
余勝泉 北京師范大學未來教育高精尖創新中心執行主任、“移動學習”教育部-中國移動聯合實驗室主任
建構性教學的核心是認知工具
長期以來,信息化教學遵循“learn from IT”(從信息技術中學習)的技術應用觀,即客觀主義的信息技術應用觀。這種方式是讓信息技術像教師那樣去“教學”,起一種替代教師的作用,學生學習信息技術呈現的知識,信息技術的作用就是傳遞需要教授給學生的知識,這極大地抑制和弱化了信息技術的認知功能。
信息技術作為認知工具強調認知工具是支持、指引、擴充學生思維過程的心智模式與設備。信息技術的真正作用在于充當學生建構知識的工具,以拓展學生建構知識的能力,通過使用技術工具來發展高階思維能力。學生應遵循“learn with IT”(用信息技術學習),即建構主義信息技術應用觀。也就是說,信息技術要從幫助教師教變成幫助學生學,強調促進學生的知識建構。
一、信息技術作為認知工具發揮的作用
1.信息技術有利于學習者認知技能的培育、發展和習得,有助于學生反思所知及其過程、建構知識和促進高階思維。例如在數學學科中運用幾何畫板工具學習二次函數,通過信息技術引導學生在動態中觀察,觀察變動中不變的規律,能夠更好地體現數學的本質。
2.信息技術可有效用于學生的協作學習,支持有意義的社會性建構。利用信息技術進行探索和發現,有利于學習者理解和思考現實世界,促進抽象知識與現實世界的聯系,挖掘創新和實踐能力。例如,學習元平臺具有知識協同建構、資源持續進化、社會認知網絡、多種認知工具等典型功能,能夠基于社會知識網絡建立人與人、人與資源、資源與資源之間的關聯,促進學生開展大規模的在線協作學習。
3.利用信息技術提供的設計和分析工具,可以讓學生更好地組織觀點,體驗學習過程,通過表征所知,促進更豐富的理解。例如,運用SWOT分析工具有助于學生發現自己的優勢、不足、機遇與威脅。運用該工具可以對研究對象所處的情景進行全面、系統、準確的研究,從而根據研究結果制訂發展計劃與對策。
4.信息技術可以呈現知識表征形式,表達不同觀點,拓展看問題的視角,促進學生思維模式的發展,從而培養深層次的批判性思維能力。例如,Knowledge Forum知識建構論壇為學生和教師提供了一個獨特的協作空間,用來分享想法和數據、組織課程材料、分析研究成果、討論文本、引用參考資料。
5.信息技術可以減輕、轉移學習者解決問題的認知負荷。所謂認知負荷,是指在思維和推理過程中付出努力的水平(包括知覺、記憶、言語、信息處理、檢索等),這會潛在地影響高階思維過程。信息技術應用能有效減輕、轉移或分擔學習者的部分認知負荷,成為促進學習者發展高階能力的理想“支架”,使學生集中更多的精力發展高階思維能力,更加聚焦事物的本質。隨著計算設備智能化的不斷發展,人類前所未有地減輕了低階知識(能力)的負荷,學會人和技術之間的協同思考能力是人類在新時代獲得價值確認的必然選擇。例如,傳統應用題由于受信息技術條件的約束,背景不豐富,遠離時代,和學生實際結合得不緊密,大量數據需要人為加工,題目還常常有明顯的解題途徑的暗示,所以學生難以通過解這些題提高自己數學建模的能力并領會問題解決的思想。計算機工具使得運算繁雜、作圖困難、數據處理難度大的問題,特別是一些具有真實背景的實際問題的解決成為可能。借助計算機,將實驗、嘗試、模擬、猜想、檢驗、調控、運算、推理、證明等作為數學學習的重要方式,更加重視學生的親身實踐活動,促進高層次數學思維,提高數學思考深度,讓學生“看到”他們以往只能想象的數學,“做”他們以往不可能做的數學,使學生感受到實實在在的數學。
6.信息技術能夠革新學生作為知識接受者的角色,使其成為知識生產者、創造者和發送者,有利于學生清晰地表達與反思學習內容與過程,支持意義的內部協商與建構。例如,一些學習英語的App會設有對話練習、算法打分、錯誤發音糾正等功能,支持學生之間開展口語交際,錄制英語對話片段,讓學生在反思的基礎上精準地提升自己。
基礎知識與基本能力的培養是基礎教育中永恒的主題,關鍵是獲取知識的方式。“教師講—學生記—布置作業—模擬考試”這種循環往復的灌輸式教學方式,只是讓學生機械地獲得知識,泯滅了學生的求知欲,不利于學生核心素養和學科關鍵能力的發展。但如果教師轉變教學方式,精心設計問題—準備資源—開展學習活動—運用認知工具,一步一步引導學生解決問題,在解決問題的過程中讓學生自主學習、協作討論,運用信息技術進行調查、推理、計算,進行概念表征,從而獲得知識,這樣既能促進學生高階思維能力的發展,也能讓學生深刻地理解知識;既能促進學生對知識的理解,又能促進學生核心素養和學科關鍵能力的發展。總之,信息技術進入課堂,改變了學生獲取知識的方式,拓展了課堂的參與度、廣度和深度,也提高了課堂效率。
二、認知工具在教學中的作用
1.認知工具有利于促進學生深度學習
認知工具的使用使學生實現了情景化反思,能夠從知識、領會、運用的淺層認知升華為分析、綜合、評價、創造的深層認知,促進了學生的高階思維發展。但需要注意的是,教師需要按照教學規律與需求使用認知工具,遵循信息技術與課程整合的發展層次。
2.認知工具改變了人類的認知方式
當今的學生是網絡環境中成長起來的“數字原住民”,使用網絡更加便捷,接觸內容更加豐富,使用過程更加自主、無邊界,可以隨時隨地實現網絡支持下的社會交往。學生的認知方式具有人機結合、多點聯通、碎片化等特點,而這種認知方式的改變會使課程表現形式多樣化,在線課程將成為學校日常教學的常規設置,課程越來越多地體現線上、線下融合的特點。教學范式正在從以知識傳遞為主向知識建構與知識創生轉變,教學模式也會越來越多地體現深度學習。
富有挑戰性、培養學習智慧的主動學習將成為未來課堂教學的新重點。教師不僅要教給學生知識,同時要培養學生具備21世紀技能,即全球意識、協作能力、學習和創新能力、信息技術基本素養以及公民素養,促進學生高階思維能力的發展。想要轉變學生獲取知識的方式,就要從原來關注“雙基”,即基礎知識、基本技能,變為關注“四基”“四能”,即基礎知識、基本技能、基本思維、基本活動經驗和發現、提出、分析、解決問題的能力。
3.認知工具改變了學校育人環境
未來的學習將是無時不在無處不在的。學校不再是獲取知識的主要場所,教師不再是教授知識的主要角色。獲得知識不再是學生來學校的主要目的,游戲學習、同伴學習將越來越普遍,學校成為運動場、音樂廳、美術館等重要的社交空間。未來的育人空間也將是虛實結合的,學校和教育機構不再是封閉的社會單元,而是通過網絡匯聚作用,形成集體智慧聚變的節點,是一個充滿活力、人性化和高度社會化的地方;學校不再是靜態知識的倉儲,而是開放的、流動的、社會性的、分布的、連接的智慧認知網絡與個性化發展空間。這種生態環境不是一個割裂的學習空間,而是通過網絡連接全球性社會,連接學生日常生活經驗與未來生活,學習也不僅僅發生在教室和學校里,而是終身的、全面的、按需獲得的。
總而言之,信息技術作為認知工具,在未來將應用于教學的關鍵階段,教師要從learning about IT(將信息技術作為學習的對象)、learning from IT(把信息技術作為教授活動主要媒體,傳遞需要教授的知識)、learning with IT(將信息技術作為認知工具,促進以學生為主體的知識加工),逐漸發展為learning in IT(信息技術作為教育文化環境開發,使學生生活在信息文化環境中實現潛移默化的學習),最終促進創新人才的培養。
建構性教學在未來人才培養中的作用
當人工智能在知識記憶、檢索、處理等方面越來越強的時候,未來人類的優勢在哪里?教師需要培養學生什么樣的核心能力才能使他們適應未來的智能社會?這些都是我們需要思考的問題。
當今時代,學生獲取信息的渠道越來越多,獲取信息的手段越來越先進,但離散化、碎片化越來越嚴重。智能時代向縱深發展,對創新人才的培養提出了新的要求。工業時代的人才培養強調記憶、計算、體力,而智能時代的人才培養則強調思維、創新、想象。
互聯網時代的教育要回應知識經濟時代的挑戰,教育不能反復訓練學生做機器就能做的事情,而要著力塑造人區別于機器的情商、價值觀、勇氣、創造力等;要重在培養完善的人格和善良、合作、同情心等良好品質,使其富有學識、智慧和能力,能為自己的生活和社會承擔責任;要從以發展智力為中心向智力和非智力協調發展轉變,從以學科為中心向整體化知識教育轉變,從重視繼承向重視創新轉變。
未來教育的關鍵點和核心抓手,是促進學生從知識到核心素養和學科專業能力的轉化和進階(如圖),這也是關注信息技術促進建構性教學、創新信息化教學形態的核心追求和核心要點所在。
正如美國教育家約翰·杜威所說:以昨日之法教今天的孩子,我們將剝奪他們的明天。今天的教育和教師不生活在未來,未來的學生將生活在過去。作為教育工作者,我們要關注未來教育,關注教與學的創新轉變,共同創造適應時代發展的教育環境。