設(shè)計型學(xué)習(xí):探究性教學(xué)新樣式

【摘要】針對探究性教學(xué)中“基于劇本的探究”的局限性，設(shè)計型學(xué)習(xí)提出以項目設(shè)計為中介，強調(diào)學(xué)生參與到具有挑戰(zhàn)性的真實的設(shè)計項目中有意義地學(xué)習(xí)科學(xué)知識和設(shè)計技能。相對傳統(tǒng)探究性學(xué)習(xí)，設(shè)計型學(xué)習(xí)在體驗設(shè)計感、投入有意義學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)成果制品化、學(xué)習(xí)過程迭代化、教學(xué)設(shè)計逆向性等方面凸顯其教學(xué)革新價值，逆向思維學(xué)習(xí)過程模型為設(shè)計型學(xué)習(xí)的實施提供了一個可操作框架。

【關(guān)鍵詞】設(shè)計型學(xué)習(xí)；設(shè)計；逆向思維

【中圖分類號】G40-057 【文獻標(biāo)識碼】A 【論文編號】1009—8097(2012)06-0012-04

當(dāng)前，探究性教學(xué)在基礎(chǔ)教育課程改革浪潮中開展得如火如荼，但由于課程理念及教學(xué)系統(tǒng)的局限，大部分學(xué)校和教師都使用“基于劇本的探究”(scripted-inquiry)，而不是真實的探究；在這種“假設(shè)性探究”中，教師設(shè)定目標(biāo)、提出問題、提供材料、提供步驟，并與學(xué)生討論“正確”的結(jié)果或‘正確’的結(jié)論。從教學(xué)論角度看，這種“基于劇本的探究”顯然排除了教育和學(xué)習(xí)過程的“真實性”——造成知識的復(fù)雜性和過程的體驗感的缺失，無法實現(xiàn)教學(xué)過程與創(chuàng)新學(xué)習(xí)的有機結(jié)合。為矯正“基于劇本的探究”在研究性教學(xué)實踐中的局限性，本文提出以真實的項目設(shè)計為中介，倡導(dǎo)設(shè)計型學(xué)習(xí)這一探究性教學(xué)新樣式，并具體闡釋設(shè)計型學(xué)習(xí)的涵義、價值及其逆向思維過程模型，以此推動教育教學(xué)的持續(xù)革新。

一 設(shè)計型學(xué)習(xí)的脈絡(luò)追溯

如同其他探究性教學(xué)方式一樣，設(shè)計型學(xué)習(xí)也源于科學(xué)教育領(lǐng)域。20世紀(jì)最后的二十多年里，科學(xué)教育出現(xiàn)了以科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)為科學(xué)教育最高宗旨的發(fā)展趨勢。科學(xué)素養(yǎng)是一個融科學(xué)知識、科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)價值觀等多種因素為一體的復(fù)合概念。科學(xué)教育除了學(xué)習(xí)科學(xué)內(nèi)容之外，它的中心目標(biāo)之一是協(xié)助學(xué)生科學(xué)地學(xué)習(xí)推理。傳統(tǒng)科學(xué)教學(xué)關(guān)注學(xué)生知識和技術(shù)的獲得，這種教學(xué)方法一般通過講授、閱讀和演示(其中教師或書本是知識的唯一權(quán)威來源)來呈現(xiàn)知識。人們意識到，如果科學(xué)探究過程都是被教授的，那學(xué)生就并沒有在豐富的知識情境下進行真正的探究學(xué)習(xí)。比如，很多教科書可能在開始部分顯示有關(guān)于科學(xué)方法或測量過程的內(nèi)容，學(xué)生在參與到任何有意義的科學(xué)實踐中之前要學(xué)習(xí)這些概念，學(xué)生在這些預(yù)先設(shè)定好的認知決策引導(dǎo)下，往往忽略了真實的科學(xué)推理。同樣的，教學(xué)中的探究任務(wù)很少要求學(xué)生對相同的基礎(chǔ)過程進行多元化研究，以探索有可能解釋一個現(xiàn)象的多種假設(shè)和實驗。因此，一般科學(xué)課本及傳統(tǒng)探究性學(xué)習(xí)中設(shè)計的簡單探究任務(wù)不大可能幫助學(xué)生發(fā)展科學(xué)推理的能力。

在認識到科學(xué)教育中傳統(tǒng)探究學(xué)習(xí)的弊端后，學(xué)者們轉(zhuǎn)向了設(shè)計與“設(shè)計科學(xué)”(Design Science)領(lǐng)域。其實，教育的設(shè)計科學(xué)屬性早已得到認可，當(dāng)代人工智能專家西蒙(H.A.Simon)在其經(jīng)典著作《人工科學(xué)》一書中，直接將教育研究歸類在設(shè)計科學(xué)的領(lǐng)域和范疇，這些領(lǐng)域無一例外強調(diào)“設(shè)計”這一人類重要的活動，而設(shè)計本身是一種創(chuàng)造性的活動，設(shè)計并不僅僅只存在于藝術(shù)中，設(shè)計在教育教學(xué)實踐中也無處不在，美國國家科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)中認同一個新興觀點：設(shè)計是對科學(xué)素養(yǎng)的補充和支持。他們認為在科學(xué)教育中，科學(xué)與設(shè)計都有一些共同的概念如系統(tǒng)、組織、形式、模型等，通過設(shè)計作為中介來支持科學(xué)教學(xué)是一種可靠的途徑，建議科學(xué)教育中將科學(xué)知識應(yīng)用到設(shè)計問題的解決方案中。

由此，教育領(lǐng)域“設(shè)計”概念的流行也預(yù)示了“設(shè)計”在教學(xué)中可能會起到積極作用，在課堂中將教學(xué)和設(shè)計相結(jié)合的想法也在歐美教育領(lǐng)域引起很大關(guān)注，并在各個課程的研究性教學(xué)中進行大量的實踐。與其他以學(xué)生中心的探究性學(xué)習(xí)方式相比，這種設(shè)計為中介的探究性學(xué)習(xí)為學(xué)生學(xué)習(xí)知識和技能提供了真實的情景，學(xué)生參與到設(shè)計中有意義地學(xué)習(xí)學(xué)科知識和設(shè)計技能，“設(shè)計”是創(chuàng)建新科學(xué)知識的手段，通過設(shè)計制品然后學(xué)習(xí)設(shè)計制品中蘊含的科學(xué)知識，或者先學(xué)習(xí)科學(xué)概念然后用所學(xué)的知識去設(shè)計一個制品。這一思想后來經(jīng)過尼爾森(Doreen Nelson)等人的實踐、建構(gòu)與發(fā)展，形成了為系統(tǒng)化的設(shè)計型學(xué)習(xí)樣式。設(shè)計型學(xué)習(xí)方式在歐美高等教育、基礎(chǔ)中得以大量推廣和實施，尤其是在工程類課程、設(shè)計類課程、藝術(shù)類課程以及基礎(chǔ)教育領(lǐng)域的科學(xué)、社會等課程中應(yīng)用較為廣泛，用以發(fā)展學(xué)生的更多能力，如合作能力、創(chuàng)新能力等，這也是當(dāng)前國際上教育發(fā)展所追求的共同目標(biāo)。

二 設(shè)計型學(xué)習(xí)的涵義與價值

1 設(shè)計型學(xué)習(xí)的涵義

設(shè)計是有目的的且具有創(chuàng)造性的活動，設(shè)計源于實踐中的具體問題，而問題解決的本身即是對各種理論的創(chuàng)造性應(yīng)用。在西蒙(Simon，1999)看來，設(shè)計活動和其他真實世界的很多問題解決活動大部分和“定義不良的”(ill-defined)沒有什么根本的區(qū)別，任何的設(shè)計制品都是廣泛價值判斷的結(jié)果。現(xiàn)實生活中的大部分真實問題都是定義不良的，只是缺乏必要的信息以及最好的解決方法。因此，在問題解決的屬性上，設(shè)計與學(xué)習(xí)很類似，學(xué)習(xí)其實也是一項解決一系列“定義不良的”問題的活動。在設(shè)計型學(xué)習(xí)中，設(shè)計的思想貫穿于整個學(xué)習(xí)過程，又將學(xué)習(xí)得到的結(jié)論反饋于設(shè)計，檢驗設(shè)計的合理性與有效性，在解決問題的過程中，設(shè)計隨著學(xué)習(xí)的開展而不斷深化。

借鑒設(shè)計的這種特質(zhì)，綜合各方觀點，本文認為，設(shè)計型學(xué)習(xí)是探究性教學(xué)的一種具體實現(xiàn)樣式，是一項以學(xué)習(xí)目標(biāo)為準(zhǔn)則基于項目的活動，教師給學(xué)生提出挑戰(zhàn)任務(wù)發(fā)散學(xué)生思維，將各科知識進行整合，回憶利用已學(xué)的知識，設(shè)計能反映主題的制品，再通過新學(xué)的知識，重新加以修改和設(shè)計，這是一個迭代的過程，設(shè)計制品并不是最終經(jīng)驗，學(xué)生能夠獲得能夠用在各個研究領(lǐng)域以及日常生活中的知識和社會技能。在設(shè)計型學(xué)習(xí)中，設(shè)計的思想始終貫穿于整個學(xué)習(xí)過程，又將學(xué)習(xí)得到的結(jié)論反饋于設(shè)計，檢驗設(shè)計的合理性與有效性，在解決問題的過程中，設(shè)計隨著學(xué)習(xí)的開展而不斷深化。

2 設(shè)計型學(xué)習(xí)的特征

從設(shè)計型學(xué)習(xí)的定義和過程看，明顯有別于其他一些學(xué)習(xí)方式，也凸顯了其特點。主要表現(xiàn)在：①開放性。在對象方面，設(shè)計型學(xué)習(xí)適用于所有年齡段的學(xué)習(xí)者，包括學(xué)習(xí)困難(1earning disables)的學(xué)生，通過挑戰(zhàn)性的真實設(shè)計任務(wù)可以提高他們的學(xué)習(xí)積極性。在學(xué)習(xí)科目上不僅用于科學(xué)、數(shù)學(xué)學(xué)科，而且面向所有學(xué)科，不僅可以增加科學(xué)知識和能力，而且還可以提高語言能力、寫作技巧等。②可及性。設(shè)計型學(xué)習(xí)并沒有要求很貴的學(xué)習(xí)材料和資源，學(xué)生可以利用身邊隨時可以得到在材料，如紙張、鉛筆、膠水以及可回收的廢品等，這些就能使設(shè)計型學(xué)習(xí)的課堂生動起來。在學(xué)習(xí)環(huán)境上，設(shè)計型學(xué)習(xí)可以在任何一個教室中進行，對環(huán)境沒有特殊的要求，并不像探究性教學(xué)那樣對環(huán)境有一定的要求；③整合性。設(shè)計型學(xué)習(xí)并不是孤立的對一門學(xué)科進行學(xué)習(xí)，它是整合多門學(xué)科的知識，將有關(guān)聯(lián)的知識運用于解決實際問題的學(xué)習(xí)方式，這種整合提升了學(xué)生合作、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在設(shè)計學(xué)習(xí)過程中能根據(jù)自己的興趣積極參與，不斷發(fā)現(xiàn)問題解決問題，設(shè)計中培養(yǎng)自身的創(chuàng)造能力，并在與團隊的協(xié)作、交流過程中，培養(yǎng)合作能力。④挑戰(zhàn)性。教師不僅要具備所教學(xué)科的知識，并且還有熟知其他領(lǐng)域的學(xué)科知識，這樣才能通過設(shè)計型學(xué)習(xí)達到多個學(xué)科知識的融會貫通。教師要起到課程設(shè)計者、協(xié)調(diào)者、組織者、引導(dǎo)者的角色。把設(shè)計型學(xué)習(xí)與課程標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合也是對教師提出的挑戰(zhàn)。

3 設(shè)計型學(xué)習(xí)的價值

(1)體驗真實的設(shè)計感。正如納基(Moholy Nagy)所指出的，“設(shè)計”綜合了各種因素，學(xué)生在課堂中整合多門學(xué)科的知識去“計”課程作品，所以它在教育中應(yīng)用也就具有了整合多學(xué)科的特點。通過設(shè)計挑戰(zhàn)性任務(wù)，學(xué)習(xí)者體驗到了真實的設(shè)計感，設(shè)計不僅是目標(biāo)也是手段，利用“設(shè)計”有助于學(xué)生更好地體悟到用課堂所學(xué)知識去解決真實問題的設(shè)計感。

(2)投入有意義學(xué)習(xí)。“有意義學(xué)習(xí)”，指語言文字符號所代表的新知識與學(xué)習(xí)者認知結(jié)構(gòu)中已有的適當(dāng)概念建立起非人為性和實質(zhì)性聯(lián)系的過程。“設(shè)計”在設(shè)計型學(xué)習(xí)中意味著創(chuàng)造一個制品去解決一個明確的需求。在設(shè)計型學(xué)習(xí)中只有在設(shè)計時有直接相關(guān)的知識和技能需求時，這些知識和技能才會介入課程中，這樣學(xué)生就會進行理解性學(xué)習(xí)，全身心投入到整個學(xué)習(xí)過程中，使要所學(xué)的知識技能與先前的知識技能產(chǎn)生了合乎邏輯的聯(lián)系，這樣學(xué)生就會明白為什么要學(xué)習(xí)這些知識和技能。

(3)學(xué)習(xí)成果制品化。設(shè)計的學(xué)習(xí)制品是思想外化的具體表征。通過制品能使學(xué)生考慮到那些忽略掉的物理因素：學(xué)生通過制品更容易地陳述自己的想法，其他人也可以提供豐富的建議，使得知識協(xié)作性探究建構(gòu)成為可能。

(4)學(xué)習(xí)過程迭代性。在傳統(tǒng)的探究性教學(xué)方式中，雖然也融入了設(shè)計環(huán)節(jié)，但是一般都是先把相關(guān)的課程知識呈現(xiàn)完后才讓學(xué)生去參與活動，設(shè)計的制品往往也將作為最終的經(jīng)驗。設(shè)計型學(xué)習(xí)雖然也重視設(shè)計制品，但它不是最終的經(jīng)驗，它最突出特點是過程的循環(huán)迭代性。

(5)教學(xué)設(shè)計逆向性。在設(shè)計性學(xué)習(xí)中提倡自下而上的逆向?qū)W習(xí)。對于教師而言，教學(xué)并不始于講授新課，而是先讓學(xué)生在設(shè)計任務(wù)中自主學(xué)習(xí)和探究新課的知識和技能，在設(shè)計過程中，教師根據(jù)學(xué)生具體情況，講授課程知識，鞏固學(xué)生剛在設(shè)計任務(wù)過程中已經(jīng)自主學(xué)會的基礎(chǔ)知識，重點講解大部分學(xué)生碰到的重難點知識，學(xué)生再根據(jù)教師的補充知識對作品修改設(shè)計。這種逆向?qū)W習(xí)方式即讓學(xué)生有意義地學(xué)習(xí)了知識技能，也讓學(xué)生在一堂課中能把握重難點，并及時學(xué)以致用。

4 設(shè)計型學(xué)習(xí)與其他幾種學(xué)習(xí)模式的比較

(1)基于問題的學(xué)習(xí)

基于問題的學(xué)習(xí)模式(Problem-Based learning)既是一種課程，也是一個過程。從課程視角看，是指由經(jīng)過仔細選擇、精心設(shè)計的問題組成，而這些問題是學(xué)習(xí)者在獲得批判性知識、熟練的問題解決能力、自主學(xué)習(xí)策略以及團隊合作參與能力時需要的。從過程視角看，是指遵循普遍采用的用以解決問題或應(yīng)對生活和事業(yè)所遇挑戰(zhàn)的系統(tǒng)方法。

(2)項目教學(xué)法

項目教學(xué)法往往強調(diào)的是一種跨專業(yè)和跨領(lǐng)域課程，是通過協(xié)作完成綜合性較強的課程“項目”的形式進行教學(xué)。所設(shè)置的“項目”包含多門課程的知識。項目教學(xué)法就是在老師的指導(dǎo)下，將一個相對獨立的項目交由學(xué)生自己處理，信息的收集，方案的設(shè)計，項目實施及最終評價，都由學(xué)生自己負責(zé)，學(xué)生通過該項目的進行，了解并把握整個過程及每一個環(huán)節(jié)中的基本要求。

(3)任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法

“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)法強調(diào)讓學(xué)生在密切聯(lián)系學(xué)習(xí)、生活和社會實際的有意義的“任務(wù)”情境中，通過完成任務(wù)來學(xué)習(xí)知識、獲得技能、形成能力。任務(wù)教學(xué)法強調(diào)任務(wù)的情境性、有意義性、可操作性；任務(wù)的大小要適當(dāng)、要求應(yīng)具體，各任務(wù)之間還要相互聯(lián)系，形成循序漸進的梯度，組成一個任務(wù)鏈，以便學(xué)生踏著任務(wù)的階梯去建構(gòu)知識。三設(shè)計型學(xué)習(xí)的逆向思維學(xué)習(xí)過程模型

這里以尼爾森的實踐研究來闡述設(shè)計型學(xué)習(xí)的可操作模型。設(shè)計型學(xué)習(xí)的創(chuàng)建者尼爾森是加州理工大學(xué)波莫納分校(California State Polytechnic University at Pomona)的教授，是一位卓有成就的教育理論家、研究者和課程設(shè)計者。由她創(chuàng)建并付諸實踐和推廣的設(shè)計型學(xué)習(xí)，采用“逆向思維”(Backward Thinking)學(xué)習(xí)過程模型，在高等教育教學(xué)以及K-12的互動課堂中實行，并取得了相當(dāng)?shù)某尚А?/p>

逆向思維的提出源于傳統(tǒng)的教學(xué)目標(biāo)分類層級。教育心理學(xué)家布盧姆指出，大多數(shù)的教學(xué)和學(xué)習(xí)都只是記憶和理解事實。正如他所說的說，真正的學(xué)習(xí)目標(biāo)是能夠分析，綜合和評價事實和思想，并發(fā)展原有的思想。尼爾森認為，傳統(tǒng)的“順向”教學(xué)始于基本事實，“逆向思維”開始于最高級別的推理。學(xué)生開始設(shè)計和制作從未見過的學(xué)習(xí)對象，這些正是他們將要從課本中學(xué)習(xí)的知識。學(xué)生解釋學(xué)習(xí)對象的功能和和所屬地。然后，他們通過傳統(tǒng)的指導(dǎo)課程學(xué)習(xí)基本的課題。圖1就是尼爾森的設(shè)計型學(xué)習(xí)方式——“逆向思維”(Backward Thinking)學(xué)習(xí)過程模型。

正如上圖所描述的，第一步，需要教什么?確定基礎(chǔ)課程的一個主題或概念。例如：保護是一種普遍的概念。在社會科學(xué)，學(xué)生了解保護的內(nèi)容和法律中保障生命和財產(chǎn)的法律條文的作用。在科學(xué)中了解皮膚對人體的作用和血液中的抗體的作用。第二步，從課程中找出問題。如：人或身體是怎樣被保護的?“1／2步”，把問題轉(zhuǎn)為一個“從來沒有碰到”的挑戰(zhàn)任務(wù)，這可以是一個“從沒見過”的保護人們免受侵犯的方法或保護身體的方法。第三步：根據(jù)課程的目標(biāo)和內(nèi)容設(shè)計評估標(biāo)準(zhǔn)，制作兩張表單“不需要的”和“需要的”。

第四步，讓學(xué)生“試試看”。讓學(xué)生可以用紙制作一個粗略的三維模型，在這過程中可以介紹學(xué)生的思維能力和解決問題的能力，并通過講述他們面臨的挑戰(zhàn)反復(fù)使用了課文中所要求的詞匯。學(xué)生再通過反饋來完善模型，學(xué)生通過小組之間互相溝通與合作，并使用課文中的詞匯記錄討論的內(nèi)容，最終在班上做一個報告。第五步，教授傳統(tǒng)的指導(dǎo)課程。在解釋解決辦法的過程中展示學(xué)生制作的模型，他們就渴望了解更多信息。學(xué)生已經(jīng)學(xué)會使用教科書中的詞匯，學(xué)生再通過獲得的新信息學(xué)習(xí)教科書中的總結(jié)，圖表，計算等并最終形成一個正式的報告展示給全班同學(xué)。第六步，學(xué)生修改設(shè)計。學(xué)生綜合制作模型過程中和教科書中學(xué)到的知識，進一步修改設(shè)計。

上述步驟分析表明，設(shè)計型學(xué)習(xí)是適應(yīng)時代發(fā)展的一種新興的探究性教學(xué)新樣式。在設(shè)計型學(xué)習(xí)中，根據(jù)學(xué)生自己的喜好、學(xué)習(xí)風(fēng)格及各種技能開展學(xué)習(xí)過程，通過設(shè)計與制作個創(chuàng)新性項目，使學(xué)生體驗到認知概念的建構(gòu)，這種設(shè)計過程學(xué)習(xí)者在復(fù)雜環(huán)境中學(xué)習(xí)提供了更有效的方法，達成了在做中學(xué)技術(shù)、學(xué)設(shè)計的技能和思維，并且鍛煉了設(shè)計思維和能力，培養(yǎng)了創(chuàng)新能力和合作能力。當(dāng)然，作為一個新事物，設(shè)計型學(xué)習(xí)還需要更多來自理論上和實踐中的積極探索，使設(shè)計型學(xué)習(xí)在教學(xué)適應(yīng)性上更加完善和成熟。

編輯：小西