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深度学习培养创造性问题解决能力

【摘要】:如果教学的目标是让学生去解决与教学过程中所解决的同样的问题,那么就不需要深度学习。有两个元分析研究证明PBL方法可以支持深度学习和迁移。此外,当学习目标与知识的迁移或应用有关时,PBL方法更有效。由于最初的PBL是针对成熟学习者设计的,在中小学使用时经过了不同程度的修改,已经发展出广泛的PBL变式,以满足不同的教学需求。

研究发现,专家之所以能够很快解决问题,是因为他们的知识不仅是有结构的,而且是有条件的,他们的知识用编码的方式将其与其使用的背景和条件紧密联系起来,当面对问题时,他们不必进行广泛的搜索就可以容易地激活和检索到与解决任务相关那部分知识[7]。这些和其他相关发现表明,教师应更加重视应用知识所需要的情境和条件,使学生知道什么时候、在哪里以及如何使用他们的知识。换言之,要让学生学会如何应用知识,那么在教这些知识的时候就要将知识与应用知识的情境结合在一起。

《为生活和工作而教:发展21世纪可迁移的知识和技能》[8]一书指出,如果教学目标是使学生能够成功地解决新问题和适应新情境时,就需要深度学习。如果教学的目标是让学生去解决与教学过程中所解决的同样的问题,那么就不需要深度学习。例如,如果某人的工作只需要准确地将一组数据加起来,那么他只要学习怎么做加法就可以了,不需要更深入地了解数论和数的性质,但后者可以迁移到涉及应用数学原理的新情境中去。该书总结了一系列研究的成果,提出了促进知识迁移的6条教学建议,如表7-3所示。

表7-3 基于研究证据的促进知识迁移的6条教学建议

资料来源:Education for Life and Work:Developing Transferable Knowledge and Skills in the 21st Century.THE NATIONAL ACADEMIES PRESS.2013.根据第9—10页及161—165页的资料改编。

通过基于问题的学习(Problem-based Learning,简称PBL)可以整体落实这6条建议,因为PBL学习任务和学习结果的表现形式丰富多样,可以在提供指导和反馈的同时,使学习者参与具有挑战性的任务(问题),可以鼓励阐释、提问和自我解释,可以通过呈现学习者相关和有趣的问题来激发动机,所以有关PBL的研究和实践非常多。有两个元分析研究证明PBL方法可以支持深度学习和迁移。第一个研究是Gijbels[9]将PBL与基于讲授的欧洲高等教育教学进行比较的元荟萃分析(大多数研究来自医学教育),发现参加PBL的学生和接受基于授课教学的学生在概念理解上没有显著差异,然而,PBL环境中学习的学生对基本原理有更深入的理解,这些基本原理能将基本概念联系在一起,此外,PBL环境中的学生在应用知识的能力上比基于课堂讲授的学生更好。第二个是Strobel和van Barneveld[10]将PBL方法与基于讲授教学的方法进行了元综合分析比较(绝大多数研究也来自医学高等教育),发现当学习目标是知识,评估侧重于短期保留时,传统方法比PBL更有效,但当知识评估侧重于长期保留(初始指导后12周至2年)时,PBL方法更加有效。此外,当学习目标与知识的迁移或应用有关时,PBL方法更有效。

由于PBL在知识迁移和知识应用能力上有着讲授法所不能替代的优势,这种方法开始迁移到医学教育以外的领域,被各个学科和不同层次教育(包括中小学和学前教育)所采纳[11]。由于最初的PBL是针对成熟学习者设计的,在中小学使用时经过了不同程度的修改,已经发展出广泛的PBL变式,以满足不同的教学需求。Barrows[12]提出了一种分类法,用自主学习(Self-directed Learning,也可译为自我导向学习)的水平和问题结构水平将PBL分为6类。Hung[13]也用PBL的这两个维度对PBL做了分类,并重新命名了6个代表性的PBL类别,分别为纯PBL(Pure PBL)、混合PBL(Hybrid PBL)、锚定教学(Anchored Instruction),基于项目的学习(Project-Based Learning)、案例学习(Case-Based Learning)和有解决问题活动的讲座学习(Lecture-Based Learning with Problem-Solving Activities),如表7-4所示。(www.chuimin.cn)

表7-4 基于问题的学习(PBL)的6种变式

资料来源:根据Hung,W.的Theory to reality:A few issues in implementing problem-based learning中的相关资料改编。

在基础教育阶段较为适用的方法是锚定教学、基于项目的学习、案例学习和在讲授中引入一些解决问题的活动,可以参考表7-4中的适用情境或条件来选用。