一款APP,其中涉及3D打印、激光切割、程序编写、外观结构设计、云台搭建、APP制作等知识。为此,学生积极请教校内和基地教师,通过多途径、多渠道解决问题。后期,学生不断地反思改进,进行产品升级。例如,提高云平台的精确度,使二十四节气太阳直射点的展示更精准;美化APP界面,方便用户使用,让APP充满文化气息;增加展示地球仪公转的功能以及APP反向控制地球仪太阳直射点的位置功能;等等。
这一任务历时较长,内容丰富,让学生在多维实践中学习人工智能知识与技术,发挥创造性思维设计制作物化成果,同时锻炼了合作沟通等能力,在深度学习中实现了认知的自主建构。
(三)以表现性评价促进学生发展
人工智能启蒙教学的评价要突出发展导向,即尊重学生的个性,教师可以举办相应的成果发布会,以海报、展板等形式展示学生的创意成果,重视挖掘学生作品背后的创意和思想,针对学生的进步程度给予积极反馈,鼓励学生持续开展改进活动,激发学生学习人工智能的积极性。在他们幼小的心灵种下梦想的种子,这才是人工智能启蒙教学的价值所在。教师应注重表现性评价的有效运用,为学生创设自主、合作、探究的体验活动,重视学习成果的可视化,依据学生的实际情况制定合理的评价量规,以评价引领活动的开展,以评价促进学生的学习。
以“粮仓的秘密”实践任务为例。教师采用逆向设计思维,以评价量规和活动目标引领学习实践。教师确定的目标主要有:①对良渚先民粮仓的种类、构造、科学知识等有全面的了解;②能够合作设计科学的粮仓图纸;③运用人工智能技术,动手制作粮仓模型,撰写说明书,并向社会公众展示或推介。基于以上目标,本活动从知识掌握、实践操作、评价优化、展示反思等方面制定评价量规。知识掌握方面,明确学生需要掌握的与科学、数学、人工智能等核心概念有关的知识。实践操作方面,关注学生是否能依据遇到的实际问题安排、调整任务进程,是否掌握科学的操作方法等。评价优化方面,关注学生是否能依据评价反馈优化改进自己的作品设计。展示反思方面,让学生公开展示自己的作品(甚至是面向课堂以外的用户或专家进行展示),关注学生是否能在整个活动中像科学家、工程师或设计师等专家一样思考和实践,是否能总结经验并实现内化。在这样的评价标准引领下,学生的学习有了方向,也有了动力。在活动过程中,“小小调查员”通过前期调查,发现粮仓外观、结构不同,贮藏方式也不一样。在此基础上,学生化身“小小建筑师”,从技术层面设计粮仓,完成一张张精彩的设计图。然后,学生运用人工智能组件参照图纸制作模型。接着,学生又成为“小小讲解员”,撰写产品说明书,向公众推荐自己的作品,并积极总结反思自己的成长与收获。
总之,面对智能时代的到来,我们需要重新审视人工智能教育的意义,优化人工智能启蒙教学的形态,为人工智能启蒙教学找到可为路径,通过课程统整和学习方式变革,使人工智能启蒙教育走向常态化,为学生的人工智能素养发展打下厚实的基础。
摘自:基础教育课程. 2023(21)
摘录者:太仓市明德高级中学教科室赵斌
推荐理由:本研究提出以学科实践为主要方式落实小学阶段的人工智能启蒙教学,以真实问题为导向,注重多维实践活动引发学生的高阶认知历程,并提倡以表现性评价促进学生的发展。学科实践是具有学科特征的典型实践,学生在正确的价值观引领下,运用一些学科的概念、技能和思想,解决真实情境问题或者创造新产品的行动。在实施策略上,坚守以真实问题为导向的学习立场,注重以多维实践活动引发学生的高阶认知历程,并提倡以表现性评价促进学生的发展。值得推荐。
校本课程:落实学科实践的有效载体
——以初中物理“电在我家”校本课程建设为例
张华
一、当前学科实践中存在的问题
普通高中课程方案及课程标准均强调以学科核心素养为纲,探索与素养目标和内容结构相匹配的学习模式,强化学科实践,重视综合学习。近年来,重庆市江津区大力推进研究型、项目化、合作式学习,探索有效落实学科实践活动的基本模式与路径,取得了一定成效,但也仍存在以下问题。
一是理解片面化,学科实践活动定位不明确,活动过程忽视体现学生对学科知识内容的吸收和运用。如有的教师认为学科实践就是安排学生跟着操作步骤进行组装或实验,但教师提供的操作步骤与学生习得的新知缺乏联系,甚至就算未学习相关知识,学生也可以完成组装或实验。在这样的活动中,学生很难迁移应用所学知识,获得解决实际问题的能力。在活动的目标设定和评价过程中,教师常用到“让学生知道”等输入类的语言,弱化了培养学生学以致用、学以待用和解决实际问题的真能力、真本领的要求。
二是学科实践活动主题过多,内容碎片化,缺乏对核心概念的关注。有的教师选取学科实践活动主题时较为随意,缺乏逻辑性、进阶性,没有形成体系化、结构化的内容。有的主题内容如蜻蜓点水,浅尝辄止,师生没有时间和精力进行深入探究,很难获得对世界的深入了解。某些学科实践活动仅是将不同学科的活动简单拼凑,缺乏学科大概念的统领,更没有核心概念、关键概念以及相应活动内容的支撑。这种做法削弱了学科实践活动的真正内涵,导致教学的形式化和低效。
三是学科实践活动中仍存在重知识、轻能力,实施模式固化等现象。部分课堂设置的学生活动,往往是为了安排活动环节而安排活动,不顾实际课堂情况和学生学习情况,出现“走”进度、“逛”流程等现象。
四是学科实践活动的评价方式单一。有的学科实践活动的评价只关注对产品或设计的评比和排名,缺乏对学生实践过程的表现性评价。有的评价标准过分追求整齐划一的外部评价,忽视个体差异。评价未能跟上学科实践推进的步伐,影响了学科实践推进的质量,学生的学习积极性和实践能力、创新精神培养自然也大打折扣。
我们认为,除了教师观念的更新,教师对学科本质和知识结构的把握以及创设真实的问题情境是解决以上问题的关键;同时,给予学生相对充分的自主探究合作时间更是高质量推进学科实践的基础保证。为此,在学科之外,充分利用学校校本课程是推进学科实践的一条重要的途径。以下以初中物理“电在我家”校本课程建设为例,分享经验做法。
二、“电在我家”校本课程的目标指向
“电在我家”校本课程是初中物理国家课程校本化实施的一次尝试。课程以节能房中的电力系统搭建为课程主线,在国家课程标准的框架下通过项目化学习的方式来推进实施,旨在加强物理学科实践活动与教学的融合,提升学生的物理观念、科学实践、科学思维、科学本质和创新意识等学科素养。课程依托学科基础又超越学科,具备实践性和综合性等特点。课程设定了以下目标:
一是建构科学观念。在“电在我家”系列项目实施过程中,学生需要从电磁学视角观察节能房及生活中的电器,解释有关电与磁的现象,解决简单的家庭用电问题。
二是培养科学思维。学生需要通过构建电与磁模型,对节能房中需要解决的电学问题进行分析、归纳并得出结论,形成初步的推理论证能力;通过观察生活中的电现象和电学实验的探究,提出自己的见解,培养质疑创新的意识。
三是开展科学实践。通过“电在我家”系列项目,学生应发现面临的问题,形成猜想与假设;通过设计、改进和制作家用电器等实践活动,学会应用初中物理电学知识解决来自生活中的真实问题。
四是培养科学精神。通过“电在我家”校本课程的学习,学生形成探索电磁学的好奇心和求知欲,增强解决节能房电供应问题的信心和决心。
在完成所有项目的过程中,培养学生实事求是的科学态度,增强学生对中华民族伟大复兴的责任感与使命感。
三、构建横向统整、纵向进阶的内容体系
学科实践活动要求将孤立的、静态的、碎片化的“惰性知识”转变为动态联系的建构性、创新性知识,这就需要将事实覆盖型的知识体系转变为理解本位或观念为本的内容体系。
“电在我家”校本课程依托课程标准,以项目化学习的方式,对学习单元进行了重构,即将初中物理电磁学部分的教与学的过程转化为由师生共同完成的一个大挑战——设计未来节能房的电力系统。横向以点亮节能房的一盏灯、调节灯光亮度、配备电器、安全用电和供电等系列项目组成一个完整的活动主线,按照课程标准要求,将课程内容分解为具有可行性的5个项目(图1),每个项目均由挑战、任务、问题、活动等环节展开。纵向从电压、电流、电阻的单个物理概念,到反应三者关系的欧姆定律和与能量有关的电功、电热等规律,最后到电与磁的关系的现实应用,以知识点为支撑,以活动为载体,根据学习进阶有序开展课程。在这一课程中构建横向统整、纵向进阶的内容体系,体现了物理学科理解本位的知识观。
四、项目化学习是开展学科实践的重要手段
学科实践要求学生沉浸在真实的学习环境中,感悟知识产生、发展的过程,形成对学科知识观念及其思维方式和方法的理解。项目化学习刚好具备协作式问题解决的特点,可以让学生在真实的问题解决中发展科学思维、批判意识和创造能力。
在构建节能房电力系统的课程主线背景下,“电在我家”校本课程学科实践活动的过程就是项目完成的过程,是知识建构的过程,也是能力培养的过程。这一过程要求师生针对每一个项目,进行任务分解、提出驱动问题、引出活动线索、展示交流成果等活动,并在实施中不断迭代、完善(图2)。
以“配备智能窗帘”为例(图3),活动设计以智能窗帘为载体,把“自制智能窗帘”的任务拆分为了解电动机的结构、实现通电线圈在磁场中的持续转动、动手制作智能窗帘三个子任务,并将其作为项目支架。学生在任务驱动下进行学习的阶梯推进:知道通电导体在磁场中受到力的作用;在实现通电线圈在磁场中持续转动的过程中,了解电动机的部件及其作用;最后进行项目展示和评价。
为确保项目完成质量,我们制定了学生项目计划简报(表1),明确目标和任务;同时,为全面获取学生能力发展历程的证据,检验学科实践活动的效果,我们还研制了评价标准(表2)。
通过纸笔测试对比,参与项目的实验班1得分率、及格率、优生率分别为91.8%,95.6%,75.6%,对照班1三率分别为75.2%,79.6%,38.4%;实验班2三率分别为83.9%,89.2%,68.6%,对照班2三率分别为69.3%,75.2%,34.2%。参与“电在我家”校本课程的学生测试得分率不仅均达到了课标要求,三率还均超过了同类对照班级的学生。此外,参与项目的班级在证据收集、展示交流、小组合作、人际交往能力等方面的表现更加突出。通过学科实践活动,学生真正体验了“从生活走向物理,从物理走向社会”的过程,综合素养得到显著提升。
(摘自《基础教育课程》2022年第3期 太仓市良辅中学教科室周萍)
推荐理由:本文以重庆市江津区的校本课程为例,推进项目化学习,针对目前学科实践活动中存在的问题,探索出一条以校本课程为载体拓展落实学科实践活动的路径。通过明确活动目标,构建横向统整、纵向进阶的内容体系,采用项目化学习方式等策略,推动学科实践,落实核心素养。
以学科实践落实学科育人:内涵剖析与逻辑理路
———基于《义务教育课程方案(2022年版)》和《义务教育课程标准(2022年版)》的思考
刘景超 湖南科技大学教育学院,刘丽群 湖南第一师范学院教育学院
在新时代党的“立德树人”根本任务指引下,2022年版《义务教育课程方案》和各学科课程标准(以下简称“新方案”和“新课标”)全面强化了课程的育人价值和学科的育人价值,并将其具体表达为学科的核心素养。追求学科育人价值的真正落地,可以理解为追求核心素养培育的真正落地。新课改方案和新课标也进一步回答了学生核心素养培育如何落实的问题,其中提到的一个关键词是“学科实践”。可以说,新的课程方案和课程标准从学科核心素养的角度明确了学科的教学内容———“教什么”“学什么”,同时又指出了学科“如何教”“如何学”的具体路径,即学科实践。那么,如何理解新课标中学科育人和学科实践的内涵?为什么学科实践能实现学科育人价值?指向学科育人的学科实践应该如何开展?这一系列问题值得我们系统深入地思考。
一、学科育人:新方案与新课标的根本立意
(一)学科本质的回归:从学科知识教学到学科育人
我国课程标准的发展历史,经历了由“教学大纲”到“课程标准”的转型,实现了从“双基”到“三维目标”再到“核心素养”的迭代。课程标准的更新迭代反映的是教育根本立意的时代变迁,体现了对学科本质的认识从学科知识教学到学科育人的回归。
中华人民共和国成立后,受苏联凯洛夫教育学的影响,我国从1952年开始将自民国时期使用的“课程标准”改为“教学大纲”,并在此后的近五十年时间里一直沿用。教学大纲强调“基础知识和基本技能”的核心地位,注重教师的“教”,学科知识是教师教学活动的出发点和终点。“双基”教学呈现出浓厚的学科中心、课堂中心、教学大纲中心、教师中心,它重视知识的灌输和积累,而对知识的育人价值缺少关注,难以真正促进学生在精神与心灵层面的发展。
2001年,国家启动新一轮基础教育课程改革,教育部颁布了义务教育各科课程标准,“课程标准”自此取代了延续近五十年的“教学大纲”。2001版课标提出“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”的“三维目标”,并将其全面贯穿于课程理念、课程目标、课程内容及课程实施等方面。“三维目标”建立在建构主义的知识观、教学观和经验课程观基础之上,意在突出学生主体地位、向以人为本的方向推进,突破了学科中心、“双基”导向,实现从教师中心立场到学生中心立场的转变。然而,“三维目标”依然存在学科知识立场和知识内容导向的特点。2001年课改纲要提出,围绕三维目标要“改变课程内容‘难、繁、偏、旧’和过于注重书本知识的现状”,“精选终身学习必备的基础知识和技能”,可见仍围绕着学科知识内容的选择和组织进行讨论。尽管2011年教育部修订了课程标准,但修订仍未能脱离知识多与少、难与易这一中心。实质上,“三维目标”中的“知识与技能、过程与方法、情感态度价值观”即是结论性知识、过程性知识和价值性知识,它们分别是三种类型、三个维度或者说三种不同属性的知识。课标围绕这三个维度的知识选择和组织内容,相对“双基”只强调一维知识,无疑是极大的进步,系统、完整的知识有助于学生的全面发展。但是,获得三个维度的知识并不等同于学生的发展。“三维目标”的三个维度相互独立,缺乏上位的聚焦与统整,在实践中容易造成碎片化教学从而走向割裂,难以实现整体的育人功能。
2022年4月,教育部颁布新的义务教育课程方案和各科课程标准。新方案明确提出“聚焦中国学生发展核心素养,培养学生适应未来发展的正确价值观、必备品格和关键能力,引导学生明确人生发展方向,成长为德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人”,又进而在“课程标准编制”部分指出“坚持素养导向,体现育人为本。落实党的教育方针,依据义务教育培养目标,凝练课程所要培养的核心素养,体现课程独特育人价值和共通性育人要求”。依据课程方案,各学科课程标准皆凝练出本学科着力培养的学生核心素养。如语文学科着力培养学生的“文化自信、语言运用、思维能力和审美创造”,历史学科着重培养学生的“唯物史观、时空观念、史料实证、历史解释和家国情怀”,科学课程聚焦发展学生的“科学观念、科学思维、探究实践、态度责任等方面”。各学科新课标聚焦核心素养,强调以核心素养为中心选择和组织学科知识内容,从而使学科知识内容直接服务于培育学生的核心素养,这就必然形成知识观、课程与教学观向人本位转型。也就是说,新课标不再围绕学科中心,纠结于知识的容量、难易、类型等问题,而是将学生的发展置于核心位置,实现从学科本位向人本位的教育立意转型。新课标基于“三维目标”课标,又超越“三维目标”课标,将学科育人价值凝练成学科所培育的学生核心素养,挖掘学科独特育人价值,围绕核心素养选择、组织课程内容,并最终转化为学生的核心素养,“一方面直接承接于课程育人目标,有利于让学科教育‘回家’;另一方面明确了学生学习某学科课程后应达成的正确价值观、必备品格和关键能力,对前述三维目标进行了上位的有效统整,从而避免了实践中三维目标走向割裂”。因此,新课标有效解决了三维目标与人的发展如何实现统一的难题。
(二)学科育人的具体表达:从学科特质出发培育学生综合性的核心素养
新课程改革背景下学科育人的实质是促进学生核心素养的发展,对这一点的理解要从以下两方面辩证考虑。
第一,基于学科特质,深入挖掘不同学科独具之育人价值,凝练形成学科培育的核心素养。课程是学校教育的载体,一门学科能成为学校课程,通常是因其具有独特的育人功能和育人价值。“事物之所以存在并拥有立足之地,继而具有独立甚至崇高的学科地位,更大程度上是由它的独特‘功能’所决定的”。因而,凝练各门学科培育的核心素养,首先要思考的问题就是本学科所独具的育人价值是什么,本学科在促进学生全面发展与一般的、整体的、综合性的核心素养提升中究竟发挥怎样的作用。如前所述,2022版各学科课程标准都凝练与精准阐释了学科培育的核心素养,呈现出学科的特质、学科的独当之任、学科独特的育人价值,并将学科育人落实到学科的学习过程当中。学生在学习学科的过程中发展核心素养,教师的教学需从学科特质出发,去培育和发展学生的核心素养。综合化的课程走向要求我们打开学科边界,但这并不意味着要抹杀掉学科特性。
第二,从学科特性走向学生核心素养培育的综合性。在思考前述“本学科在促进学生全面发展与一般的、整体的、综合性的核心素养提升中究竟发挥怎样的作用?”这一问题时,其实也不仅是考虑学科特色问题,实际上还涉及学科培育的核心素养与人的一般的、整体的、综合性的核心素养发展之间的关系问题。人的一般的、整体的和综合性的核心素养发展指向人的全面发展,学科培育的核心素养指向人的特色化发展,两者之间是一般与特殊、整体与局部的关系,它们之间相互促进、相互转化、彼此融合。“如果说核心素养是作为新时代期许的新人形象所勾勒的一幅‘蓝图’,那么各门学科则是支撑这幅蓝图得以实现的‘构件’”。具体而言,一方面,不同学科从各自的学科特质、各自的学科角度出发,形成合力,共同实现培养全面发展的人的目的;另一方面,不同学科虽然各有侧重,但均包含实施德智体美劳各育的因素,具有促进学生全面发展的一般性育人功能,各门学科都应发挥其全面育人作用。在学科层面培育学生的核心素养,凸显的是学科独特的育人价值,是从学科角度着力培养学生,但最终都要指向与服务人的一般、共性、整体的核心素养的发展。
二、学科实践:学科育人之路径
任何一门学科无疑都具有丰富的育人价值。但是学科育人价值往往潜隐于学科知识当中,传统的学科知识教学并未能将其充分地挖掘、揭示与呈现出来,这就导致了学科知识教学与学科育人之间的脱节。这意味着,学科的育人价值并不能在教学过程中自动实现,它需要特定的育人方式与高质量的育人活动。在思考各学科的育人价值具体内涵的同时,也需要进行相应的育人方式的变革,也就是要思考“为了发展学生的核心素养、实现学科的育人价值,我们需要什么样的育人方式?”新方案与新课标给出的答案是“学科实践”。新方案提出“强化学科实践。注重‘做中学’,引导学生参与学科探究活动,经历发现问题、解决问题、建构知识、运用知识的过程,体会学科思想方法。加强知识学习与学生经验、现实生活、社会实践之间的联系,注重真实情境的创设,增强学生认识真实世界、解决真实问题的能力”。那么,如何理解学科实践,如何认识学科实践对于学科育人价值实现的独特价值呢?具体而言,可从以下四方面来理解。
(一)以学科独有的方式学习学科,彰显学科独特的育人价值
如何理解学科实践?简言之,学科实践就是用学科独特的方式来学习学科,关注具有学科意蕴的典型实践,是将学科的思想方法与学科的探究活动具体结合的一种学习方式,它是对“自主、合作、探究”学习方式的超越,旨在解决教学实践中“形式化探究”“为了探究而探究”“虚假探究”等现象与问题。一方面,学科实践关注学生学科学习的实践性,以实践的方式去把握学科特性。学科实践强调学生“像学科专家一样思考和实践”,正如布鲁纳所说的学生要像科学家从事科学探究那样来学习。它提倡让学生在解决真实情景的复杂问题过程中,在基于学科的各种探究活动中,去认识、获得、理解并综合运用学科的基本概念、原则、方法、思想、工具,同时在这个过程中去建构与创造基于个体经验、具有个人价值和意义的学科知识。另一方面,学科实践关注学生实践的学科性。它针对以往探究活动中的抽象、虚空与普适性特点,通过与学科特质有效结合,引导学生用学科独有的学习方式去整合已有的操作技能和心理过程,从学科的视角去观察真实社会,以学科的独特思维解决与学科相关的真实问题,用具有学科特色的话语去表达与学科相关的各种经验与体验,进而形成并发展自己的学科观念与学科思维,从而彰显出学科所独有的育人价值与功能。如语文学科课程标准中,从以往语文学科的“训练”“活动”两种实践形式,到当前“学习任务”的变革,就是采用语文学科独有的语言实践活动方式来学习语文学科。
(二)用实践的方式学习学科,使知识学习向素养发展转化
核心素养要求培养学生“成事的综合能力”,单纯通过记忆、复述与重复的学习方式无法帮助学生形成核心素养,核心素养的培养和发展需要借助于学生的体验、行动与创造活动等实践过程,只有在学生的学科认知与学科实践相互依存、彼此促进的过程中,学生才能将外在的学科知识内化为自身的能力与素质。学生从学科知识学习向核心素养发展的转化过程,其实质是学科知识的个人意义生成的过程。学生基于个人的学习经验与认知水平内化理解知识,达到知识的创生;知识创生与学生个体的情感、信念和价值判断相融合。如此,学科知识实现主观与客观的统一。学生个体通过搭建有意义的知识体系,在真实情景中灵活运用自己的知识体系来解决实际的学科问题。在这个过程中,学生真正实现了知识学习向素养发展的转化。学科实践就是用实践的方式来践行学科思想与方法,在学科实践的过程中,学生将学科知识视为探究的对象,学生通过学科实践的方式将新的学科知识与自己认知中原有的知识建立联系,从而将新旧知识加以整合。学科实践所强调的实践性,不是在传统的课堂讲授教学这一育人方式中增加“实践”“活动”“探究”等内容或比重,也不是简单地以综合实践活动或劳动课程等形式补充原有学科课程,而是以系统的学科实践作为新的创生点与连接点,勾连学生的学习内容与方式,引导学生在参与学科实践的过程中基于学科知识重建知识的情境特征,从而实现知识的意义建构,彰显知识的个人价值,最终以“做中学”回应学科知识学习向素养发展的转向,并达成发展学生核心素养的育人目标。
(三)学科实践助力学科综合育人因素作用的发挥
学科核心素养的培育兼具学科性与综合性。学习者综合性学科素养的培育离不开学科实践,学科实践是依据学科特性在特定情境下设置的综合实践活动。不同学科蕴藏着人类在面对世界时独特的问题解决路径与思维方式,学生通过学科实践能够在知识学习和问题解决的过程中习得学科方法与学科经验,以独特的学科视角认识世界和改造世界。此外,学科实践要为学习者创设真实而有意义的学习情境,所创设的学科问题要把握综合性、开放性、创造性的原则,让学习者在真实的学习环境中通过实践学习活动实现个体与知识、主观与客观世界的交流互动,学习者通过将不同学科知识的相互交叉融合,实现自身学科核心素养的整体建构。多维的实践活动能够最大限度地促进个体学科素养的全面发展,调动个体原有的认知经验,个体通过分析、综合、判断、推理和想象等思维过程与原有的知识体系建立深刻的联系,并在学科实践的过程中将新建构的知识体系加以灵活运用。在学科实践过程中学生解决问题、运用知识并进行能力迁移,个体内部的认知与非认知心理资源在真实复杂的问题情境中得以丰富提升,学生自身的学科核心素养也得以综合性发展。
(四)学科实践使教学中求知与育人的割裂走向统一
学科实践的终极目的不是为了把知识教给学生,而是为了促进学生核心素养的发展。学科知识是实现学科育人的最基本和最必需的手段。但在现实的教学活动中,一味地、片面地追求知识难以达到理想的育人效果,学科知识的学习不是教学的最终目的,过分以“知识为中心”的教学观念容易导致求知和育人之间的断裂,学科实践的提出则能够弥补学科知识教学的不足,因为学科实践具有较强的综合性、能动性,学科实践以学科知识为学习基础,学生在学科实践活动中解决学科问题。要解决学科实践过程中的学科问题不能仅仅依赖学科知识,还需要个体发挥自身能动性,通过个体的洞察、想象、推理和判断,搭建新知识与旧知识之间的认知桥梁,个体通过分析、综合、想象等思维过程对新知识进行有意义的理解与构建,并能够在实践学习活动中灵活地解决学科问题。在这个过程中,学生所收获的不仅仅是表面的学科知识,还有学科知识的内涵逻辑、结构与价值。在这一过程中,学生在复杂情境中解决问题的素养得以提升。此外,学科实践由于学科特性而具有差异性,学科特质影响学习方式进而影响学科实践,学习实践与学科特质的深度耦合避免了实践学习的过度同质化问题。学科实践要求学生以实践的方式进行学科学习,通过具身参与、体验、领悟学科的特性、知识概念、学科思想和方法,并整合学科知识运用于具体的学习实践中,学科实践完全超越了纯粹以知识学习为目的的学习方式,其蕴含着丰富的学科育人价值。学生基于学科知识在学科实践的过程中将其内化,并自觉主动地构建知识的个人意义,学生的学科核心素养在此过程中潜移默化地得到发展,真正实现了求知与育人的统一。
三、走向学科育人:学科实践之具体展开逻辑
“学科实践”是对2001年新课程改革以来实践取向的课程教学观的进一步深化,也是对“发展学生核心素养”的学习方式变革方向的确认。学科实践活动如何开展,决定了学生能否由此获得核心素养的发展,决定了学科育人价值能否实现以及在多大程度上实现。学科实践的开展,涉及实践活动目标的确立、实践活动方案的设计、实践活动的具体运行,以及如何为学生独立实践活动提供多方面支持(包括对学生独立学科实践活动的评价)等几个方面。其中,学科实践活动目标的确立是方向、是灵魂,实践活动方案设计与实践活动运行是实现目标的重要载体,教师对学生独立实践活动的多方面支持是保障。
(一)将学科育人目标转化为具体可操作的学科实践目标学科育人的目的是促进人的全面发展,在新的课程标准中,学科育人目标具体化为培养学生核心素养。然而,核心素养作为学科课程目标,是一种抽象的课程目标形式,目标的达成要落实到具体的学科实践活动当中。因此,将抽象的核心素养目标转化为具体可操作的学科实践目标,能够促进学科育人目标在学科教学实践中的落实。学科育人目标向学科实践目标的转化可以从以下三个方面入手。
首先,学科核心素养具有较强的整合性,在具体的教学实践活动中要对学科核心素养进行拆分。学科核心素养可以分为整体素养和拆分后的活动素养。整体素养更加强调全面性,提倡个体学科核心素养的全面发展;而活动素养更加具体,活动素养是学生在某一具体的活动中所需要或形成的素养。整体素养是由多个活动素养构成的。人的整体素养的发展借助学科实践活动,而学科实践活动是培养个人活动素养的主要途径。为了避免整体素养目标的空泛,应将整体素养拆分成一个个具体的活动素养,同时,也要注意加强各活动素养之间的联系,促进各活动素养的整合,从而实现学科育人目标。
其次,学科素养目标的实现要明确和规定其外在的活动表现形式。“素养的发展和形成要依托具体的实践活动”。素养是一个非常抽象的概念。一方面,人的素养的形成与发展需要借助人的各种具体实践活动来实现;另一方面,对一个人现有素养状况的评价,也需要通过观察、判断他的外在活动从而推断得出。也就是说,学生是在教师精心设计的实践活动中发展核心素养的,同时对学生核心素养发展状况的评价也是通过学生的外在活动观察和判断的。因而,各种外在的活动表现,是从学科核心素养目标向学科实践活动转化的中介与桥梁。明确规定素养目标的外在活动表现形式,是将抽象的学科素养目标转化为具体可操作的实践活动目标的核心环节,是学科育人目标达成的出发点和归宿。如小学数学学科中的“多边形面积”教学内容,学生核心素养发展的外在活动表现为具备“量感、推理意识、几何直观”等方面。
再次,为学科核心素养的外在活动表现设定条件。例如,在化学学科的教学案例中设定了以下教学目标:一是通过运用基本的科学原理论证具体的化学现象,“应用科学原理和证据,解释改变反应粒子的温度或浓度对反应速率的影响”;二是使用其他学科的话语表达方式,论证已知的化学原理,“使用数学表征方法,论证化学反应中原子守恒决定质量守恒”。这两个目标中无论哪一项要求都提出了对现象或原理的解释论证,目标具体且明确地提出了外在活动表现的条件。很明显,通过利用活动目标限定活动条件,使目标具体化,强化了目标的操作性。设定活动条件使得学科核心素养的外在表现形式更加凸显。总的来看,外在的活动表现将抽象的学科育人价值转化为具体的可操作性的实践目标,为活动设定条件则使实践目标更加清晰完整,价值目标、实践目标和外在活动表现三者共同稳固了学科核心素养的目标结构,三者环环相扣、相互联结。
(二)基于学科特点设计高价值、多维度、形式多样的学科实践活动
首先,学科实践活动的设计要基于学科特点、学生学情和学科核心素养发展的要求。学科实践强调学生用学科独有的方式活动,并在活动中学习学科知识,因而它具有鲜明的学科特质。比如,语文学科侧重于语言建构与运用、文化思想的感悟、审美的体验与文学鉴赏等方面的实践活动,最新的语文课程标准强调将学科实践活动凝练成包含内容主题、活动情境和活动方式在内的六大学习任务群;数学学科实践则偏向于数学推理、动手操作、综合实践等活动样态;人文类学科注重问题式、主题式或议题式的探究学习实践活动;科学类学科则最为看重科学实验、探究学习等学科实践活动。每门学科因此也指向培养学生不同的学科核心素养。在每门学科中均应根据学科特点、学情特点、核心素养培养的要求,设计有助于学生吸收理解新知识和运用所学知识解决真实问题的学科实践活动。
其次,要确保学科实践活动具有正向价值、高价值和多维度的复合价值。通过学科知识的学习发展学生的核心素养,这是学科育人本质的核心表达,充分说明学科育人活动是一种价值活动。但是,并非学生所有的学科学习活动都有价值,都是价值活动。换言之,并非所有的学生学科学习活动都能发展其学科核心素养。在学科学习活动中,只有当学生作为主体能动地参与实践活动、独立地完成实践活动,作为实践活动主体的学生充分作用于学科知识这一客体,同时,学科知识这一客体又反作用于学生这一活动主体,使学生的素养结构发生相应的变化时,这种实践活动才可被称作价值活动,否则就只是流于形式的实践而已。据此,可以将学生的学科实践活动分为价值活动和非价值活动、正向价值活动和负向价值活动、高价值活动和低价值活动、单一价值活动和多维复合价值活动。举例来说,为了应试大量刷题、机械重复地抄写背记等学习活动,非但不能培养学生的核心素养,还会损害学生的学习兴趣,这些就是非价值活动和负向价值活动,流于形式的实践或指向学科知识传授的活动则是低价值活动和单一价值活动。比较来说,学生主动发现现实生活的各种问题,并能够利用学科知识去探究与解决这些问题;提供基于社会生活的讨论主题,学生真实参与讨论、发表观点、收集论据,进行论证,这样的一系列活动,学生的主体性得到极大发挥,学生全身心投入其中,为了达到活动目的,不断调整、丰富与完善自己的身心素养结构,我们就说这些活动有价值,且是具有正向、多维度复合的高价值活动。学科实践活动的设计理应指向正向价值、高价值和多维度复合价值,以促进学生学科核心素养的真正发展。
再次,这些具备正价值、高价值、多维度复合价值学科实践活动的形式,可以是项目式教学、大单元教学设计、跨学科主题活动等。总体而言,就是基于大观念、大问题、大任务的综合性学科实践活动设计。基于大观念的学科实践活动,通过基于学生对学科事实和核心概念的抽象概括和迁移应用,通常要经历大观念“具体—抽象—更抽象”的过程,这一过程必然要依托与之相关的实践情境和逻辑推演情境,需要以基本问题为导向,让学生在活动中经历事实与概念以及大小概念之间的思维关联,并去探索其中尚未理解的关键概念和关键问题,去不断追问与打破原有的认知结构,建构更新更复杂的认知结构。基于大问题的学科实践活动设计,强调设计问题链,通过不同层次基本问题的层层设计,让学生经历问题与已有活动经验的链接,从而经历思维的层层提升。问题链的设计要以学科核心素养的培育为导向设计大问题,并配备解决这一问题的相应实践活动。以大任务为核心的学科实践活动设计实质上是指跨学科的真实情境下的问题探究和问题解决。其关键在于将学生的实践活动置于有意义的综合性任务当中,以任务和问题为驱动,使学生主动探索、积极参与,促进学生认知结构的不断重构。
(三)形成以问题为引领、活动为主线的学科实践运行逻辑
在学科实践活动中,学生是活动的主体,需要体现“以生为本”的原则。因而学科实践活动的具体运行逻辑理应遵循学生为本原则,以问题为引领、以学生活动为主线来构建,形成以问题为主题、学生活动为主线、教师提供的活动情境为辅助线、以活动任务线为目标调控线的学科实践运动逻辑结构。
首先,以问题为实践活动的展开线。基于学科实践的学科学习活动,要把学习目标转化为实践目标,即转化成待解决的问题,形成问题链和问题矩阵,引导学生在问题探究活动中形成知识结构,养成学科素养。实践线是问题展开的逻辑线,学科实践活动应遵循“发现问题—分析问题—解决问题”的实践逻辑路径。学生实践活动的展开是基于解决生活世界中的各种现实问题,而非为了掌握某种知识。实践线是做事的逻辑线索,无论是教师的活动设计,还是学生的活动过程均需遵循这一明确、显性、形式的学科实践逻辑。然而,在日常现实的学科实践活动中,教师设计的问题实践线,通常会显得抽象和空洞。此时,就需要教师整合学科知识,优化情境功能,设计情境线的支撑。
其次,情境线是一条由问题实践逻辑线主导的知识线,它需要教师整合学科知识设置真实的生活情境。教师需要紧紧围绕问题或议题将学生所要探究的问题、学科的知识以及社会生活素材整合形成一个学科实践活动的整体。如何整合呢?需要进一步向外拓展问题、学科知识、社会生活素材这三个要素。以问题的向外拓展为例,对学生将要探究的问题,可以将其拓展为具体的活动任务,如设计与论证方案、扮演角色、提出观点并辨析等。教师要为学生创设真实而有意义的学习情境,在真实的学习情境中学生能够建构知识,赋予知识新的理解和意义。真实的学习情境不仅仅意味着现实生活中的问题情境,也可以是教师有意识地为学生构建的课堂虚拟情境,例如,语文学科教师可以组织学生到校外博物馆、图书馆参观游览,也可以利用多媒体等网络媒介实现空间可见,提升学生的文学审美素养。真实的学习情境不是现实生活的复刻,而是要建构与学科知识之间的联系,学生在真实的学习情境中体验社会生活、增进学科认知。
再次,活动线是主线,它是学生的问题解决线、观点表达线,其突出特点是生成性。学生活动线的展开往往需要教师有效的价值引领。第一,教师在基于学科知识设置现实问题的过程中,可以有意识地对学生进行价值引领,学生则根据自身现有的知识经验结合问题情境,表达自己的观点。比如在政治学科活动中,教师播放视频录像引导学生讨论:政府人员受贿是否违法?因受贿犯罪入狱说明了什么问题?教师设置的问题具有一定的价值导向,尽管学生会给出各种各样的答案,但问题的价值引领路线和学生所表达的观点大体相同。第二,教师的有效价值引领还进一步体现在创设情境激发学生主体间在活动过程中的互动。学科知识的意义建构不仅发生在个体层面,学生主体之间也可以互相交流、分享自己的观点,学生的这种社会性和参与式的学习方式,使各种观点产生碰撞、冲突和融合,学生在问题分析与解决中构建了新的知识。参与式学习情境的创设,使“互动”成为了建构学习意义的中心。可以发现,教师积极的价值引领体现了一定的递进性,即学生展示观点—理解学生的观点—比较不同学生之间观点的异同—总结归纳学生的观点—主题升华,整个过程环环相扣,循序渐进地引导学生思想观点的升华。
最后,以具有隐藏性特征的任务线贯穿学科实践活动的始终。在学科实践活动中,任务线的设置能够有效地引导学生开展具有逻辑性的实践活动,从而在活动过程中掌握学科知识,发展学科核心素养。学科实践活动的任务线具有明显的目标指向,即指向学生某种活动素养的形成与发展,且任务线通常是隐藏在学科实践活动当中的,它几乎贯穿了学科实践的各个环节,如创设问题情境、思考与分析问题、解决问题等。
综上所述,学科实践活动的运行要始终以学生的主体活动为中心,这就必然要求实践线、情境辅助线、活动主线和任务线四者的有机整合,形成以问题为主题、活动为主线、情境线为教学辅助系统、任务线为目标调控系统的学科实践活动运行结构。
(四)提供多方面支持,促进学生独立地完成学科实践过程
学科实践的主体是学生,学科实践的目的是要促进学生的成长与发展。因此,教师与学校应为学生独立的学科实践活动提供多方面的支持与帮助,营造利于实践的学习环境。学习环境是在问题创设、资源储备、学生特点等因素的考量下形成的学习场域,是基于学科知识建设的一种文化环境和社会交往的社会存在。师生之间的平等互动为学科知识增添了生命活力,让学生在更加开放包容的环境中相互交流思想,教师是学生的支持者,学生在这种动态且持续的环境中能够独立地发现并解决问题,以达到沉浸性学习和具身性学习的心灵体验。教师应该为学生提供多样化的指导,除了言语指导和动作示范这类传统的指导教学方式之外,还可以通过创设问题情境、积极反馈、即时诊断等方式指导学生独立完成学科实践活动。以环境创设为例,可创设由课堂、校园和社会三大空间相整合的学科实践活动场域,整体丰富学校的学科文化活动资源、区域生态实践资源和社会实践活动资源,实现物理“硬环境”与文化“软环境”的深度融合。再如,对学生学科实践活动的形成性评价可以促进学生实践能力的有效提升。形成性评价更加注重学生学科实践活动的过程,教师通过观察、访谈、设置进阶任务、与学生交流互动等形式捕捉学生的学习状态,为学生提供及时反馈,帮助学生调控自我的学科实践活动过程。以数学学科实践活动为例,数学实践活动的一个关键目的,是要求学生用数学语言交流想法,并运用到实践中。如何做到将学科知识运用到生活实践当中,创设真实的学习情境以调动学生积极性,改进课堂教学效果,是教师需要反思和实践的问题。如有一位教师在数学实践活动中设计了如下访谈问题:“请告诉我,你什么时候必须用数学做决定、为什么做以及如何做?”并要求被访谈的学生使用数学语言来回答。学生的回答是:“当我们在课堂上进行糖果销售时,每个人都要花费4美元买东西,我想要一个纳奈莫棒棒糖,它需要1.75美元,还剩2.25美元。小的米饼需要50美分,大的需要1美元,但是我决定买大的,因为它比两个小的合在一起还要大,然后我用剩的1.25美元买了一块巧克力曲奇饼干,此时,我只剩下25美分了,我没有足够的钱买其他东西了,我应该提前弄清楚我要买什么,因为我浪费了25美分”。以上案例呈现出,访谈作为典型的形成性评价方式之一,主要关注学生学科实践活动的过程,可使教师获得有关学生在实践中的思维发展情况,能有效帮助学生认识自己并及时调整实践活动过程。
摘自《广西师范大学学报(哲学社会科学版)》2023年第3期
摘录者:太仓市经贸小学教科室 宗 骞
推荐理由:本文提供了对学科教育本质和义务教育课程方案的深刻理解,特别关注了学科实践在育人过程中的关键作用。文中突出了学科实践的多重层面,从将育人目标转化为实践目标、设计多维度的实践活动,到形成问题引领的学科实践运行逻辑,再到为学生提供全方位支持,都为学科实践的有机发展提供了指导。这是一份深刻而实用的文献,对于教育工作者理解学科育人的理念、设计有效的学科实践活动具有重要启示。