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面向深度学习的高职课堂教学逆向设计
2022-02-16

面向深度学习的高职课堂教学逆向设计

金茵a 张凌峰b  

a浙江机电职业技术学院 智能制造学院,浙江杭州 310053

b六盘水师范学院  教育科学学院,贵州六盘水 553004



[  ]深度学习的课堂教学是培养高职学生核心素养的重要途径,基于UbD模板的机制专业课堂教学设计案例通过基本问题设计、表现性任务设计、教学活动安排将学生的能力训练、测评明确指向核心素养培养,是一种以教学目标为设计起点,而非教学内容为起点的逆向教学设计,其将课堂教学的重点从教材知识和技能的传递转向对知识的运用、分析、综合与评价的深度学习,对以学生为中心的教学改革具有实质性的指导作用。

[关键词]深度学习;逆向设计;UbD模板;课堂教学设计

[基金项目]本文为系中国职教学会2019-2020年度职业教育教学改革课题研究”项目“信息化时代下高职课堂互联网+’教学改革实践研究及案例建设”(项目编号:1910671)的阶段性研究成果。

 

[作者简介]金茵(1972-),女,浙江金华,工学学士,浙江机电职业技术学院 智能制造学院,高级工程师,研究方向为机械制造及自动化专业教学;张凌峰(1970-)男,湖南桃源, 理学学士,六盘水师范学院教育科学学院,副教授、党委书记,研究方向基础化学教育。

[中图分类号]G712  [文献标识码]A  


一 前言

深度学习是在理解学习的基础上,批判性地学习新的思想和事实,将它们融入已有的认知结构中,将众多思想间的联系建立起来,并能够将已有的知识迁移到新的情境中,做出决策和解决问题的学习[1] 。教育部所提出的“明确学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力”,“更加注重自主发展、合作参与、创新实践”的学生可持续发展的能力要求,需要教师建立深度学习的课堂来培养。

深度学习的概念由美国学者 Ference Marton 和 Roger Saljc 在 1976 年发表的《学习的本质区别:结果和过程》中首次提出。在布卢姆等列出由低到高排的教学目标体系中,识记和领会属于浅层学习,而运用、分析、综合与评价则属于深度学习。[1]1)运用:将已有的知识应用到新的情境,解决现实中存在问题的能力;2)分析:将整体知识碎片化,了解个体之间的联系;3)综合:将所学的知识进行重组,构成新的知识整体;4)评价:对资料(如文章、意见、调研报告等)进行价值辨别。[2]

二 深度学习教学的逆向设计案例

深度学习理论让教师意识到,以传授为主的教学必须向以学生为中心的行为导向教学发展。基于多年深度学习教学设计的实践经验,这里应用美国教育评估专家格兰特∙威金斯博士UbD教学设计模板为指导对“加工零件毛坯类型的选择”一课进行深度学习教学设计。

 “加工零件毛坯类型的选择”的教学知识背景为:为加工零件选用毛坯(特定的成形原料),毛坯可由不同成形方式成形,即称为不同的毛坯类型。学生已学习了毛坯的各种成形方法原理、工艺,本节需要能根据零件加工和使用的不同情况综合考虑质量和经济因素,为零件选择合理的毛坯类型。

1 常规教学设计与逆向设计对比分析

1)根据教材内容进行教学设计的思路

一般教学常见的任务导向教学设计形式是:根据教材及任务实施的步骤,先学习知识,再训练技能,并考虑了学生非专业能力,如交流合作、听说表达、分析判断方面的训练,以完成知识、技能、素养的培养目标。即以教学内容为主线,尽可能设计成学生可操作的任务,以教师擅长的教学活动形式表现出来。基本教学流程如下:1)知识学习:通过讲解、自学、问题测试等等,让学生逐步学习或回顾相关知识点。2)任务实施:布置任务,让学生小组为不同的零件选择合适的毛坯类型。3)结果评审:小组间对各组任务实施结果进行讲解、辩论和评审。

从流程上看包含了领会、运用、分析、评价的内容。那么这样的教学设计是否能达到深度学习的目的呢?当学习者去完成这些内容时,哪些行为表现是证明其已获得了知识或能力,而不只是参与了?

由于教学首先关注的是要“教”的内容,而不是学生是如何“学”和是否学到了。因而从教材开始,将知识传授给学生,或是按照教材内容指导学生操作专业技能的教学设计,不能确定是否达到理想的教学效果。

2)逆向教学设计的思路

如果教学从去思考学生需要获得什么开始,并且教师清楚何种表现行为能让学生获得需要的和何种表现行为体现了学生已获得,那这样设计出的教学活动的效果将会是可掌控的。

美国教育评估专家格兰特∙威金斯博士的教学逆向设计从确定目标开始,设计了分成三个阶段。

1) 确定预期结果

预期结果(教学目标)即我们希望学生获得的知识技能及素养。从案例来说,常规的表述是基于教材的知识+技能+素养:知道毛坯的类型及特点、会为加工零件选择合适的毛坯类型。并根据学习阶段设置相应的素养要求,如思维导图、对结果的优化分析、项目实施过程表达等等。

但从深度学习的概念来说,运用(是在新的环境下)、分析(是将碎片知识建立联系)、综合(将已有知识重组)作为深度学习的重要部分,需要在教学中体现。因而,除了教材的专业知识和技能要求,让学生掌握在新环境下,处理同类型不同专业内容的问题,需要在预期结果中体现。

2) 确定合适的评估证据

当确定目标后,如何知道学生达到了预期的结果和掌握的程度,这需要确定与之相对应的学生的表现性行为。如确定学生是否掌握“毛坯的选择”,表现性行为不仅包含“合理选择毛坯类型”,而且需要“有逻辑地解释选择的依据”。对此,还需设定标准,如逻辑合理、选择正确、符合选择原则等等。

3) 设计学习体验和教学

确定了目标和评估证据后,据此进行教学活动设计。教学活动内容需涵盖知识和技能目标,活动的形式能产生评估证据。通过合理的教学资源、教学方法、教学顺序使这一过程有效的实施。

2 基于UbD模板的教学逆向设计案例

格兰特∙威金斯博士将三个阶段制作成教学设计模板(表1的黑体字和楷书部分)[3],这里以2.1的案例展示以此为模板的教学设计(表1的宋体字部分)。

1   基于UbD模板的“毛坯的选择”课堂教学设计

阶段1-预期结果

所确定的目标 :

此设计将达到什么目标(例如:内容标准、课程或项目目标、学习结果)?

掌握各类毛坯的特点及应用范围;掌握毛坯选择的原则;掌握毛坯选择的分析方法;能为加工零件选择合适的毛坯类型;训练阅读、逻辑分析、小组分工协作能力。

理解 :

学生将理解……

大概念是什么?

希望他们获得的特定理解是什么?

可预见的误解是什么?

做任何选择前,需明确选择的目的;

目的是保证零件使用和加工的功能和经济性;

由于区域经济、企业条件不同,同样的零件最佳毛坯类型也会不同,要尊重企业实际;

基本问题 :

什么样的启发性问题能够促进探究、理解和学习迁移?

车间生产一款门把手,分别采用这几类毛坯,会在哪些方面产生不同影响?

不同毛坯类型有太多的差异,哪些是为零件选择毛坯类型时需要关注的?能将关注点分类吗?

为什么某齿轮轴在生产样品时采用棒料,大批量出产时采用模锻件?

实习车间运输车手柄经常断裂,由你更换新手柄,如何改善这一情况?

学生将会知道……

作为本单元的学习结果学生将会获得哪些关键知识和技能?

毛坯的常见类型各类毛坯在工艺难度、形状精度、材料质量影响方面的区别。选择毛坯类型的影响因素毛坯选择的步骤。

学生将能够做到……

习得这些知识和技能后,他们最终能够做什么?

能对工艺问题从功能(质量)和经济性两方面去综合考虑。能综合了解加工零件与毛坯类型相关的条件,并为零件选择合适的毛坯。

阶段2- 评估证据

表现性任务:

学生通过哪些真实的表现性任务证明自己达到了预期的理解目标?

通过什么标准评判理解成效?

在仅了解各类毛坯加工工艺情况下,为不同的零件选择毛坯类型,并写出理由。(理由的逻辑符合已学专业知识。)

为学弟们能正确选择毛坯类型,编写指南,即选择原则。(原则除包含形状、质量因素外,最少包含一项经济类因素。)

分析解决运输车手柄经常断裂问题。(断裂原因调查明确、更换的资源条件调查明确、处理方案符合课上形成的原则)

其他证据:

学生通过哪些其他证据(例如:小测验、考试、问答题、观察、作业、日志)证明自己达到了预期结果?

学生如何反馈和自评自己的学习?

各类毛坯类型特点的小测试

对任务结果,能清晰讲解、答疑或对他人结果质疑。

对运输车问题的处理能形成详细、规范的更换方案报告。

阶段3- 学习计划

学习活动:

哪些学习体验和教学能够使学生达到预期的结果?设计将如何:

W=帮助学生知道此单元的方向(Where)和预期结果(What)?帮助教师,知道学生从哪(Where)开始先前知识兴趣?

H=把握(Hook)学生情况和保持(Hold)学生兴趣?

E=武装(Equip)学生帮助他们体验(Experience)主要观点和探索(Explore)问题?

R=提供机会去反思(Rethink)和修改(Revise)他们的理解及学习表现?

E=允许学生评价(Evaluate)他们的学习表现及含义?

T=对于学生不同的需要兴趣和能力,做到量体裁衣(Tailor)(个性化)?

O=组织(Organize)教学使其最大程度的提升学生的学习动机与持续参与的热情提升学习效果?

拆开一台手动压力机,让学生观察零件形状,思考每个零件加工原料会是什么样的。引导学生认识到不同零件毛坯会不相同。H

介绍典型的毛坯类型,并通过问答回顾与之对应的成形方法。HE-1

通过小测试让学生回顾前期所学的各类毛坯成形方法的特点,为后面任务作铺垫。E-1

给出本课任务:小组分工,为一些典型零件选择合适的毛坯类型,并形成选择原则(步骤)。W

通过基本问题,逐步引导学生分步思考:先分析出选择的目的;并依据目的找出影响因素;通过影响因素分析各零件条件的不同,甚至可以找出任务所给条件的不完整性;根据因素选择合适的毛坯类型。E-1,R,T,O

每组间评审,针对不同答案进行辩论,针对相同答案进行讲解和补充。E-2,R,O

根据前阶段任务实施结果,小组合作完成毛坯类型的选择原则确定。E-1

阅读教材,对小组形成的方案进行补充、完善。R

通过问答的形式,教师和学生从方法和专业知识两个层面总结任务实施的要点及共性问题。R,E

布置课后任务“实习车间运输车手柄更换方案报告”。如果学生独立分析能力弱,可以安排一定时间的任务讨论,即通过问答形式引导学生需调查手柄的破损原因,以及报告的详细要求。E


3 对案例设计关键点理解

教学设计的目的不是让教学的形式与模板一致,而是教学效果达到预想。以下是针对本节课各个设计阶段的关键点的理解。

阶段1“确定的目标”关键点:可迁移的大概念、能启发形成探究的基本问题。

1) 可迁移的大概念

格兰特∙威金斯博士描述的大概念是教学内容的基础和核心,可以是概念、理论、有争议的观点、方法、原则等等,能帮助学生将各知识点联系起来。

本案例即是将项目实施中所需要的可迁移的最最基本的方法或原则作为大概念。例如表1中“学生将理解的”的

点是“不忘初心”,解决学生因受高考找答案式学习习惯影响,在工作实施中会出现为了做而做,不去弄清楚做事的目的,出现南辕北辙的情况,进行针对性校正训练。第点是“通用的大目标”,针对生活中的绝大多数选择都是在功用性和经济性的矛盾中权衡的情况,如果在学生大脑中建立清晰的目标分类,可以更好指导和优化所有的选择。只要找到与功用性和经济性相关的因素,就可以将知识进行联系,并个个击破。第点则提醒学生一个很容易范的错,即问题并非都有一个不变的标准答案,“标准答案”、“真理”都是环境条件限制的。

综合这3点的特点:一是非常基本和重要,但在实施中常常会忘却,需要训练;二是可以通过它将已有知识进行有效联系,为解决问题服务; 三是可迁移至不同领域;四是学生容易出错的当相对重要的问题。

2) 能启发形成探究的基本问题

基本问题用于引起对教学基础内容和核心内容的探究,激发对更多问题的深度思考,理解其他不同观点,论证自己的想法,形成辩论,推动反思,引导迁移。因而基本问题一定不是教材上可以找到“标准答案”的。

基本问题的目的是引导学生产生表现性行为,因而应该:一是学生有能力解答,太难会缺乏动力;二是开放性、有启发性的,以引发思考,包括形成不同观点;三是起到媒介的作用,将思考和行为引向教学目标。

阶段2“评估证据”关键点:引导展示和测试可迁移的能力

表现性任务的设置和评估直接引导学生的学习方向。如果教师测试内容是教材上描述性的知识,则学生会努力记忆;如果测试的是将知识联系并形成逻辑,则学生会努力去收集和理解知识;如果测试的是解决具体实操问题,则学生会去分析、咨询、协作。评价标准和评价重点,也直接影响学生对能力重要性的判断。

因而在表现性任务的设置中,应该是完全指向和反映阶段1中的关键点。即,一是需要将已学知识及本节的目标知识建立联系(将各毛坯成形的工艺特点、毛坯类型的特点、毛坯类型的应用逐步关联);二是需要经过分析、综合才能完成(利用已知毛坯类型,分析、归纳、建立毛坯选择的实施原则);三是需要探索、跨领域(事件现场调查、本区域材料及加工市场了解、指南编制和报告写作)。

阶段3“学习计划”关键点:活动难度和学生具备的能力及知识基础相匹配

已明确了目标,设定了表现性任务,教学活动设计目标就是让学生保持兴趣,并充分在表现性任务中表现,达到目标要求。对于高职教学来说,学生知识基础和学习能力差距较大。

因而,首先要保证学生实施教学活动的初期能具备参与后期活动所必备的知识和技能。教师必须有清晰的认识,并做好这部分教学资源的准备,通过讲授、阅读、讲解、测试,以及独立和合作的形式、师生角色扮演的形式等等让学生获得。本节的采用的是问答、学生讲解、小测试,相对效率较高,这样可以保证在后期的大任务中有充足的协作和讨论时间。

其次,根据学生的接受能力,将表现性任务分阶段发放,引导学生逐步深入。活动设计成功的标准不只是学习者踊跃参与了,还需要保证学生在实施任务过程中有效展现了表现性行为。在过程中,教师根据学生的实施感受和学习氛围,可增补问题,以引导和推动活动有效进行。如表格中表现性任务,整个过程将分成点的分析目的、找出因素、确定毛坯类,以及点的评审、点的写出原则、点的完善。将前一步是后一步的基础,所以必须学生分析和讨论完全,获得明确的认识后,才能进行下一步。

此外,在这过程中通过分组、分工形成不同难度的任务以满足不同能力学生的要求。

三 教学逆向设计符合核心素养培养的要求

格兰特∙威金斯博士在设计UbD模板时表明,模板展现了逆向设计的全景图,是一个初步设计的框架,用于快速检查、调整阶段2、3与阶段1的匹配度。因而阶段1必须是明确和清晰的,是指向深度学习,指向学习者核心素养的培养。

教师在传统教学设计过程中,重点关注专业知识的传递和专业技能的模仿,关注教学活动的呈现形式,缺乏对于可迁移性大概念的提练和传授,缺乏对表现性行为的分析和评估。这样核心素养的培养就很难实现。

逆向教学设计实质是以教学目标为方向的教学设计,是以明确的教学目标,而非教材上的教学内容进行教学设计,对以学生为中心、培养学生核心素养的教学设计,具有实质性的指导作用。


[参考文献]

[1] 何玲,黎加厚.促进学生深度学习[J].计算机教与学,2005,(5):29-30.  

[2] (美)Eric Jensen,(美)LeAnn Nickelse 著,温暖译.深度学习的 7 种有利策略[M].上海:华东师范大学出版社,2010:11-22

[3] (美)Grant Wiggins,(美)Jay McTighe 著,闫寒冰,等译.追求理解的教学设计[M].上海:华东师范大学出版社,2017:23

[4] 庞敬文,张宇航等.深度学习视角下智慧课堂评价指标的设计研究[J].现代教育技术,2017(2):12-17

Using Backward design to achieve deeper learning in higher vocational classroom teaching

 JIN Yin ,ZHANG Ling-feng  

Institute  of Intelligent Manufacturing, Zhejiang Institute of Mechanical & Electrical Engineering, Hangzhou, Zhejiang 310053, China

School of Educational  Sciences ,Liupanshui Normal University

Liupanshui,Guizhou 553004, China


Abstract: Deeper learning via classroom teaching is an important way to develop the core competencies of higher vocational students. UbD template based classroom teaching model made for mechanical manufacturing major directs the ability training and assessment to the core competencies development through essential question design, performance task design, and teaching activity arrangement. As a backward design, UbD template based classroom teaching model takes learning objectives instead of course content as the starting point, which shifts the focus of classroom teaching from passing on content knowledge and practical skills to deeper learning that focuses on the application, analysis, synthesis and evaluation of knowledge, therefore is considered a substantial guidance for student-centered education reform.


Key word: deeper learning , backward design, UbD template, classroom teaching design


   


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