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大夏书系·教学升级:理解为先教学(UbD)联结教育神经科学 ![]()
本书将UbD模式与前沿的教育神经科学研究成果相融合,为教育者绘制了一幅科学、有效且充满人文关怀的教学升级蓝图。全书分为七章,从UbD模式与教育神经科学的核心原理入手,逐步深入到教学目标设定、评估反馈设计、教学活动组织以及脑友好型课堂氛围营造等具体实践。本书帮助教师理解学生大脑在学习时的运作机制,从而设计出能有效激发多巴胺、促进意义建构、实现学习迁移的课堂。对于致力于落实核心素养、追求减负增效、构建迁移课堂的教育者而言,本书提供了兼具前瞻性、科学性与操作性的专业指南。
? 聚焦核心,倡导理解为先、实现迁移,营造脑友好型快乐课堂。本书有助于核心素养落地,构建面向学习迁移的课堂,帮助教师用新理论和新模式来提高教学效能,减轻学生学业负担、降低他们的学习焦虑。本书不仅告诉教师“怎么做”,还从神经科学的角度阐释“为什么这么做”,将科学理论与课堂实践对接,让教学真正触及学习的本质。
? 实践导向,提供可操作的模板、案例与行动指南。书中不仅阐释理论,更配套了具体的设计模板、实用模型,如用于促进学生记忆与学习的教学支架、WHERETO 模型等,还提供了具体的教学示例,指导教师将脑科学原理应用于目标设定、评估设计和教学活动的不同环节。
? UbD不断进阶,是值得我们关注与借鉴的新教学模式。UbD于20世纪末研发面世,当时是1.0版;大概10多年前,进入2.0版,现在3.0版来了。3.0版最大的特点是用教育神经科学的发现来阐述UbD的操作特征:在UbD与教育神经科学结合时,重点突出了快乐原则;激发多巴胺,达成目标是一切的驱动力;营造脑友好型课堂氛围,让课堂充满欢乐,生气勃勃。
引言
想象一下,如果你是一名建筑师,已经与客户签约好要建造一座高层建筑,一般而言,你不会草草就开始订购一堆建筑材料,让建筑工人去施工。相反,你会先与客户碰个面,明确他们对这座高楼的需求,然后根据需求与建筑师共同确定结构蓝图,以体现该建筑物的具体样貌,便于指导建筑工人的建设实施。
同样地,作为教育工作者,我们是与“知识—认知”承包商(knowledge-cognitive contractors)对接的建筑师。因此,我们必须将学生视为客户,要首先考虑他们的大脑发展需求,以便有效地构建知识与认知。然后,我们需要一幅蓝图来指导课程建设、评估设计和必要的学习经验的组织,从而实现教育愿景。而理解为先的教学设计(Understanding by Design,UbD)模式(后文简称UbD模式)就为教学提供了上述蓝图与框架。20世纪90年代,为反映认知心理学视角下的学习,UbD模式应运而生。时至今日,该模式也得到了教育神经科学在“促进人类大脑实现最佳学习”这一新观点上的有力支持。
正如汇入河水的两条溪流一样,本书通过介绍UbD模式与教育神经科学研究的融合,为教育者提供了一幅行之有效的独特蓝图,指导学生建构知识。本书以两个导论性章节为开篇——第一章和第二章分别概述了教育神经科学及UbD模式的原理和实践。后续章节阐述了两者之间的联结。如果作为教师的你将探索UbD模式下的课程、评估和教学设计,同时建构、深化自身在实施UbD模式中对大脑加工过程的理解,那么你的学生也将因此受益,促进自身的知识理解。
作者简介
杰伊·麦克泰(Jay McTighe),UbD理论和模式主要创立者之一。他独立撰写或者与格兰特·威金斯等人合著了18本著作,已被翻译成14种语言。最近他被美国课程与教学协会和国际教育技术协会(ASCD-ISTE)评为 2025年度影响力大奖得主。
朱蒂·威利斯(Judy Willis),神经科学专家,她将自己15年的神经科医生从业经历与随后10年的课堂教师生涯结合,撰写了10本图书和200多篇关于将神经科学研究应用于课堂教学策略的文章。
译/审订者简介
徐玲玲,浙江大学教育学院博士研究生,主要从事课程与教学相关研究,致力于融合学习科学视角,审视学校课程设计与实施,探究课堂教学的深层变革与模式重构。
盛群力,浙江大学教育学院课程与学习科学系教授,主要学术旨趣和专长领域为教学理论与设计。出版了教学设计著作和译著50余本,曾获全国优秀教师“宝钢奖”。
目 录
第1章?/大脑如何实现最佳学习 001
网状激活系统:大脑的注意力过滤器 002
杏仁核:大脑的切换站 003
大脑与思维 005
寻求预测模式 006
多巴胺:大脑的快乐源泉 008
大脑的神经可塑性 009
大脑如何记忆 011
长期的概念记忆构建 012
电子游戏模型 013
本章理解要点 016
疑问与解答 017
第2章?/UbD概述 019
将理解作为教育目标 020
什么是理解 022
逆向设计的三个阶段 024
UbD单元设计模板 027
一个驾驶员培训示例 029
UbD设计标准 035
本章理解要点 037
疑问与解答 037
第3章?/目标:一切的驱动力 039
面向真实世界的学习目标 039
确立课程目标 041
面向学生的学习目标及编制 049
引导学生制定个人目标 056
延迟满足 059
本章理解要点 060
疑问与解答 061
第4章?/脑友好型评估实践 063
评估的目的 063
预评估 065
持续性评估 067
评价性评估 072
使用量规优化学生表现 080
评价性评估中允许修改或重做 085
本章理解要点 086
疑问与解答 087
第5章?/以AMT为导向的教学 089
习得:建立持久的记忆 090
激活原有知识 091
以多感官学习法扩展记忆储存并检索 092
记忆支架 094
意义建构的内在加工 095
本章理解要点 106
疑问与解答 107
第6章?/基于WHERETO的脑敏感教学 111
WHERETO要素 111
W:明确学习目标、意义与期望 113
H:吸引并保持学生的注意力 114
E1:培养学生 117
R:反思与改进 117
E2:鼓励自我评估 120
T:量身定制学习内容 121
O:组织内容促进学习和参与 123
本章理解要点 128
疑问与解答 128
第7章?/营造脑友好型课堂氛围 131
大脑的情感过滤器 131
教师的示范作用 132
社会情感学习 133
气氛因素 134
任务因素 143
让学生了解自身作为“大脑主人”的力量 146
术语表 149
作者简介 169
参考文献 171
UbD主要图书 179
译后记 181
基于WHERETO的脑敏感教学
最优秀的教师不会只在学校露个面,敷衍了事,而是会认真备课,希望学生产生兴趣,学有所得。为辅助教学设计,威金斯和麦克泰(2004)提出了WHERETO。这个缩写名称囊括了教学设计中的重要元素,反映了绝佳的教学实践,符合关于学习的神经科学原理。本章将讲解WHERETO要素如何使教学变得高效、具有吸引力,从而实现深度学习。
WHERETO要素
首先,我们会大致了解一下WHERETO中每个字母所代表的基本理念,勾勒教学设计所要考虑的关键问题。然后,我们将详细探讨WHERETO的每一个要素,提出具体的教学建议,并辅以课堂实例。
W——确保所有学生明白新单元的目标,包括该单元有什么目的(where),为什么说新课重要且有用(why),以及对学生有何期望(what)。
考虑以下问题:如何帮助学生明白本单元有什么目的,即确立单元目标?如何将新课与旧课和过往经验联系起来?如何帮助学生发现新课的目的和关联性?如何预演对学生学习情况的评价方式,即制定评价方式及成功标准?
H——吸引(hook)学生。从一开始就吸引学生的注意力,并在整个单元中保持(hold)住他们的兴趣。
考虑以下问题:有什么有趣而引人思考的手段能用来吸引学生?如何激活大脑与生俱来的好奇,将学生吸引到新话题上来?如何长时间保持学生的兴趣,尤其是在某些困难的环节?
E1——确定怎样的学习体验能培养(equip)学生必要的知识、技能和理解,让学生为达到表现目标做好准备。
考虑以下问题:怎样的学习体验能帮助学生掌握并记住基本知识和基础技能?如何让学生积极参与大概念和基本问题的意义构建?如何让学生能够在表现性任务中迁移所学知识?
R——让学生能够重新思考(rethink)大概念并根据形成性反馈来改进(revise)自己的学习。
考虑以下问题:如何通过引导学生重新思考自己对大概念的理解来深化自己的认识?如何提供有用的反馈帮助学生改进,从而提升学习成果和表现?
E2——让学生能够不断监控并评估(evaluate)自己的进步。
考虑以下问题:如何鼓励学生通过对自身表现的监控和自我评价来改善元认知?
T——量身定制(tailor)单元内容,教学计划做到差异化、个性化,让每位学生都有合理的、可实现的挑战目标。
考虑以下问题:如何鼓励学生通过对自身表现的监控和自我评价来改善元认知?
O——对单元内的每一课进行组织(organize)、排列,尽量激发学生兴趣,提升效果。
考虑以下问题:如何排列每一课才能最大限度地激发学生对学习的兴趣?如何安排每一课能易于大脑吸收?
接下来,我们将探讨各要素之间的联系以及以大脑为中心的学习。
W:明确学习目标、意义与期望
众所周知,有了明确而有价值的学习目标,学生就更容易专注努力。这也得到了研究和经验的支持。第1章提到,大脑是目标导向的。如果学习目标不明确或与自身毫不相关,学生就很难保持专注或竭尽所能。WHERETO中的W就是要提醒我们,作为教师,必须让学生明确学习目标,并让他们明白这一目标是有意义的、可达成的。此外,我们还希望学生了解怎样才算达成目标,即对他们学习的评价方式以及对成功的判断标准。
这里对教师提出一个挑战:向学生揭示学习目标的时候,你可以做到像电子游戏那么明确吗?为了让学生了解新单元的目的、学习的意义以及对他们学习的评价方式,威金斯和麦克泰(2011)提出了几条实际措施供教师采用:
在单元一开始就直接点明学习目标,并联系到更长远的学年目标或课程目标。
指出每日课堂内容与单元目标之间的关联及如何能够培养学生应对之后的表现性任务。
帮助学生了解所学知识的思路及关联性,如列举出课堂以外运用了相关知识和技能的人物、地点。
邀请学生针对单元话题进行提问,即KWL中的W。
让学生制定个人学习目标。
在单元一开始就提出基本问题,进行讨论,并在每日课堂上反复提及。
说明最终的表现性任务要求。
制定针对日后学习的成功标准时,让学生也参与进来。
审核评分量规。
提供模板或示例,对学生表明希望他们获得的学习成果或表现。
如何知道学生是否已经明确目标?在单元教学过程中,目标明确的学生应能回答以下类似问题:
本单元我会学到什么?
学完这个单元我会更了解哪些方面?
我为什么要学习这些?哪些人会在校外运用这些知识?
我需要具备哪些知识和技能才算学好?
应如何评估我的学习和掌握程度?
怎样展示我的学习成果才算成功?
今天的课同之前所学有何关联?
H:吸引并保持学生的注意力
在幼儿园或者中小学执教过几个星期以上的人都会承认,如果学生对话题不感兴趣或注意力不在教学上,一节课或一个单元设计得再好也无法达到效果。换言之,教师的首要任务之一,就是引发学生对新知识的兴趣,将他们的注意力吸引过来。前几章讨论过,设计真实的表现性任务,能有效帮助学生发现新知识的关联性。在单元开讲之初就展示任务以及相关的标准,能让学生明确表现目标,明白怎样的表现才算成功。请注意,对于一个可实现的挑战,大脑需要清晰而有价值的目标;而做好WHERETO中的W,教师就能满足这一需求。
那么,在启动新一轮学习的时候,应如何吸引学生的注意力呢?讨论具体的注意力吸引教学策略之前,我们需要再提一提第1章介绍到的那只狐狸,以便更好地理解注意力的神经学基础。大家应该记得,大脑会不断适应演化以提高生存能力。我们知道,在不可预测的环境下,RAS会将注意力优先分配给对生存至关重要的刺激上。在这方面,人类与其他哺乳动物非常类似,而且无论大脑成熟与否,这一机制都会存在。然而,在今天的教室里应该很难找到“饿狼”,学生也不需要为了生存去追逐午饭,这种优先分配机制可以说已经与人类的进化脱节。不过,鉴于RAS会优先处理感知到的威胁,不难设想,学生的RAS在反应方面会与那只狐狸很像。例如,狐狸在早上钻出窝的时候,所处的环境与预期模式相比,很可能会出现一个或更多的变化。饿狼嚎叫、兔子跑过,都可能构成新鲜事件,这就是预期的日常模式的变化。由于隐藏着危险,所以狼嚎会成为第一优先项。只有当狼嚎消失之后,RAS才会转向感官信息输入中不具威胁的变化,如对奔跑兔子的视觉和听觉感受。试想一下,由于学生在教室中身心都感到安全(见第7章),教师能利用大脑的注意力过滤器及其趋向,着力于新的、不熟悉的或预期之外的刺激。
在新单元或新课开始时,吸引大脑注意力的一个方法是借助吸引(即WHERETO中的H)。如前文所述,大脑的注意力过滤器会优先处理预期之外的感官信息输入,即预期模式的变化。为吸引学生的注意力,教师可利用新颖、新奇的事物引出新知识,包括与这一课相关的古怪物件、惊奇活动、挑战性提问、幽默手法、奇闻逸事、违反直觉的事件或者认知冲突事件。这些诱导不仅能吸引注意力,还能起到保持注意力的作用,因为学生会预测诱导手段与更广泛的教学话题之间的关系并修正自己的预测。
多年来,为吸引学生的注意力,教师提出了许多奇思妙想,可分为几个大类(Wiggins & McTighe,2004)。表6.1罗列了各种吸引手段并附上了例子。
借助吸引来引起学生注意力的时候,需要记住两点:(1)吸引并非旨在吸引非必要的注意力,而应导向教学主题。(2)吸引到学生的初始注意力很有价值,但并不足够,更长远的目标是长时间保持他们的注意力。打个比方:引入式吸引把学生的兴趣迎进了教学“房间”,而教师的任务是将学生的兴趣留在这个“房间”里。
前面提到,让资深电子游戏玩家想玩并且能一直玩下去的一大激励因素,是大脑的多巴胺—奖赏反应。当玩家收到有用的反馈并逐步实现目标时,当他们的积极成长获得认可时,都会得到多巴胺奖赏。为长时间保持学生的注意力,让他们受鼓励后更能坚持,教师可以借鉴热门电子游戏的关键特征,包括:(1)有吸引力的、与自身相关的目标;(2)个性化、可实现的挑战,即从易到难、逐步的技能进步;(3)经常性反馈,告知需要如何改进;(4)对逐步实现目标的认可。
目标知识与学生的个人关联度越高,学生就越有兴趣、越能坚持。
因此,教师确立学业目标的方式应当引发学生兴趣并与他们切身相关。内容关联性越强、越有趣,学生就越不会对材料感到无聊,也越容易发现学习的目的。教师从真实的表现性任务出发设立学习目标,并允许学生自行选择,能帮助学生发现关联性,同时融入个人兴趣。
一旦学生明白学习目标是力所能及的,他们就更有动力通过努力学习和重复练习来获取基础知识和技能。通过提供差异化的教学支持和持续反馈,教师能让学生意识到,学业目标是可达成的。通过认可和祝贺学生的逐步成长,教师能利用多巴胺分泌带来的愉悦感来鼓励他们继续坚持努力,并培养他们的成长心态。
E1:培养学生
“培养学生”是指帮助他们习得目标知识和技能,理解更抽象的概念,并让他们有能力在真实的表现性任务中迁移自己的知识(第5章讨论过以AMT为导向的教学)。
R:反思与改进
学生在刚接触抽象概念时很难有深刻的理解。威金斯和麦克泰(2012)指出:
学生在长时间里一次又一次思考(和重新思考)单元关键概念,借此增进自己的理解。类似地,向新情境迁移学习的能力一般需要长期的练习、反馈与改进,无法一蹴而就。(第113页)
事实上,UbD的一个基本前提是,理解需要时间。大概念需要定期探讨和重新思考,从而不断加深理解。
类似地,很少有学生第一次就能有完美的学习成果或出色的表现,因此,对任何建构过程而言,包括记叙文写作、设计制作、现象调查、艺术创作和辩论策划,重新思考和改进都很关键。在神经科学看来,学生受引导去重新思考并改进的时候,相关的神经网络就会扩展,学生的理解也会加深。进一步而言,重新思考和改进的过程涉及重要的执行功能,包括批判性分析、判断、对反馈的注意以及认知灵活性。
为促使和鼓励学生重新思考,提炼对重要概念的理解,威金斯和麦克泰(2004)提出了多种方式供教师参考:
故意唱“反调”,质疑现有概念或说法。
从新例子切入,重新探讨关键问题。
让学生考虑新的信息或进行更深入的调查。
提供另类的甚至矛盾的例子。
让学生从不同角度看问题。
质疑关键猜想。
让学生代入特定角色(如“设想一下那个角色……”“想象你是……”)。
如果教学组织方式能让学生自发去理解,重新探讨抽象概念,向迁移目标进步,这时,之前相对孤立的记忆回路就能同时动用起来,实现更强的全脑激活。以这种方式,整个大脑的神经网络都将得到扩展,从而能够将信息往初始习得的环境之外进行迁移。
利用错误加深理解的过程中,也有重新思考和改进的身影。前文强调过,激活多巴胺分泌能帮助提升内在的愉悦感,促使个体坚持努力。而在大脑吸取错误教训的过程中,多巴胺也发挥着作用。面对新的情境、大脑不确定如何反应的时候,储存在大脑皮层中的相关记忆就会被激活,在解读新的感官信息输入、环境提示、问题或者决定的过程中引导大脑做出最佳预测。相关记忆传送到前额叶皮层,在响应新情境、解决困难、回答问题等方面发挥引导作用。
一旦大脑预测有误——犯下错误或尝试失败,伏隔核就会截住稳定流向大脑皮质的多巴胺。监测到多巴胺下降、愉悦感减退,大脑就会寻求信息(纠错反馈或指引),借此做出正确的预测来应对困难,并逆转多巴胺的下降(Kuo, Paulus,& Nitsche,2008)。
回到电子游戏模式的启示。玩家屡屡失败和犯错之后仍会玩下去,这般“百折不挠”是因为他们意识到这么一个模式:对反馈保持开放的态度,就能得到帮助改正错误或修正误解的信息,从而获得进步。战胜挑战(在游戏中即通关)带来的多巴胺—奖赏反应强化了这一模式,培养了成长心态。
与游戏玩家的态度相反,课堂上有些学生会觉得犯错表明自己不够聪明、无法迎接任何学业挑战。这种模式一旦形成,就会催生固化心态,让学生抗拒努力或者冒险,试图避免犯错和尴尬。然而,我们要明白,错误也是学习的重要组成部分之一,冒险才能成长。
教师可以运用以下七点来帮助学生在错误中成长:
◇向学生解释错误是学习过程中可接受的一部分。
◇让学生明白在课堂上犯错不会受罚。
◇鼓励学生尝试新事物,回答关键问题,做出猜想,尝试挑战难题,担当责任风险,并表扬他们的尝试。
◇积极正面地评价错误,避免打击。
◇提供持续的反馈,包括分享和同伴评价。
◇抽时间进行额外的复习和练习,并对学习进行改进、提炼。
◇强调并祝贺进步和成长。
通过在教学设计中穿插上述方法,教师能够培养学生的成长心态,并加深他们对知识点的理解,提升技能熟练度,改善表现质量。
E2:鼓励自我评估
WHERETO中的第二个E强调了元认知在有效学习中的价值。元认知是指对自身认知过程的意识和控制,涉及学生的目标设置、对进步的持续监控、自我评价和反思。研究人员指出,大部分学生不会自发地生成元认知能力(Brown,1985)。而且,由于元认知通常是以内心对话的形式出现,如果教师没有明确强调这一过程,许多学生都不会意识到其重要性。因此,对元认知技能的教学应融入课程当中,教师也应指出相关技能的重要性并明确予以培养。
为学会在学业任务中运用有效的自我监控策略,学生需要教导、指引和练习。在元认知技能教学中,教师可运用“扶放有度教学”(gradual release of responsibility)(Fisher & Frey,2016)。这是一种有效的技能培养套路,要点如下:
◇教师示证(老师做,学生看)。
教师直接向学生介绍技能,描述目的,并进行演示。对于元认知技能,教师可以通过出声思考的方式,演示如何自我评价表现,根据反馈进行调整或者设立新的学习目标。
◇学生练习(学生做,老师看)。
教师引导学生在简单、熟悉的任务当中运用相关技能,然后提供反馈。随着时间的推移,学生应对的任务逐渐复杂(如阅读、解决问题、写作、研究),而教师逐步减少输入和反馈。
◇独立(迁移)应用(学生独立完成)。
教师完全放手让学生在各种情境下独立运用相关技能。
在学习和练习的过程中,学生会逐渐将元认知策略内化,变成本能,从而为更多流程和策略腾出工作记忆空间。
T:量身定制学习内容
优质教师不会只盯着教学内容,而是会考虑到教学对象的需要并做出调整。WHERETO中的T提醒我们,要根据学生在背景知识和经验、技能水平、兴趣、天赋、文化取向和学习方式偏好等方面的不同,量身定制教学内容,即实行差异化教学。差异化在教育领域固然不算新事物,但关于学习的神经科学原理揭示了这种做法背后所蕴含的脑科学依据。
在电子游戏模式里,战胜挑战(打通关卡)、解开谜题、杀死恶龙都会引发多巴胺分泌,那是大脑中最能激励个体坚持努力的物质之一。玩家之所以能够取得成功(并获得相应的多巴胺奖赏),是因为游戏的挑战难度刚好比他们现有的技能水平高一点。只要专注于努力练习,玩家就能打通关卡。如果游戏难到极点,那大部分玩家会很快受到打击从而退出游戏;相反,如果游戏太简单,就会缺乏挑战性,而挑战正是多巴胺分泌的必要前提。
理想情况下,教师对学生有足够的了解,从而能够调整难度水平,让每个学生的学习任务都处于最适宜的范围,既不太简单,也不太困难。换句话说,就是让学生的大脑意识到,向学习目标迈出的每一步都是有挑战性的,但也是可达成的。由此,若要吸引到学生的努力和动力,让他们能够借助多巴胺—奖赏机制,“挑战性”和“可及性”缺一不可。
第4章中提到,确定合理难度所需的信息,很大一部分来自定期的预评估和持续性评估。这些信息能让教师确认学生的知识、技能和成绩水平,从而将他们的作业和表现性任务调整为每位学生可实现的挑战。一旦认清每位学生的需求,教师就能量身定制教学内容和相关评估,在不影响单元目标的前提下找到最合适的难度。以下是一些具体思路:
◇提供开放式问题、活动、作业和评估,允许学生给出各不相同但同样有效的答案。
◇通过不同形式提供信息(口头、视觉、书面)。
◇提供不同阅读水平的、以学生第一语言写成的文本和其他资源。
◇采用分级活动,活动分为不同难度,但指向同一学习目标。
◇为好动的学生设计实践作业或角色扮演类的活动。
◇以视频和展示补充、支持口头讲解授课。
◇高亮显示文本关键点。
◇用引导和框架来指引学生记笔记、写报告。
◇提供关键词汇表供学生参考。
◇以学习伙伴的形式完成有难度的文本或作业。
◇采用灵活分组的形式解决知识和技能难点。
◇讲授抽象概念时运用具体的材料和例子。
◇同一个任务中,向有需要的学生提供详细的、有条理的任务指引,对更有能力、更独立的学生赋予更大的自主性。
◇所用的材料、应用、例子、插图应能反映两种性别,所用材料应联系学生的文化和社群。
◇让学生自行选择活动、作业和评估的产出形式(视觉、书面、口头),如第4章提到的GRASPS模型。
◇针对所需技能,根据学生需求,提供教师主导的、复杂程度不一的“迷你工作坊”。
◇运用计算机或网上教程,根据各个学生的准备程度开展技能训练和技能拓展。
◇量身定制家庭作业,实现难度差异化。
◇在适当的时候允许学生选择独立学习或分组学习。
◇为学生提供兴趣点,鼓励进一步探讨话题。
◇鼓励学生针对学习话题提供自己的问题并进行探究,以此激发他们的兴趣。
◇利用拼图式合作策略,让学生在一个话题下专注于自己感兴趣的方面,然后给同伴讲解。
◇允许学生提出与学习内容有关的、基于自身兴趣的项目和独立研究。
关于差异化的更详细讨论,可参阅《差异化教学与理解为先设计:联结孩子与学习内容》(Integrating Differentiated Instruction and Understanding by Design: Connecting Content and Kids,Tomlinson & McTighe,2006)。
量身定制教学内容以满足每位学生对可实现的挑战的需求,想法很好,但让教师一直为每个学生进行个性化教学,不太现实。尽管如此,我们还是鼓励教师以最可控的方式量身定制课堂和评估,务求为最多的学生创造最大的收益。教师向学生提供自行选择的机会和个性化技能培养,还能激活学生大脑中与执行功能相关的神经网络,促进自主学习能力的增强。此外,教师如果按个体(而非集体)去认识学生并努力做到量身定制,更能得到学生的认可。
O:组织内容促进学习和参与
教学内容的组织和顺序会影响学生的参与度以及最终的学习结果。传统课堂的典型顺序是线性推进,一个话题接一个话题,一项技能接一项技能。如果使用一页页编排的教科书,或者教师按照标准文件的顺序逐课讲授,那么这种(线性的)特征尤其明显。然而,知识内容的组织逻辑并不会刚好契合大脑学习的最佳方式,尤其是将追求理解和迁移的能力作为教学目标的时候。
那么,教师应如何考虑课堂顺序呢?为了避免“照本宣科”,我们提出两个通用的替代方案:(1)表现性导向的学习;(2)叙事结构。这两种教学顺序组织方式能启迪思路,让教师制订出更具吸引力的教学计划,最终获得成功。下面,我们从大脑学习的角度进行详细分析。
表现性学习来自试图解决复杂问题,探究真实问题并决策,分析真实/模拟案例,或形成真实的产品或表现,包括“项目/问题导向学习”,法学、商科和医药专业所运用的“案例教学法”,语言学习中的“浸润教学法”,以及艺术和体育教育中运用的“整体—部分—整体”教学法等。认知心理学研究证明,学生如果有机会对真实且与自身相关的问题开展调查,设计解决方案并评估该方案,就能形成更强的问题解决能力、理解能力、知识习得能力以及记忆力(Finkelstein, Hanson, Huang, Hirschman, & Huang,2010)。
在表现性学习中,学生一开始就清楚学习目标,如是要解决一个问题,通过调查寻求答案,还是达到一个预期的表现。他们以有效表现为目标,在学习、练习目标技能和策略的过程中,不断收到反馈,他们自己也有整体观念。这种方式并非通过累积(逐步累加)来构建知识,而是在界定成功表现之后倒推的逆向设计。请注意,对所有的表现性学习方法而言,学习知识、掌握技能都是为最终的有效表现做准备。因此,有了已了解的学习“需要”,教学(和学生的探究)才能真正地发生。换句话说,在这种方式下,教学顺序不会被提前定好,而是在学生试图解决有价值的挑战或者达成真实的表现目标的过程中逐步展开。比如,在学习一门新语言的时候,学生会沉浸在自然语言环境中。他们要在那种环境下学会沟通。首先是听和说,然后到读和写。在努力实现真实沟通的过程中,他们就学会了基础知识(词汇、句法、语法规则)。
美国足球协会(United States Soccer Federation)对于调整训练方式的建议,也体现了同样的道理:
训练应更侧重以比赛的方式来进行。这种方式以球员为中心,让他们在训练过程中进行探索并找到解决方案。这与多年以来的主流训练方法——“以教练为中心”的训练完全相反。“比赛为中心的训练”意味着球员的首要训练环境是比赛,而不是一个“演习”型环境。这种训练并不意味着要排斥更直接的训练方式;球员在进步的过程中仍然需要更多的指导。然而,若要培养有问题解决能力、能够自行解读比赛情境的创造性球员,就必须采用“引导发现”的方式。这种方式能激发队伍中一直存在的一些基本要素。对球员而言,首要的是踢球、享受比赛。在训练中运用“比赛”,能让球员适应比赛的节奏、时长和身心要求。球员踢球是因为享受比赛。他们对比赛有热情,能从中找到乐趣、表达创造力。(第62页)
单个知识点和技能相互割裂的教学和评估,经过表现性学习的重构之后,就会变成“以比赛为中心”的学习方式,这符合大脑天然的学习方式。神经科学研究显示,学生需要保持参与,让大脑的神经可塑性为扩展后的概念理解构筑神经网络。表现性学习提供了这样的机会,让学生能够持续参与,让他们的大脑能够构筑并扩展神经网络。扩展后的神经网络能够产生新的突触连接,将之前相互独立的记忆和概念联系起来。主动及目标导向的学习能促进激活大脑记忆回路,而记忆回路经过神经可塑性反应,会扩展其他神经网络的联结。这种神经超结构能帮助理解和迁移概念。
叙事结构
另外一种组织和排列单元内容的方法借鉴了小说或电影剧本的做法。回想一下你在过去几年里看过的最引人入胜的故事和电影。它们极少会遵循一个严格的年代顺序,不会把所有事实一个一个地按顺序列出来。相反,立即采取的行动、面临的挑战或者面对某个神秘事件中令人费解的各种事实,会更令你沉浸其中。有时候,故事的开头是一个闪回镜头,又或者,故事干脆以结局为开头。虽然成功的小说家和制片人不一定研究过神经科学,但是他们依然展现了关于大脑是如何对故事叙述做出回应的深刻认识。
先前我们提到过给幼童进行睡前阅读的快乐,说明了故事为什么会如此吸引人的原因。在童年时期,我们的孩子常常要我们一遍又一遍地为他们读同样的书(如《晚安,月亮》《戴帽子的猫》)。即使已经读了几十遍,他们还是会兴奋地预测下一页的内容,并且在发现自己预测正确时感到极大的快乐。童年时期这种希望听到大人大声朗读书本,并且重复要求听那些他们已经熟悉到可以预测的故事书的欲望,就包含了可以增强记忆的强大的大脑驱动力。
我们从幼童时期开始就拥有的故事经历,为大脑进行学习和记忆建立了支持性条件。基于与听故事经历相关的情绪联结,建立了相关基础。此外,对叙事模式的熟悉感变成了一个固定的记忆保存模板。
虽然儿童时期的故事通常与积极的情绪体验相关,但是它们也可以和存储记忆的图式系统建立联系。我们的大脑会按照各种模式(重复的关系)寻找并存储记忆。这个系统会基于之前的经验,帮助我们理解这个世界(以及我们每天接触到的所有新信息和做出的所有选择)。通过三个步骤就可以轻易地识别出提早形成的叙事性心智地图:
1.开头(从前……)。
2.问题。
3.解决方法(……从此他们幸福快乐地生活在一起)。
随着时间的推移,这份地图会不断拓展,加入一些结尾并非“从此幸福快乐”的故事。
教师可以创造性地利用叙事的影响作用,让学习变得更加引人入胜、更加持久。下表是不同科目的一些示例。
表6.2 叙事结构应用的学科示例
本章理解要点
本章介绍了首字母缩写词WHERETO,讲述了其中让教学变得高效和有吸引力的七个元素。我们提出了教学设计需要思考的问题,提供了一些具体的教学建议,并且和基于大脑的学习建立联系。
疑问与解答
与WHERETO相关的概念那么多,教师如何在每一节课上把所有的元素都用上?
我们建议,在设计一个单元的教学——而不是这个单元内每一节独立的课的时候,应该把WHERETO中所包含的各个要素都考虑在内。要认识到,不同的WHERETO要素会很自然地适合单元学习过程中不同的课时。例如,W和H通常会在单元学习开始时被用到,而R则是随后才用到,第二个E在单元快结束时才会进行。
建议教师把WHERETO视为一种追求目标(也就是说,如果有可能,每一个单元都应考虑所有要素)。实际上,这是非常具有挑战性的,尤其是在刚开始的时候。但是,我们认为先从一两个要素开始是可以做到的,然后在未来的单元学习中加入其他要素。久而久之,我们希望你能够发现在备课和教学中考虑WHERETO是一件越发容易和自然的事情。
校长到教室观察课堂的时候,是否可以或者应该在检查表上利用WHERETO要素呢?如果是对教师评估呢?
虽然我们鼓励教师利用WHERETO来助力教学设计,但还是要提醒大家不能把它用作检查表的检查项目或者指标(如“我希望每次到教室的时候,都可以看到你使用了至少五个WHERETO要素”)。这样的方式会引发教师的不满情绪,并且导致一种“最低限度合规性”的反应(如“当校长来检查的时候,我就会马上丢出一个引入活动”)。我们更希望主管人员能够鼓励教师在没有过多压力的情况下,逐步采纳WHERETO要素。如召开会议(教师会议、PLC会议、年级会议、院系会议),邀请教师分享他们运用WHERETO策略的具体例子,并且说明具体成果。当教师看到其他教师的做法,并且认识到这样做会让学生获益的时候,他们才更有可能去进一步发展自身的教学本领。
WHERETO中的T表示提供差异化教学。但是我的学生人数太多了,无法为全部学生提供量身定制的教学计划。这一要素真的可行吗?
提倡量身定制教学计划,并不是说教师必须一直适应每一位学生的特别需求。相反,我们鼓励你按照最易于管理,并且最有可能让绝大部分学生获得最大效益的方式,来制订单元教学计划。你可以尝试一些简单的差异化教学策略,如允许学生在学习过程中和成果中拥有一些选择。随着对学生的了解加深,你可以尽可能地寻找机会把学生的兴趣融入课堂内容和评估中。
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