張萍 馮金明 梁穎
摘 要:課程是人才培養(yǎng)的核心要素,課程質(zhì)量直接決定人才培養(yǎng)質(zhì)量。深化教育教學(xué)改革,必須把教學(xué)改革的成果落實到課程建設(shè)上。除了重視課程專業(yè)知識內(nèi)容外,將教育理論、教育科學(xué)研究和教學(xué)實踐三者有效結(jié)合,使教學(xué)改革有教育理論指導(dǎo),課程資源建設(shè)有研究支撐,課程改革效果評價有科學(xué)依據(jù),循環(huán)迭代和持續(xù)改進(jìn),這是建設(shè)國家級一流本科課程的成功路徑。
關(guān)鍵詞:一流本科課程;課程建設(shè);教學(xué)方法改革;翻轉(zhuǎn)課堂;同伴教學(xué)法
從2010年開始,我們借鑒國內(nèi)外高等教育人才培養(yǎng)研究成果和實踐經(jīng)驗,設(shè)計構(gòu)建了適合中國國情的“基于翻轉(zhuǎn)課堂的同伴教學(xué)法”(Flipped Classroom Based Peer Instruction,簡稱FCBPI)[1],構(gòu)建了以學(xué)生為中心,自主、合作、探究相結(jié)合的專業(yè)課程教學(xué)模式,旨在使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體,產(chǎn)生好奇、進(jìn)取的心理傾向,投入更多的學(xué)習(xí)精力;提升學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度,增加課程難度,拓展課程深度;培養(yǎng)學(xué)生批判性思維、創(chuàng)新能力和合作精神,增強(qiáng)學(xué)生的社會責(zé)任感,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。2019年10月30日教育部發(fā)布《關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實施意見》,此時我們開展的FCBPI課程改革已經(jīng)10年,在教學(xué)實踐中真正走過了“以學(xué)生發(fā)展為中心”理念落地的“最后一公里”。2020年,這門課程獲得首批國家級一流本科課程。本文基于翻轉(zhuǎn)課堂10年實踐與研究,從理論和實踐層面詳細(xì)論述建設(shè)國家級一流課程的路徑。
一、基于育人目標(biāo)和教學(xué)理論構(gòu)建教學(xué)模式
教學(xué)模式是為了實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo),在教學(xué)理論指導(dǎo)下建立起來的教學(xué)活動結(jié)構(gòu)框架和教學(xué)流程。通常情況下教育實踐者更多地關(guān)注本專業(yè)課程內(nèi)容,較少關(guān)注教學(xué)理論和教育研究成果,他們認(rèn)同有價值的教育目標(biāo),但是不清楚如何做才能實現(xiàn)這些目標(biāo)。我們基于教育學(xué)和學(xué)習(xí)心理學(xué)相關(guān)理論及研究成果,結(jié)合育人目標(biāo)、課程內(nèi)容和學(xué)生特點,設(shè)計構(gòu)建了FCBPI教學(xué)模式。
1.教學(xué)模式設(shè)計的理論框架
教育學(xué)、學(xué)習(xí)心理學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)領(lǐng)域關(guān)于教與學(xué)的研究已經(jīng)取得了豐富的成果。教育研究表明,傳統(tǒng)的以講授為主的教學(xué)方法只能實現(xiàn)低階的教育目標(biāo),即記憶、理解和應(yīng)用,對培養(yǎng)學(xué)生高階教育目標(biāo)如分析、評價和創(chuàng)造作用不大。魯杰羅認(rèn)為,高水平推理和批判性思維的教學(xué)并不是取決于教學(xué)內(nèi)容而是取決于教的方法,“教學(xué)方法改革是解決問題的唯一途徑,合作學(xué)習(xí)是有效的方法?!蓖ㄟ^合作學(xué)習(xí),更可能實現(xiàn)布魯姆教育目標(biāo)分類中分析、評價、創(chuàng)造三個高階思維目標(biāo)[2]。
認(rèn)知理論將學(xué)習(xí)分為四個基本類型:累積學(xué)習(xí)(Accumulation),同化學(xué)習(xí)(Assimilation),順應(yīng)學(xué)習(xí)(Accommodation)和轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)(Transformation)[3]。累積是添加新的信息,強(qiáng)記是其主要特征。如果在學(xué)習(xí)中使用類比、模仿將新知與舊知鏈接,將其合并到已有的圖式中,就稱為同化。順應(yīng)學(xué)習(xí)是對已有的心智圖式的部分或整體進(jìn)行重構(gòu)的學(xué)習(xí)過程;轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)是大量的心智圖式被同時加以重組,要求學(xué)習(xí)者具有反思能力,從而產(chǎn)生新的信念和創(chuàng)造性想法。傳統(tǒng)教學(xué)主要包含前兩種學(xué)習(xí)方式:教師精心講授知識和練習(xí)各種題型,學(xué)生通過記憶和模仿訓(xùn)練獲得解答教科書中題目的能力,從而實現(xiàn)低階的學(xué)習(xí)目標(biāo)。相比同化學(xué)習(xí),順應(yīng)學(xué)習(xí)需要對已經(jīng)存在的圖式進(jìn)行解構(gòu)、重組和新建,學(xué)習(xí)者需要在一個合作學(xué)習(xí)的環(huán)境下,通過與教師和同伴的相互作用獲得更多的信息與支持。而實現(xiàn)轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)的要求是極高的,會經(jīng)歷一個長時間的過程,常常需要學(xué)習(xí)者自身的努力和堅持來驅(qū)動。因此,后兩種學(xué)習(xí)方式對實現(xiàn)高階學(xué)習(xí)目標(biāo),實現(xiàn)“兩性一度”,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力有重要的意義和應(yīng)用價值。
2.FCBPI教學(xué)模式的構(gòu)建
基于上述認(rèn)知理論的研究成果和建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、元認(rèn)知理論等教育理論,結(jié)合前期的教學(xué)改革實踐經(jīng)驗,我們剖析了傳統(tǒng)教學(xué)方法的困境和成因[4],分析了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的發(fā)展以及國際上許多成功和不成功的案例[5],設(shè)計構(gòu)建了“基于翻轉(zhuǎn)課堂的同伴教學(xué)法”(FCBPI),其結(jié)構(gòu)模型框架如圖1所示。
FCBPI教學(xué)模式不是完全否定傳統(tǒng)講授式教學(xué)方法,而是將多種教學(xué)方法組合起來使用的一種教學(xué)模式。在FCBPI教學(xué)模式中,我們設(shè)計了多樣的學(xué)習(xí)任務(wù)和學(xué)習(xí)環(huán)境,涵蓋了累積、同化、順應(yīng)、轉(zhuǎn)化四種學(xué)習(xí)類型,體現(xiàn)了布魯姆認(rèn)知教育分類中分析、評價、創(chuàng)造三個高階思維目標(biāo)。
FCBPI教學(xué)模式將學(xué)習(xí)過程劃分為課前自學(xué)、課上討論、課后探究三個階段:
(1)把教學(xué)任務(wù)中最容易的部分即知識傳授移到課前讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)。學(xué)生通過自學(xué)對物理概念和原理形成初步的了解,經(jīng)過個人努力對課程內(nèi)容進(jìn)行預(yù)加工,完成對課程內(nèi)容的基本建構(gòu)。學(xué)生不能兩手空空地參加課堂討論,課前自學(xué)是有效地參與課堂討論的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。
(2)在課堂上使用同伴教學(xué)法(Peer Instruction,PI)[6]。充分利用教師和學(xué)生之間、學(xué)生和學(xué)生之間面對面的機(jī)會進(jìn)行積極的社會化互動和小組合作學(xué)習(xí),將小組討論嵌入傳統(tǒng)課堂教學(xué)之中,利用技術(shù)支持實現(xiàn)師生互動、生生互動[7]。教師在課堂上不再是從頭到尾面面俱到地講解,而是以學(xué)生自主學(xué)習(xí)和小組討論后達(dá)到的理解水平為起點,只講重點、難點,幫助學(xué)生深入理解和完善知識結(jié)構(gòu)。
(3)開展項目式學(xué)習(xí)(Project Based Learning,
PBL)?;趯W(xué)生在課上討論過程中提出的復(fù)雜問題或者教師專門設(shè)計的具有挑戰(zhàn)性問題,讓學(xué)生在課后進(jìn)行合作探究。學(xué)習(xí)越困難、越復(fù)雜,就越需要學(xué)生之間的這種人際關(guān)系來提供支
持[1]。解決這類問題需要的知識可能超出課程水平,或者需要跨學(xué)科的知識,學(xué)生在課后只有通過查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計實驗、編程模擬等多種手段才能解決。完成這樣的任務(wù)可能需要幾周的時間,項目成果以學(xué)術(shù)論文的形式提交。
FCBPI教學(xué)模式強(qiáng)化了學(xué)生的自主學(xué)習(xí),增加了合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí),從而構(gòu)建以學(xué)生為中心的教學(xué)模式,實現(xiàn)“金課”的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度[8]。
二、基于教學(xué)研究開發(fā)適合“學(xué)”的課程資源
在課程改革實踐中,我們發(fā)現(xiàn)目前大多數(shù)教學(xué)資源適合“教”而不適合“學(xué)”。例如,多數(shù)教材講原理不講道理——強(qiáng)調(diào)科學(xué)體系,但很少有基于學(xué)生認(rèn)知水平的詳細(xì)講解,需要教師依據(jù)教材內(nèi)容進(jìn)行精加工后傳授給學(xué)生,幫助學(xué)生理解,這樣的教材適合傳統(tǒng)講授為主的教學(xué)但不適合學(xué)生自學(xué)。這些教材中的習(xí)題主要用于課后練習(xí),而且多是復(fù)述概念或利用公式進(jìn)行計算的題目,不適合引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)、課堂討論和課后探究。
實現(xiàn)有效的課堂討論不是一件容易事情,需要研制出適合討論的測試題。這些題目應(yīng)該滿足:(1)涉及專業(yè)課程的核心概念;(2)涉
及學(xué)生的疑點、難點和錯誤概念;(3)問題難度適合學(xué)生的學(xué)習(xí)能力;(4)能夠引發(fā)學(xué)生有效的討論,并且每道題的討論時間在5分鐘左右。因此以學(xué)生為中心的教學(xué)方法改革要落到實處,必須開發(fā)建設(shè)適合“學(xué)”的課程資源,教師不僅需要鉆研課程專業(yè)知識,還需要研究學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,學(xué)習(xí)教法知識,設(shè)計學(xué)習(xí)支架,有效地支撐學(xué)生學(xué)習(xí)。
FCBPI教學(xué)模式是以學(xué)生為中心,問題引導(dǎo)、學(xué)生自主學(xué)習(xí)和合作探究的學(xué)習(xí)模式,為此我們重構(gòu)教學(xué)流程,研究學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,包括學(xué)生錯誤概念[9-11]、問題解決中的遷移困
難、物理學(xué)習(xí)態(tài)度和認(rèn)知表現(xiàn)等[12]?;趯I(yè)課程知識體系以及與課程內(nèi)容有關(guān)的重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)、重要實驗、科學(xué)前沿進(jìn)展的研究成果,我們開發(fā)了可以有效支撐FCBPI教學(xué)模式的課程資源,包括:(1)引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)的任務(wù)單和資源庫;(2)檢測自學(xué)效果的題庫;(3)引發(fā)學(xué)生課堂討論的概念測試題庫;(4)創(chuàng)新例題教學(xué)策略及案例[13];(5)適合課后合作探究的研究性項目;(6)與課程配套的前沿系列講座。
要使教學(xué)方法改革成功落地,必須開發(fā)和建設(shè)適合新教學(xué)方法的課程資源。這是一個具有挑戰(zhàn)、需要花費大量時間和精力的工作。基于“新教學(xué)方法+傳統(tǒng)教學(xué)資源”的教學(xué)改革是“刷漆式”改革,不能帶來好的效果。這是導(dǎo)致人們對教學(xué)方法改革產(chǎn)生懷疑和詬病的主要原因。
三、設(shè)計適合學(xué)生中心的評價策略
以學(xué)生為中心的教學(xué)要求了解學(xué)生:學(xué)習(xí)是否真正發(fā)生,已經(jīng)掌握了什么,學(xué)習(xí)中還有哪些困難,怎樣能更好地幫助他們。教學(xué)的每一步設(shè)計都依賴對學(xué)生學(xué)習(xí)成果的評價和反饋,因此終結(jié)性評價(Summative Assessment)已不能適應(yīng)這一要求。
教學(xué)方法改革必須伴隨著對評價模式的改革,以適應(yīng)多元化學(xué)習(xí)過程。我們在教學(xué)改革實踐中采用以形成性評價(Formative Assessment)為主的多元評價模式,通過教育技術(shù)實現(xiàn)對學(xué)生課前自學(xué)、課上討論、課后探究學(xué)習(xí)的每一個教學(xué)環(huán)節(jié)的過程性評價,以學(xué)生的每一步學(xué)習(xí)結(jié)果為起點和核心,收集和分析學(xué)習(xí)證據(jù)、安排和調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、提供支持與反饋、進(jìn)行反思和改進(jìn)。研究結(jié)果表明,采用FCBPI教學(xué)法和多元化評價模式后,課程的學(xué)習(xí)效果有了明顯的提升[14]。
不能將形成性評價片面理解為在一個學(xué)期中多增加幾次測驗,用多次測驗分?jǐn)?shù)組合成學(xué)生的課程總分?jǐn)?shù)。形成性評價的目標(biāo)是在整個教與學(xué)的過程中診斷學(xué)生的學(xué)習(xí)需要,計劃教學(xué)的下一步,同時給學(xué)生提供反饋,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中時刻了解自己學(xué)習(xí)進(jìn)展與學(xué)習(xí)目標(biāo)的差距,為改善學(xué)習(xí)質(zhì)量及時尋找解決方案。
形成性評價不僅貫穿課程的整個學(xué)習(xí)過程,而且評價形式和實現(xiàn)的功能是多樣的。我們在評價學(xué)生自學(xué)和小組討論的成果時,不按答案對錯來打分,而是重點關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)行為、努力程度和學(xué)習(xí)過程中的細(xì)節(jié),避免學(xué)生為了獲得好的分?jǐn)?shù)而抄襲正確答案,這有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)術(shù)誠信。我們使用團(tuán)隊工作—團(tuán)隊分?jǐn)?shù)(Team Work-Team Mark)模式評價課后學(xué)生合作探究的學(xué)習(xí)成果,一個團(tuán)隊提交一份項目成果報告,獲得一個團(tuán)隊分?jǐn)?shù),團(tuán)隊中每一個成員的成績相同(等于團(tuán)隊分?jǐn)?shù)),不評價每一個成員的貢獻(xiàn)大小。目的是教育學(xué)生在團(tuán)隊工作中,強(qiáng)者要負(fù)起更多的責(zé)任,弱者也需要竭盡全力,從而培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感與合作精神,實現(xiàn)立德樹人的教育目標(biāo)。
四、科學(xué)評價教學(xué)方法改革的效果
評價教學(xué)改革效果不能只是談感想和經(jīng)驗,也不是所有的改革方案都會產(chǎn)生好的效果,需要進(jìn)行實證研究、發(fā)現(xiàn)問題、持續(xù)改進(jìn)。在課程改革過程中,我們對照課程教學(xué)目標(biāo)從概念理解、解決問題能力、創(chuàng)新能力和批判性思維等方面收集數(shù)據(jù),實證研究課程改革的成效。例如,我們采用問卷調(diào)查、訪談?wù){(diào)查、課堂觀察以及信息技術(shù)帶來的大數(shù)據(jù)分析等研究方法,對教學(xué)效果進(jìn)行定量研究、對比分析。在多方互證得出結(jié)論后,持續(xù)改進(jìn)課程教學(xué)。圖2給出FCBPI教學(xué)法的主要教學(xué)流程及其實現(xiàn)的教學(xué)目標(biāo)。
教學(xué)實踐和研究表明,F(xiàn)CBPI教學(xué)模式在培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、深度理解概念、自主學(xué)習(xí)能力、終身學(xué)習(xí)能力、合作交流能力、批判性思維和創(chuàng)新能力等方面都取得了較好的效果[12,15]。
國家級一流本課程建設(shè)有路徑但沒有捷徑,教學(xué)沒有最好只有更好。我們的課程改革已經(jīng)走過了10年歷程,仍然在路上,需要付出更多的艱苦努力。對教師來說,激勵學(xué)生學(xué)好比自己講好有更大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)教學(xué)要求教師精通專業(yè)知識、教學(xué)經(jīng)驗豐富、課前準(zhǔn)備充分、上課生動講解等,而以學(xué)生為中心的教學(xué)還要求教師學(xué)習(xí)教育理論,關(guān)注和應(yīng)用教育教學(xué)研究成果,開展教育教學(xué)研究,了解學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律,開展過程性評價,不斷改進(jìn)教與學(xué),實現(xiàn)“課程優(yōu)起來、教師強(qiáng)起來、學(xué)生忙起來、管理嚴(yán)起來,效果實起來,形成中國特色、世界水平的一流本科課程體系,構(gòu)建更高水平人才培養(yǎng)體系”[16]。
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