楊玉芹

(香港大學(xué) 教育學(xué)院，香港特別行政區(qū) 999077)

啟發(fā)性挫敗的設(shè)計(jì)研究
——翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施策略

楊玉芹

(香港大學(xué) 教育學(xué)院，香港特別行政區(qū) 999077)

翻轉(zhuǎn)課堂作為一種新的教學(xué)組織形式和教學(xué)理念，借助微課等技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)學(xué)生的自主個(gè)性化學(xué)習(xí)提供了極大的可能性。但是，無(wú)論是目前的微課設(shè)計(jì)，還是翻轉(zhuǎn)課堂的組織、設(shè)計(jì)，都存在諸多問(wèn)題。翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)質(zhì)是以學(xué)生為中心的，基于問(wèn)題探究的自主、個(gè)性化學(xué)習(xí)，是對(duì)傳統(tǒng)的以教師為中心的講授型教學(xué)的一種顛覆，因此翻轉(zhuǎn)課堂、微課學(xué)習(xí)資源的設(shè)計(jì)需要一種全新的視角和模式，以支持學(xué)生的自主個(gè)性化學(xué)習(xí)?；谶@一假設(shè)，該研究提出了適合翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)組織形式的啟發(fā)性挫敗設(shè)計(jì)。該文詳細(xì)論述了啟發(fā)性挫敗設(shè)計(jì)的四個(gè)相互依賴(lài)的機(jī)制(啟發(fā)性挫敗的問(wèn)題設(shè)計(jì)、元認(rèn)知活動(dòng)設(shè)計(jì)、參與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)文化的設(shè)計(jì))，以及原則和原理，以期為翻轉(zhuǎn)課堂理論與實(shí)踐的發(fā)展，微課的設(shè)計(jì)等提供新的視角和模式。

啟發(fā)性挫?。环D(zhuǎn)課堂；自主個(gè)性化學(xué)習(xí)；微課；MOOCs

一、引言

以學(xué)習(xí)者為中心、支持和幫助學(xué)習(xí)者進(jìn)行自主、個(gè)性化學(xué)習(xí)，是教育者長(zhǎng)期追求的目標(biāo)。翻轉(zhuǎn)課堂作為一種新的教學(xué)組織形式，借助微課和MOOCs等技術(shù)，在促進(jìn)學(xué)生的自主個(gè)性化學(xué)習(xí)方面具有巨大的潛力。翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)質(zhì)是以學(xué)生為中心的，基于問(wèn)題探究的自主、個(gè)性化學(xué)習(xí)。翻轉(zhuǎn)課堂成功的關(guān)鍵在于：課前教師能否設(shè)計(jì)出激發(fā)學(xué)生進(jìn)行探究的以問(wèn)題解決為中心的學(xué)習(xí)資源(如微課、MOOCs等)和課中教師能否引導(dǎo)學(xué)生的積極討論和幫助學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行深化，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生問(wèn)題解決能力和創(chuàng)新能力的發(fā)展等[1]。但目前，無(wú)論是用于翻轉(zhuǎn)課堂的微課或者M(jìn)OOCs的設(shè)計(jì)，還是翻轉(zhuǎn)課堂組織設(shè)計(jì)本身都存在諸多問(wèn)題：如書(shū)本內(nèi)容的電子化，傳統(tǒng)教師講授課堂的視頻化、切片化處理等，進(jìn)而影響了翻轉(zhuǎn)課堂在培養(yǎng)學(xué)生問(wèn)題解決和創(chuàng)新能力發(fā)展方面的優(yōu)勢(shì)。

承載翻轉(zhuǎn)課堂內(nèi)容的MOOCs和微課，既不是傳統(tǒng)課程的微型化和切片化處理，亦不是課本知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容的電子化，同時(shí)翻轉(zhuǎn)課堂亦不是傳統(tǒng)課堂的視頻化與預(yù)播放。翻轉(zhuǎn)課堂以及承載其內(nèi)容的學(xué)習(xí)資源等的組織、設(shè)計(jì)需要一種全新的視角，以支持學(xué)生的自主個(gè)性化學(xué)習(xí)。Kapur等一些學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，與直接教授學(xué)科內(nèi)容相比，在學(xué)習(xí)過(guò)程中設(shè)計(jì)一定形式的挫敗，可以激發(fā)學(xué)生創(chuàng)建出更多的問(wèn)題表征與解決方案，進(jìn)而促進(jìn)問(wèn)題解決能力和創(chuàng)新能力的發(fā)展，本文將該種類(lèi)型的挫敗界定為啟發(fā)性挫敗(Productive Failure)[2-5]。啟發(fā)性挫敗的研究對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)資源的設(shè)計(jì)以及翻轉(zhuǎn)課堂的設(shè)計(jì)、組織等具有非常重要的啟示。因此如何在翻轉(zhuǎn)課堂以及其所需的學(xué)習(xí)資源中(微課或MOOCs等)，設(shè)計(jì)良好的啟發(fā)性挫敗，并給學(xué)習(xí)者提供適切的支架，以幫助他們從啟發(fā)性挫敗中受益更多，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生問(wèn)題解決能力與創(chuàng)造能力的發(fā)展，就成為目前學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域和教育領(lǐng)域一個(gè)噬待解決的問(wèn)題。本文嘗試對(duì)啟發(fā)性挫敗的設(shè)計(jì)和相應(yīng)支架的設(shè)計(jì)進(jìn)行解構(gòu)，以期最大化啟發(fā)性挫敗在問(wèn)題解決與創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的作用，進(jìn)而發(fā)揮翻轉(zhuǎn)課堂在支持學(xué)生的自主、個(gè)性化性學(xué)習(xí)方面的潛能，使自主個(gè)性化學(xué)習(xí)成為可能。

二、啟發(fā)性挫敗設(shè)計(jì)的案例分析

問(wèn)題取向的探究式學(xué)習(xí)作為建構(gòu)知識(shí)、發(fā)展問(wèn)題解決和創(chuàng)新能力的一種非常重要的模式和途徑，目前已成為教育和學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域研究和實(shí)踐的一個(gè)熱點(diǎn)，同時(shí)也是一個(gè)難點(diǎn)。以問(wèn)題為基礎(chǔ)來(lái)開(kāi)展學(xué)習(xí)和教學(xué)活動(dòng)，不僅可以促進(jìn)學(xué)生知識(shí)內(nèi)容的習(xí)得，幫助學(xué)生打下靈活的知識(shí)基礎(chǔ)，而且還可以促進(jìn)學(xué)習(xí)者批判性思維和創(chuàng)造性思維的發(fā)展，實(shí)際問(wèn)題解決能力的提升，以及協(xié)作與自主學(xué)習(xí)能力的提高[6-10]。教育領(lǐng)域的研究者和實(shí)踐者普遍認(rèn)為，高效的學(xué)習(xí)和問(wèn)題解決依賴(lài)于設(shè)計(jì)良好的教學(xué)支持和認(rèn)知支架，尤其是在學(xué)習(xí)的開(kāi)始階段；沒(méi)有這些教學(xué)支持和認(rèn)知支架，學(xué)生將難以達(dá)到預(yù)定的學(xué)習(xí)績(jī)效[11]?；谶@一假設(shè)，如何給學(xué)生提供及時(shí)的、與問(wèn)題解決和目標(biāo)學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)的教學(xué)支持和認(rèn)知支架，以幫助學(xué)生順利解決問(wèn)題，避免挫敗，達(dá)到預(yù)期的學(xué)習(xí)績(jī)效，成為教學(xué)設(shè)計(jì)領(lǐng)域(包括學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì))一個(gè)非常主流的研究與實(shí)踐分支；其教學(xué)支持和認(rèn)知支架通常以?xún)?nèi)容支持、專(zhuān)家?guī)椭?、工具資源以及對(duì)問(wèn)題本身進(jìn)行結(jié)構(gòu)化等形式出現(xiàn)[12]。

但是，在學(xué)習(xí)過(guò)程中，如果過(guò)早地給學(xué)生提供該種類(lèi)型的學(xué)習(xí)支架，通常會(huì)限制學(xué)生積極主動(dòng)性的發(fā)揮，探究能力和創(chuàng)造能力的發(fā)展，以及降低學(xué)習(xí)效果等。原因有二：一是學(xué)生不具備所需的知識(shí)變式，以辨別和理解直接教學(xué)給出的領(lǐng)域知識(shí)表征形式與方法的作用[13]；二是當(dāng)概念、解決方法和知識(shí)表征方式在直接教學(xué)中以結(jié)構(gòu)化的形式呈現(xiàn)時(shí)，學(xué)生可能并不明白為什么要以此形式進(jìn)行組織、呈現(xiàn)[14][15]。因此，學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域的一些研究者在教學(xué)設(shè)計(jì)中嘗試延遲教學(xué)支持和認(rèn)知支架，設(shè)計(jì)挫敗和挖掘、利用挫敗在學(xué)習(xí)與問(wèn)題解決中的積極作用，如促進(jìn)創(chuàng)造思維與能力的發(fā)展、概念轉(zhuǎn)變與問(wèn)題解決能力的發(fā)展等[16][17]。本研究將該種類(lèi)型的挫敗界定為啟發(fā)性挫敗。所謂挫敗是指學(xué)生不能解決要解決的問(wèn)題或找不到要解決問(wèn)題的正統(tǒng)解決方案[18]；而啟發(fā)性挫敗是指盡管學(xué)生在短期內(nèi)不能將問(wèn)題解決或找不到問(wèn)題的正統(tǒng)解決方案，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度考慮，對(duì)問(wèn)題表征方式與解決方案的探究過(guò)程，實(shí)質(zhì)上促進(jìn)了學(xué)生問(wèn)題解決、創(chuàng)新學(xué)習(xí)能力的發(fā)展與提高[19]，其包括建模/創(chuàng)新和鞏固/整合兩個(gè)階段[20]。一些研究發(fā)現(xiàn)啟發(fā)性挫敗學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)在促進(jìn)概念性理解與學(xué)習(xí)遷移方面明顯優(yōu)于直接的教學(xué)設(shè)計(jì)，并且在這兩個(gè)方面上的優(yōu)勢(shì)并不削弱學(xué)生在問(wèn)題解決過(guò)程中的程序性和流暢性[21-24]。

通過(guò)對(duì)啟發(fā)性挫敗的研究進(jìn)行深入分析，發(fā)現(xiàn)這些研究的共同點(diǎn)：關(guān)注(1)問(wèn)題表征方式與解決方案建模嘗試在學(xué)習(xí)與問(wèn)題解決過(guò)程中的作用；(2)如何在建模/創(chuàng)新階段精確地設(shè)計(jì)啟發(fā)性挫敗任務(wù)，以激活學(xué)生的原有知識(shí)；(3)建模/創(chuàng)新階段提供適切的支架，從而使學(xué)生受益于建模與創(chuàng)新過(guò)程，例如Kapur為學(xué)生提供情感支持，Roll等為學(xué)生提供元認(rèn)知支架，Westermann和Rummel為學(xué)生的有意義交互提供角色扮演支持等。這些研究發(fā)現(xiàn)：(1)問(wèn)題表征方式與解決方案：學(xué)生能創(chuàng)造出的問(wèn)題表征方式與解決方案越多，其從啟發(fā)性挫敗中受益就越多[25][26]，在問(wèn)題解決過(guò)程中投入的積極主動(dòng)性就越多，進(jìn)而能更好地發(fā)展自主與協(xié)作學(xué)習(xí)能力[27-30]；(2)與問(wèn)題解決和目標(biāo)內(nèi)容知識(shí)不相關(guān)的支架支持：給學(xué)生提供一些與問(wèn)題解決和目標(biāo)內(nèi)容知識(shí)不相關(guān)的支架支持，例如情感支架[31]、元認(rèn)知支架[32]以及有意交互角色扮演支架等[33]，從而防止學(xué)生無(wú)意義挫敗經(jīng)歷的發(fā)生，同時(shí)使學(xué)生的建模與創(chuàng)新活動(dòng)處于無(wú)組織狀態(tài)，并使學(xué)生沉浸于啟發(fā)性挫敗的學(xué)習(xí)活動(dòng)之中。該種類(lèi)型的支架支持異于直接教學(xué)與認(rèn)知支架——學(xué)生不會(huì)直接被告知或教授目標(biāo)內(nèi)容知識(shí)；(3)學(xué)生原有知識(shí)變式的激活與問(wèn)題關(guān)鍵特征的關(guān)注：對(duì)啟發(fā)性挫敗學(xué)習(xí)活動(dòng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，如利用技術(shù)幫助學(xué)生激活與問(wèn)題解決相關(guān)的先前知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注問(wèn)題的核心概念與特征等。

三、啟發(fā)性挫敗的設(shè)計(jì)原理與機(jī)制

在其他學(xué)者關(guān)于啟發(fā)性挫敗設(shè)計(jì)研究的基礎(chǔ)上[34-41]，本研究結(jié)合我國(guó)翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)踐發(fā)展的問(wèn)題，嘗試對(duì)啟發(fā)性挫敗的設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)論述，從而使翻轉(zhuǎn)課堂在支持學(xué)習(xí)者的自主、個(gè)性化學(xué)習(xí)方面最大化其潛力，促進(jìn)學(xué)生的自主個(gè)性化學(xué)習(xí)。自主個(gè)性化學(xué)習(xí)指學(xué)習(xí)者自己確定學(xué)習(xí)目標(biāo)，準(zhǔn)備學(xué)習(xí)，采取必要的步驟實(shí)現(xiàn)預(yù)定的學(xué)習(xí)目標(biāo)；在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)習(xí)者自我管理、評(píng)價(jià)和調(diào)控學(xué)習(xí)，保持高水平的動(dòng)機(jī)[42]，不斷地利用、發(fā)揮和發(fā)展自己的優(yōu)勢(shì)(Strength-based Learning)。一個(gè)自主個(gè)性化學(xué)習(xí)者在進(jìn)行學(xué)習(xí)的過(guò)程中，能夠利用監(jiān)控、反思、測(cè)試、質(zhì)疑及自我評(píng)估等過(guò)程與策略，實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的理解、創(chuàng)新以及高層次學(xué)習(xí)目的等。因此，在設(shè)計(jì)啟發(fā)性挫敗時(shí)，既要考慮學(xué)生學(xué)科相關(guān)的知識(shí)和思維的發(fā)展，又要考慮學(xué)生的元認(rèn)知意識(shí)和技能的發(fā)展。

啟發(fā)性挫敗學(xué)習(xí)任務(wù)與活動(dòng)的設(shè)計(jì)包括建模/創(chuàng)新和鞏固/整合兩個(gè)階段。建模階段為學(xué)生提供對(duì)新穎復(fù)雜問(wèn)題進(jìn)行建模，探究多重問(wèn)題表征方式與解決方案優(yōu)勢(shì)與局限的機(jī)會(huì)；而緊隨其后的鞏固與整合階段則為學(xué)生提供對(duì)其創(chuàng)造的相關(guān)問(wèn)題表征與解決方案進(jìn)行比較與對(duì)比、組織及整合成為正統(tǒng)問(wèn)題表征與解決方案的機(jī)會(huì)。在這兩個(gè)階段，都要設(shè)計(jì)促進(jìn)學(xué)生發(fā)展元認(rèn)知意識(shí)和能力的活動(dòng)，學(xué)生的參與結(jié)構(gòu)及學(xué)習(xí)文化等。要最大化啟發(fā)性挫敗的作用，其設(shè)計(jì)就要體現(xiàn)四個(gè)相互依賴(lài)的機(jī)制，即：對(duì)學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)的運(yùn)用與發(fā)展，元認(rèn)知意識(shí)和能力的發(fā)展，參與結(jié)構(gòu)的恰當(dāng)使用和學(xué)習(xí)文化的創(chuàng)建，其具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下。為了在啟發(fā)性挫敗的學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)中體現(xiàn)上述四個(gè)相互依賴(lài)的機(jī)制，其核心設(shè)計(jì)原則包括：(1)創(chuàng)建問(wèn)題解決情境時(shí)，要設(shè)計(jì)富有挑戰(zhàn)但不會(huì)讓學(xué)生產(chǎn)生沮喪感的問(wèn)題。這些問(wèn)題依賴(lài)于學(xué)生原有的知識(shí)變式，同時(shí)也激發(fā)學(xué)生對(duì)問(wèn)題表征方式與解決方案進(jìn)行多樣化探究；(2)提供學(xué)生對(duì)問(wèn)題結(jié)果和過(guò)程進(jìn)行解釋、精細(xì)化、監(jiān)控和反思的機(jī)會(huì)；(3)提供學(xué)生發(fā)展元認(rèn)知意識(shí)和能力的機(jī)會(huì)；(4)讓學(xué)生有機(jī)會(huì)對(duì)正統(tǒng)的問(wèn)題表征方式和解決方案與各種失敗的或不夠好的多重問(wèn)題表征方式與解決方案進(jìn)行優(yōu)缺點(diǎn)的比較和反思。

(一)啟發(fā)性挫敗問(wèn)題的設(shè)計(jì)

啟發(fā)性挫敗問(wèn)題的設(shè)計(jì)要體現(xiàn)四個(gè)相互依賴(lài)的方面：激活并使用與目標(biāo)概念相關(guān)的先前知識(shí)(知識(shí)變式)；注意目標(biāo)概念的關(guān)鍵特征；解釋與精細(xì)化這些關(guān)鍵特征；將這些關(guān)鍵特征整合進(jìn)目標(biāo)概念。建模/創(chuàng)新階段活動(dòng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是為學(xué)生提供創(chuàng)建和探究多重問(wèn)題表征方式和解決方案的機(jī)會(huì)，其設(shè)計(jì)著眼于學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”。為啟發(fā)性挫敗設(shè)計(jì)適切的探究問(wèn)題，是一個(gè)不斷調(diào)整和矯正的過(guò)程，其目的是找到既富于挑戰(zhàn)但又不至于使學(xué)生產(chǎn)生沮喪感的復(fù)雜問(wèn)題。這個(gè)過(guò)程需要考慮問(wèn)題的復(fù)雜度，學(xué)生的原有知識(shí)資源/知識(shí)變式，以及問(wèn)題設(shè)定方式的吸引力等三個(gè)方面。

1.問(wèn)題的復(fù)雜程度。良構(gòu)問(wèn)題通常見(jiàn)諸于課本，具有標(biāo)準(zhǔn)答案。因此，對(duì)于此類(lèi)問(wèn)題，學(xué)習(xí)者既可能迅速解決，也可能因?yàn)閱?wèn)題本身不具備挑戰(zhàn)性而放棄。而對(duì)于劣構(gòu)復(fù)雜的問(wèn)題場(chǎng)景，因其問(wèn)題表征方式和解決方案的多樣性，通常能夠激發(fā)和調(diào)動(dòng)不同知識(shí)基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)者參與問(wèn)題解決過(guò)程。這些問(wèn)題場(chǎng)景既立足于學(xué)生原有的學(xué)習(xí)經(jīng)歷和知識(shí)基礎(chǔ)[43]，同時(shí)又鼓勵(lì)激發(fā)學(xué)生對(duì)多重問(wèn)題表征方式和解決方案的探究，在探究過(guò)程中，學(xué)生通常需要做出假設(shè)并驗(yàn)證假設(shè)。

2.學(xué)生的原有知識(shí)資源和學(xué)習(xí)經(jīng)歷。問(wèn)題的復(fù)雜程度不僅僅是問(wèn)題本身的屬性，同時(shí)也涉及問(wèn)題和問(wèn)題解決者之間的關(guān)系。例如對(duì)某些學(xué)習(xí)者來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)單的問(wèn)題，但對(duì)其他學(xué)習(xí)者卻未必簡(jiǎn)單。同時(shí)學(xué)習(xí)者在問(wèn)題解決過(guò)程中，能夠創(chuàng)造出多少問(wèn)題表征方式和問(wèn)題解決方案，取決于學(xué)習(xí)者可利用的知識(shí)變式、學(xué)習(xí)經(jīng)歷等。一些研究表明，給學(xué)生提供設(shè)計(jì)良好的啟發(fā)性挫敗問(wèn)題和學(xué)習(xí)支架，學(xué)生的確能夠調(diào)動(dòng)自己豐富的知識(shí)資源/知識(shí)變式，來(lái)產(chǎn)生多重問(wèn)題表征方式和問(wèn)題解決方案，以解決問(wèn)題[44]。

3.問(wèn)題場(chǎng)景的吸引力。如何設(shè)置問(wèn)題場(chǎng)景，與學(xué)科性質(zhì)相關(guān)，也與學(xué)生的年齡和知識(shí)基礎(chǔ)相關(guān)。一些研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)問(wèn)題以故事對(duì)白的形式呈現(xiàn)，以動(dòng)畫(huà)人物角色扮演等，學(xué)生更投入，也更有興趣。也有一些研究發(fā)現(xiàn)，連環(huán)畫(huà)更有吸引力[45]?？傊?，在啟發(fā)性挫敗設(shè)計(jì)中，與學(xué)科概念和思維方式密切相關(guān)的設(shè)計(jì)，需要考慮問(wèn)題的復(fù)雜性，學(xué)生原有的知識(shí)資源/知識(shí)變式以及問(wèn)題場(chǎng)景的吸引力等。

鞏固/整合階段活動(dòng)設(shè)計(jì)的目的是促進(jìn)學(xué)生對(duì)各種失敗的或不夠好的多重問(wèn)題表征形式和解決方案與正統(tǒng)的問(wèn)題解決方式進(jìn)行比較，理解其優(yōu)勢(shì)與局限?；顒?dòng)設(shè)計(jì)的核心是師生共同發(fā)起一場(chǎng)全班討論，重點(diǎn)理解各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，并將其與正統(tǒng)方法進(jìn)行比較。這種活動(dòng)能夠讓學(xué)生有機(jī)會(huì)注意、理解目標(biāo)概念的關(guān)鍵特征，并理解這些特征又如何整合于正統(tǒng)的問(wèn)題解決方案之中。

(二)元認(rèn)知活動(dòng)的設(shè)計(jì)

協(xié)作問(wèn)題解決與建構(gòu)知識(shí)是一個(gè)涉及學(xué)習(xí)、協(xié)作和探究的復(fù)雜過(guò)程[46]。這一過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜、逐漸浮現(xiàn)的動(dòng)態(tài)過(guò)程，需要學(xué)生作為積極的個(gè)體，基于對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)習(xí)結(jié)果的評(píng)價(jià)，持續(xù)地對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控、反思，以實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的解決和知識(shí)的建構(gòu)。眾多研究發(fā)現(xiàn)，學(xué)習(xí)是一個(gè)涉及元認(rèn)知意識(shí)和元認(rèn)知技能的有意識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程，且這些元認(rèn)知意識(shí)和技能的習(xí)得是學(xué)生遷移和學(xué)會(huì)如何學(xué)習(xí)的關(guān)鍵。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，如果給學(xué)生設(shè)計(jì)一些活動(dòng)，幫助其發(fā)展關(guān)于問(wèn)題解決和探究過(guò)程的意識(shí)，以及對(duì)于這個(gè)過(guò)程的自主反思能力，不僅能夠幫助學(xué)生掌握學(xué)科相關(guān)的知識(shí)和思維方式與能力，還能幫助學(xué)生提升其學(xué)習(xí)經(jīng)歷[47][48]。因此，如何在學(xué)生解決啟發(fā)性挫敗問(wèn)題的活動(dòng)中，融入幫助學(xué)生發(fā)展元認(rèn)知意識(shí)和能力的活動(dòng)設(shè)計(jì)，對(duì)最大化啟發(fā)性挫敗的效果來(lái)說(shuō)非常關(guān)鍵。

建模/創(chuàng)新階段活動(dòng)設(shè)計(jì)的目的是幫助學(xué)生對(duì)多重問(wèn)題表征方式和解決方案進(jìn)行反思，并對(duì)產(chǎn)生這些問(wèn)題解決方案和表征方式的過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控和反思，從而持續(xù)地對(duì)問(wèn)題解決過(guò)程進(jìn)行調(diào)整和規(guī)劃?；顒?dòng)設(shè)計(jì)的核心是給學(xué)生提供一定的元認(rèn)知支架，如學(xué)習(xí)結(jié)果和學(xué)習(xí)過(guò)程的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、評(píng)價(jià)原則或者問(wèn)題解決過(guò)程的信息[49-51]；或者給學(xué)生創(chuàng)建一個(gè)探究的情境，該情境中嵌入學(xué)生科學(xué)探究的模型或者反思的過(guò)程與策略等[52-54]；或者給學(xué)生提供一些促進(jìn)反思、監(jiān)控活動(dòng)和意識(shí)的問(wèn)題等[55][56]，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生對(duì)探究過(guò)程、思維過(guò)程和元認(rèn)知策略與技巧的思考與反思。在這個(gè)過(guò)程中，一些概念圖工具的提供，也可能會(huì)幫助學(xué)生對(duì)問(wèn)題表征方式與問(wèn)題解決方案進(jìn)行反思。鞏固/整合階段，設(shè)計(jì)元認(rèn)知活動(dòng)時(shí)，要激發(fā)學(xué)生運(yùn)用一定的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各種問(wèn)題解決方案進(jìn)行評(píng)價(jià)和反思，同時(shí)對(duì)自己的整個(gè)問(wèn)題解決和探究過(guò)程進(jìn)行反思等。常用策略包括同伴評(píng)價(jià)和寫(xiě)反思日志等。

(三)參與結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

建模/創(chuàng)新階段，設(shè)計(jì)參與結(jié)構(gòu)時(shí)，要鼓勵(lì)學(xué)生之間的協(xié)作。對(duì)于問(wèn)題解決來(lái)說(shuō)，學(xué)生創(chuàng)造多重問(wèn)題表征形式和問(wèn)題解決方案的過(guò)程，與對(duì)這些表征形式和方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比和比較的討論過(guò)程同等重要。研究發(fā)現(xiàn)，協(xié)作問(wèn)題解決能夠促進(jìn)學(xué)生對(duì)共同學(xué)習(xí)成果的分享、精細(xì)化處理、批判、解釋以及評(píng)價(jià)等[57]，所以這一階段要采用小組協(xié)作的參與結(jié)構(gòu)。但把學(xué)生放到一個(gè)小組中，并不意味著協(xié)作就能產(chǎn)生。教師或助教或?qū)W(xué)要給學(xué)生提供一定的支持，如角色扮演、混合編組等，并利用群體動(dòng)力學(xué)的理論等，指導(dǎo)學(xué)生的協(xié)作，進(jìn)而最大化協(xié)作學(xué)習(xí)的效果。鞏固/整合階段，設(shè)計(jì)參與結(jié)構(gòu)時(shí)，要鼓勵(lì)學(xué)生增進(jìn)自己的智慧投入。教師如何推動(dòng)學(xué)生進(jìn)行參與，在很大程度上決定著學(xué)生對(duì)各種問(wèn)題表征形式和解決方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較和對(duì)比的效果[58]。各小組介紹他們的成果時(shí)，教師要通過(guò)問(wèn)題讓他們澄清、細(xì)化自己的表述。同時(shí)，教師還要重新表述學(xué)生的解釋?zhuān)员忝鞔_地聚焦關(guān)鍵的概念特征。這一過(guò)程中，要使全班同學(xué)積極參與討論，相互提問(wèn)、解釋、精細(xì)化和同伴互評(píng)等。

(四)學(xué)習(xí)文化的創(chuàng)設(shè)

建模/創(chuàng)新階段，鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)問(wèn)題表征方式和問(wèn)題解決方案進(jìn)行多重探究，為學(xué)生的探究創(chuàng)設(shè)安全的環(huán)境。在這個(gè)階段，給學(xué)生提供一些與問(wèn)題解決和目標(biāo)內(nèi)容知識(shí)不相關(guān)的支架支持，例如元認(rèn)知支架[59]，情感支架[60]，以及有意義交互角色扮演支架等[61]，從而防止學(xué)生產(chǎn)生無(wú)意義挫敗，并能夠使學(xué)生的建模與創(chuàng)新活動(dòng)處于自由狀態(tài)。但如果給學(xué)生提供與問(wèn)題解決或目標(biāo)學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)的認(rèn)知支架，通常使學(xué)生錯(cuò)失對(duì)多重問(wèn)題表征方式和解決方案進(jìn)行探究和創(chuàng)造的機(jī)會(huì)，而這恰恰是啟發(fā)性挫敗發(fā)揮作用的關(guān)鍵時(shí)機(jī)。鞏固/整合階段，創(chuàng)建安全的分享討論環(huán)境，鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)多重問(wèn)題表征方式和問(wèn)題解決方案進(jìn)行對(duì)比、討論某些方法為什么，以及在何種條件下優(yōu)于其他方法；反思產(chǎn)生多重問(wèn)題表征方式和問(wèn)題解決方案的過(guò)程以及同伴互評(píng)等。

啟發(fā)性挫敗活動(dòng)設(shè)計(jì)、元認(rèn)知活動(dòng)設(shè)計(jì)、參與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)文化的設(shè)計(jì)這四個(gè)要素需要相互配合，以盡可能地激發(fā)學(xué)生創(chuàng)設(shè)解決復(fù)雜問(wèn)題的多重問(wèn)題表征形式和解決方案，并對(duì)這些表征方式和解決方案的優(yōu)勢(shì)與不足進(jìn)行解釋、對(duì)比、比較和反思。協(xié)作問(wèn)題表征形式和解決方案的探究、對(duì)比、討論、分享和評(píng)價(jià)，可以幫助學(xué)生激活、辨析先前的知識(shí)，并促進(jìn)學(xué)生注意、解釋和精細(xì)化關(guān)鍵概念特征。設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)文化，可以促進(jìn)安全的探究和討論分享環(huán)境，進(jìn)而使學(xué)生從啟發(fā)性挫敗中受益。這四種設(shè)計(jì)是密不可分的，它們使學(xué)生在一個(gè)安全的環(huán)境中，借助協(xié)作學(xué)習(xí)，既幫助學(xué)生發(fā)展與學(xué)科相關(guān)的問(wèn)題解決能力和創(chuàng)新能力，也幫助學(xué)生發(fā)展其元認(rèn)知能力(如計(jì)劃、監(jiān)控和反思等)，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的遷移和變式。在這個(gè)過(guò)程中，需要給學(xué)生提供與問(wèn)題解決不相關(guān)的支架與幫助，如提供情感支持、元認(rèn)知支架、創(chuàng)建協(xié)作分享文化、管理課堂等。

四、結(jié)論與啟示

MOOCs和微課作為一種顛覆性技術(shù)，借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和資本的推動(dòng)，獲得迅猛發(fā)展，以海嘯之勢(shì)迅速風(fēng)靡全球，尤其是在中國(guó)對(duì)優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)資源和教學(xué)方式的渴求，更是促進(jìn)了MOOCs和微課在中國(guó)的極速發(fā)展。但如何利用這些資源實(shí)現(xiàn)真正的課堂翻轉(zhuǎn)，以支持學(xué)習(xí)者的自主個(gè)性化學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生的問(wèn)題解決能力和創(chuàng)新意識(shí)、能力的發(fā)展，就成為目前亟待解決的問(wèn)題之一。翻轉(zhuǎn)課堂以及承載其學(xué)習(xí)資源的MOOCs和微課等的設(shè)計(jì)需要一種全新的思維和模式，從而使翻轉(zhuǎn)課堂成為可能，以支持學(xué)生的自主個(gè)性化學(xué)習(xí)。啟發(fā)性挫敗設(shè)計(jì)作為一種新的設(shè)計(jì)理念和視角，以激發(fā)學(xué)生借助協(xié)作學(xué)習(xí)方式，在學(xué)習(xí)過(guò)程中積極參與問(wèn)題解決活動(dòng)和元認(rèn)知活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生充分利用自己的原有知識(shí)技能和文化背景，自主的使用資源進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)，從而培養(yǎng)學(xué)習(xí)者成為積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)者和反思者。但該領(lǐng)域的研究目前僅僅處于起步階段，要實(shí)現(xiàn)啟發(fā)性挫敗在學(xué)習(xí)與問(wèn)題解決中效果的最大化，我們還有很長(zhǎng)的路要走。目前關(guān)于啟發(fā)性挫敗的研究集中于其對(duì)問(wèn)題解決與創(chuàng)新能力發(fā)展的作用等，但鮮有研究深入系統(tǒng)探究如何借助技術(shù)支持啟發(fā)性挫敗建模/創(chuàng)新和鞏固/教學(xué)兩個(gè)階段效能的策略，以及啟發(fā)性挫敗促進(jìn)問(wèn)題解決與創(chuàng)新能力發(fā)展的機(jī)條件等。因此，啟發(fā)性挫敗的研究和實(shí)踐需要引起更多學(xué)者的關(guān)注和研究。

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楊玉芹：在讀博士，研究方向?yàn)閷W(xué)習(xí)科學(xué)、知識(shí)建構(gòu)與創(chuàng)新、教師教育等(yqyang@hku.hk）。

2014年8月5日

責(zé)任編輯：李馨 趙云建

Designing Productive Failure for Flipping the Classroom

Yang Yuqin
(Faculty of Education, The University of Hong Kong, Hong Kong 999077)

Flipping the classroom, as new pedagogy, has recently gained prominence due to advances in technology and increased ubiquitous access to computers and other mobile devices. It provides great potential for personalizing learning. The nature of flipping the classroom is inquiry-based self-regulated personalized learning, centering around students. At present, many problems exist in designing for flipped classrooms. Thus, we need a new perspective to design flipped classrooms to support self-regulated personalized learning. Productive failure may provide a new avenue for flipping the classroom. This study provides a detailed description on the four core interdependent mechanisms of productive failure--novel and complex problem design, metacognitive activities design, participating structure design and social surround design--the core design principles to embody the four mechanisms. Finally, the study concludes with implications of future research directions.

Productive Failure; Flipping the Classroom; Self-regulated Personalized Learning; Microcourse; MOOCs

G434

A

1006—9860(2014)11—0111—05