費曼學習法在中高職信息技術課程教學中的應用研究

0 引言

2021年10月，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發的《關于推動現代職業教育高質量發展的意見》（以下簡稱《意見》）指出：“堅持面向實踐、強化能力”“切實增強職業教育適應性，加快構建現代職業教育體系，建設技能型社會，弘揚工匠精神，培養更多高素質技術技能人才”[]

中高職肩負著培養高素質技術技能人才的任務，學生所學知識大多是技術技能型知識。信息技術課程尤其注重實踐操作和知識的持續更新迭代。學生只有在充分理解吸收知識的基礎上，不斷訓練技能，將知識內化為自己的知識體系，才有可能真正掌握所學知識技能。當前正從信息社會邁向智能社會。《意見》的出臺意味著機會，因為職業教育將更加重要；也意味著挑戰，因為對人才培養的要求越來越高。要培養出大批高素質技術技能人才，要授人以漁，不僅要傳授知識更要傳授方法，提升學生的綜合能力，費曼學習法就是一種非常有針對性的、創新性的實用方法，能夠有效助力這一目標的實現。

1費曼學習法簡介和理論基礎

1.1 費曼學習法簡介

費曼學習法也被稱為費曼技巧，是當今被廣泛認可的最有效的學習方法之一，是由諾貝爾物理學獎獲得者、曾長期執教于加州理工學院的理查德·費曼創造的高效學習方法。費曼在其教學過程中感悟到，要想具備把知識清晰、準確地講授給他人的能力，首先自己必須完全深刻理解這些內容。他同時提出，在教授過程中應該盡量用簡化的語言進行表達，最好能運用恰當的類比，這樣可對內容的理解更為透徹。受此啟發，他在教學過程中，通過學生能否按自己的理解、用自己的語言簡潔地描述出所學內容的重點和實質來判斷學生是否完全理解或掌握該內容。之后經過多位教育工作者的總結歸納形成了費曼學習法，并將其廣泛應用于各類學習活動中。

在實際操作中往往可以做簡單的判斷：即一個人對于所學的任何知識，如果能不借助任何行話術語，而用簡單明了的幾句話，就可以讓上至八十歲的老太太，下至八歲的小孩都能聽懂，那么就說明他對該知識的理解已經達到了透徹的水平。

費曼學習法的核心是以教促學，用“輸出”倒逼“輸入”。其主要內容是在學習時通過把自己想象成教師并用簡潔的語言或類比的方式向其他人講授知識，加深自己對該內容的理解，以此檢驗、提高和鞏固自己的學習成果[2]。

從RichardFeynman的著作《別鬧了，費曼先生》中可知費曼學習法的四個關鍵詞是Concept、Teach、Review、Simplify[3]，從這些關鍵詞可以拓展出五個核心環節如圖1所示。

Concept（明確概念），即明確學習的目的和對象，并理解對象；Teach（教授他人），即向自己復述并向其他人講授，以教促學；Review（回顧反思），即反饋與重新輸出，回顧講授情況，對講解不清的內容再學習、再理解；Simplify（簡化總結），即簡化與吸收，把知識用簡潔語言進行總結并吸收進自己的知識體系。

1.2費曼學習法的理論基礎

費曼學習法的理論基礎主要有四個。

1.2.1學習金字塔理論

學習金字塔（ConeofLearning）理論由美國學者埃德加·戴爾（EdgarDale）首先提出，用形象的方式比較了采用從被動學習到主動學習的七種學習方式兩周后的學習內容平均留存率[4]，如圖2所示。根據這一理論，為了提高學習效率，要盡可能采用其中學習效率高的討論、實踐乃至講授給他人的方式。由此可見，費曼學習法作為一種“以教促學”的方法，正是借助了學習金字塔中留存率最高的方式，是一種非常高效的學習方法。

1.2.2社會互賴理論

約翰遜兄弟在群體動力理論的基礎上提出的社會互賴理論認為：一般而言，積極互賴產生積極互動，消極互賴產生消極互動，沒有互賴就不產生互動；在積極合作的課堂中，學生群體互動更多，產生了更多的人際交往，相應的學習效果就更好。因此，需要更多的“合作學習”[5]。費曼學習法就是學生之間以及師生之間合作學習的典范之一。

1.2.3 人本主義學習理論

作為人本主義心理學家杰出代表的卡爾·羅杰斯認為：人人都有創造性，至少有創造潛能；教育的目的遠不只是知識傳授和智力培養，更要關注人的整體發展尤其是情感、精神和價值觀念的發展，要培養完整的人[6。人本主義學習理論提倡有意義的自由學習觀和學生中心的教學觀，是費曼學習法中引導學生自主學習、互教互學、重視學生主體性和創造性的理論基礎。

1.2.4概念轉變理論

維果斯基創立的概念轉變理論認為，在教學前學習者的大腦中已經存在許多與科學概念不一致甚至相反的概念，該理論試圖理解和解釋這些舊概念如何轉變為科學的新概念；概念轉變有兩類，“同化”指運用已有概念解釋新現象，“順應”指學習者先對原有概念感到不滿，而新概念可理解、合理且有效，學習者利用新舊概念之間的聯系和區別進行學習[]。費曼學習法充分利用了所有種類的概念轉變，尤其是“順應”，通過知識之間的聯接提高了學習效率。

2費曼學習法在中高職信息技術課程教學中的應用實踐

2. 1 實踐過程

將費曼學習法融入信息技術課程教學，可以從其五個核心環節拆解出七個步驟，這些步驟分別歸屬于課前準備、課堂學習和課后復習三個階段[8]，如圖3所示。

2.1.1 課前準備

步驟一：動員與成立小組

成立費曼學習小組（以下簡稱小組）之前，需要充分準備，特別是要和學生多溝通，做好動員工作。通過講解費曼學習法的作用，學習所要掌握內容的必要性、目標、步驟、每步要點、講授重點內容、講授技巧，并讓學生自由表達對費曼學習活動的看法，可以提高學生對費曼學習法的認知和信心，增強他們在實踐中的自覺性和專注力。在溝通渠道選擇方面，微信群、QQ群、網絡會議都是不錯的選擇。

在成立小組時，不僅要考慮學生的成績，還要綜合考慮性格和性別因素。具體操作如下。

1）成績分層。將成績分為較好、中等、較差三個層次，一般從每個層次中各自抽一名學生組成一個小組，以確保小組成員的成績水平具有一定的梯度。

2）性格調整。根據用自我報告型人格測評（如MBTI）的在線免費測試結果，對組員進行局部調整。為簡化起見，性格主要考慮內向或外向、實感型（關注事實和數據，著眼于當下的事）或直覺型（關注抽象的模型和概念，追求未來的可能性和某種預感）兩個維度。在同一小組內盡量選擇多種性格的學生，以便組員之間能在學習上相互帶動和促進。為發揮性格上的優勢并抑制劣勢對學習的不良影響，讓外向學生在活躍氛圍上發力并引導他們靜心聆聽、不要躁動，鼓勵內向的學生主動分享，讓實感型組員注重知識體系化，讓直覺型組員大力強化基礎知識。

3）性別平衡。盡量確保每個小組都有男生和女生，使小組性別比例均衡。這樣既能發揮男女學生各自的性別優勢，又能充分利用異性合作的優勢，從而提升小組的學習效果。

步驟二：內容分層匹配

將學習內容按難度進行分層，并分配給相應水平的小組和組員。在實際教學中使用的教材是高等教育出版社2023年7月出版的《信息技術》（第二版），共有八個單元：信息技術應用基礎、網絡應用、圖文編輯、數據處理、程序設計入門、數字媒體技術、信息安全基礎和人工智能初步。各個單元的難度不相同，其中網絡應用、數據處理、程序設計、信息安全基礎難度較高，其余單元難度相對較低。

雖然在分配組員時使各小組水平盡量均衡，但很難完全相同，可把難度較高的單元分配給水平較高的小組，尤其是擁有水平特別出眾的組員的小組。當然，在各小組水平確實非常接近時，可先由各小組根據興趣等因素自愿選擇，當自愿選擇仍有問題時可抽簽決定。

即便在同一單元內部，不同任務的難易程度也有區別。例如，在數據處理單元，有輸入數據、導入數據、格式化數據、公式和函數、排序、使用篩選、分類匯總、圖表、數據透視表和透視圖、了解大數據十個任務，其中公式和函數最難，尤其是VLOOKUP函數的運用；輸入數據、導入數據、格式化數據、篩選難度較低，其余的難度居中。

在各小組負責的單元乃至任務定下來之后需要決定各任務該由哪個組員負責時，可根據任務的難度把任務分配給對應水平的組員。需要注意的是，每個小組的任務盡量來自相同的單元，以便小組協作學習。

步驟三：理解與自我講授

要講授，先要系統地理解；要系統地理解，先要歸類、解構和對比所學的知識，這樣才能去偽存真、去粗存精、去劣存優，才能將需要的知識精華篩選出來。

在自我講授之前，組員還需要進行一系列準備，包括準備講授內容大綱，標出講授時可能存在的問題或需要注意的地方，寫下自己的疑惑甚至打算和其他組員探討的問題。這樣，一方面提高了自我講授的效果和效率，另一方面在后面講給他人時也能有條不紊。

之后，學生進行自我講授。一個比較好的方法是對著鏡子，把鏡子當成朋友，并假設身處一個非常正式的場合，要把書中的精華講給他聽并確保他能聽懂。這樣略有壓力的環境既可以促使自己檢查是否已經記住、掌握了重要知識，又可以通過回顧知識的要點、邏輯體系而加深對知識的理解，也可以通過調取、梳理、強化、系統化剛學習的短時記憶內容從而能長期記住，還可以使學習更加主動，對知識展開聯想和碰撞并得到關于知識是否存在問題的反饋。

有的學生喜歡針對要講述的內容先整理自己的思路，再通過回顧所學內容并翻閱筆記，將自己認為的核心內容寫到一張白紙上，在理解之后將紙張翻到另一面準備講解。等到講完后，將之前講解的重點寫在該紙的背面，然后將紙的正反面對照，看是否存在遺漏或不準確之處，若存在，則這些地方需要做好標記，后面需要強化。

自我講授可分為三個階段：第一個階段是憑印象自我講授，即隨心所欲地把最有把握、最有感受的部分講出來；第二個階段是在自我講授中提出問題，即有意識地把這些知識和以前已知的知識結合起來，進行比較、質疑、分析，弄清一連串的根因，把知識轉化為自己的智慧；第三個階段是在自我講授中融入自己的觀點，即一邊講一邊對比檢查，把自己的觀點融入其中，實現新學知識與已有知識體系的結合。比如，當學習排序時，可以通過RANK函數實現排序方法與已學函數知識的對比與融合。

2.1.2 課堂學習

步驟四：公開講授

公開講授指的是學生在真實的公開場景中以學生易懂的方式和最簡潔的語言向他們沒有歧義地講解、輸出學到的知識，闡述自己的有一定深度的見解，讓即使是門外漢也能一聽就懂。例如，類比是一個很好的講授方式。在講述人工智能的作用時，可把人工智能比作空氣和水，作為必不可少的基礎賦能千行百業；比作原子彈，對工作和生活有爆炸性影響；比作潘多拉魔盒，如果失控可能導致人類毀滅。這樣的類比讓聽眾印象更深刻。

以寫作的方式對待學習知識和輸出知識，是提高講授水平的另一個高效方式。文字是無聲的語言，寫作可以倒逼作者反復思考核心知識點，提煉語言，非常有助于講授。在教學實踐中，可以經常請授課學生撰寫諸如“我對人工智能時代程序員被替代的思考\"等文章并在課堂宣讀或發布，用輸出倒逼輸入。

學生無論是自我講授，還是公開講授，都要充分表達自己的見解，將知識刻上屬于自己的印記。學生對于理解很深刻的知識，大腦會潛意識提醒他們這些知識可能就是自己擅長或者感興趣的部分。此外，教師要經常向學生強調“只要講了就是有進步”。大量的實踐表明，講比不講印象更深，更能引發高質量的交流、反問和質疑，從而進一步提升學習效果。

步驟五：同學質疑補充與教師講評

同學在分組討論中的質疑和補充是學習過程中極為寶貴的資源，對于知識的進一步掌握具有重要意義。分組討論作為一種高效的團隊自主學習方式，能夠促進學生之間的互動與思考。

為保證學習活動順利開展，需要記錄三方面內容：所有組員反映的問題，對組員評價的反思，自我反省與改進措施。這些內容可與“理解與自我講授”中的三個方面內容組合到一張表即“小組學習過程表”中，教師要督促學生正確填寫完整。

在交流過程中用好了這張表也意味著將費曼學習法融入了教學過程，就更能針對組員反饋和自己發現的問題去進行反思，不斷改進。這利于促進學生更深地理解問題，感悟解決過程，多維度提升認知，最終以教促學共同提升。

教師在討論過程中應發揮關鍵作用。鼓勵學生互動：鼓勵其他學生對提出的問題進行解答，對踴躍發言的學生給予表揚。答疑解惑：針對學生無法解答的問題，教師應及時答疑解惑并進行綜合點評。激發學習熱情：通過教師的引導和點評，促進學生之間的互相學習和探討，激發學生的學習熱情，最大限度地加深學生對知識的理解。

教師和其他學生的正面評價無疑會增強講授者的成就感和繼續學習的自信心。但反面評價也不無作用，它能讓講授者清楚認識到不同人對同一知識點可能存在的不同看法，而解決問題的過程其實也是加深理解、獲取智慧的過程。

步驟六：重新輸出與上機實操

通過回顧和反思公開講授中獲得的教訓和經驗、同學質疑補充內容、教師點評意見，講授的學生要發現自己還沒理解或者無法簡單解釋的地方并記錄下來，回到第三步中的“理解”進行“小循環”，檢查資料來源，彌補薄弱的知識點，或者修正不正確的、不合實際的知識點，直到重新輸出并能徹底理解清楚、講解清楚。

信息技術是一門實操性很強、強調動手能力的學科，絕大多數輸出最終都要落實到上機實操上。通過上機，可以使掌握的知識轉變成實實在在的動手能力。

不難看出，費曼學習法的關鍵在于調動學生的積極性，使他們主動參與到學習過程中。學生由于要在課上或課下講解相關知識，必然會在課前或課中主動進行相應的學習、探究。通過應用費曼學習法，學生的學習過程由傳統教學活動中學生被動接受知識轉變為學生主動學習、解釋、輸出知識，從而實現了從被動學習到主動學習的轉變。

2.1.3 課后復習

步驟七：簡化內化知識

上述六步之后，還需嘗試將講解的知識進行概念簡化類比并吸收，例如，將其與相關內容建立聯系，不斷更新、完善自己的知識體系，便于今后隨時提取知識，使其能長期為自己所用。

以上七步，既可以在線下進行，也可以在線上進行或線上線下同時進行。

2.1.4實踐全過程注意事項

在整個實踐過程中，教師既要及時幫助學生解答過程中出現的問題，也要根據反饋及時調整、改進并做好評價、獎懲和監督工作。

評價時應做到過程評價和結果評價并重，定性與定量結合，不斷進行階段性的總結，一旦出現較大問題，應及時反思并進行適當調整。其中，定性分析主要基于活動打分表、訪談、問卷調研和現場感受，用來分析采用費曼學習法對組員學習意愿、學習興趣等方面的影響。在用活動打分表進行定性分析時，每次活動用一張活動打分表，對參與該活動的所有小組的參與積極性、活動有序性、講解者狀態、聽眾狀態、交流質量、共學效果、團隊整體合作情況等七大活動要素，按好、中、差三個等級進行打分。例如，針對“積極性”打分：若全體參與且主動思考，活動氣氛熱烈，則可評為“好”；若所有組員都參與了，活動基本能正常開展，但有少數組員心不在焉，則可評為“中”；若全員懈怠，萎靡不振，參與程度很差，則可評為“差”。

將所有活動打分表匯總后，既可以分析出各小組在所有活動中的具體表現，又可以分析出活動開展情況與效果的關聯程度。

每周可隨機抽查幾個小組的互講效果，并根據設定的獎懲制度進行獎懲。獎懲應以小組為單位，而不是針對個人，從而有利于培養團隊合作精神。

從學生上交的小組學習過程表中可以分析出運用費曼學習法后各個層次任務的完成情況。綜合各項材料，最終可以對費曼學習法在中高職信息技術課程教學中的實踐效果進行定性分析。

2.2 實踐成效與不足

通過調查問卷、訪談以及數據收集與處理，發現運用費曼學習法前后相比，出現了多方面的積極變化：1）學生的學習成績顯著提升，單元測試成績平均提高了7分以上；2）踐行了以學生為主體、教師為主導的教學理念，顯著提高了學生學習效率和課堂教學效率；3）學生的學習興趣、主動性、歸納分析能力、語言表達能力、學習能力（特別是自學能力）均得到了提升；此外，人際交往能力、團隊合作能力、組織能力和團隊凝聚力也有所增強。實踐表明，費曼學習法對性格外向、中等層次的學生綜合提升效果更明顯。

雖然本研究取得了一定的成果，可為其他應用型學科教學提供參考，但也存在不足，例如，只對中高職信息技術教學進行了研究探索，實施面還較小。未來的研究需要將費曼學習法應用于更多專業課程，并持續優化其實施方法與步驟，以進一步驗證其普適性和有效性。

3參考文獻

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