互联网时代的教学创新与深度学习――美国的经验与启示

互联网时代的教学创新与深度学习——美国的经验与启示本文由《远程教育杂志》授权发布作者：严文蕃、李娜摘要进入互联网时代，学校的传统教学受到“推力”和“拉力”两股力量的冲击与挑战，慕课（MOOCs）和翻转课堂作为应对这种挑战所进行的两项教学创新，在扩大教育的受益面和影响力、培养学生的创造力方面，产生了积极的效应，并促使教育研究者进一步深化对教学本质的认识，促进着互联网时代的深度学习。关键词：互联网；MOOCs；翻转课堂；深度学习一、传统教学在互联网时代面临的冲击与挑战进入互联网时代，学校的传统教学面临着由“推力”和“拉力”这两股力量相结合而产生的巨大冲击与挑战。据美国一项关于不同年级学生（从幼儿园至12年级）对学校学习热情的调查（Jenkins2012，citedbyFullan2013），数据显示，在幼儿园阶段，学生的学校学习热情高达95%，之后这一热情却持续下降，并在九年级时降至最低（为37%）。此前，两次美国大都会调查的数据显示，教师的职业满意度由54%骤然下降至40%甚至更少（Met-LifeSurveys2008and2010，citedbyFullan）[1]。这两项调查表明，学生与教师正从心理和现实两个层面被推出学校，传统的教育教学模式遭遇极大地冲击。形成这种“推力”的一个重要因素是，学生日益感觉学校学习的枯燥无聊；而对教师来说，只有一件事比无聊更糟糕，那就是“havingtoteachthebored”（“不得不无聊地教”）（MichaelFullan2013）[2]。典型的传统大学课堂，是以教师为中心，教师在传递信息时主要依靠粉笔和黑板。在大学课堂，因为知识量大，黑板也越做越大，上下移动的黑板可覆盖整个墙面。可见，传统的教学，就是传递知识的过程，传统的教育就是让学生知道目标，向着目标走。应试教育的目的是解题，得到正确的答案。长年置身于这样一种教育中被动地接受知识，学生对学校学习日益感觉无趣也就不足为奇了。与学校内部“推力”相反的，是来自学校外部的互联网“拉力”。自2005年以来，数字技术以惊人的速度应用于教育的发展之中，全球数字信息创新与共享的速度在近五年间更是增长了9倍'互联网在教育领域的应用正在成为一支强大的力量，给学生和教师带来了新的视野与挑战：一方面，20世纪90年代以后的学生是伴随着互联网一起成长发展的，他们信任互联网，更喜欢在互联网上生活与学习；另一方面，教师在互联网时代所面临的教学压力日益严峻。有一种说法或许可以形象地反映出这种压力，如果要问教师会不会教书，在美国的说法是“CanyouteachbetterthanGoogle?”（“你教得会比谷歌好吗？”）互联网时代的大学课堂已不同于传统课堂，虽然有黑板和粉笔，但布满了主屏幕和分屏幕，学生都有手提电脑（在中国是学生人手一部智能手机）。教师作为课堂中心已经不如以前那么明显，越来越变成只是一名辅助者。有时，教师虽已尽最大努力，但仍会出现学生打开的网页与教师打开的网页不一致的现象。不仅如此，每位学生打开的网页内容还未必相同。这主要是因为在互联网时代的课堂上，不仅有教师传递信息，学生还可以通过搜索引擎自由搜集和获取信息。对于这种现象，从积极的方面看，可能学生是在选择与课堂教学内容相关的信息，这无疑有助于学生自主建构知识；从消极的方面看，有可能出现学生不理会教师所讲的内容，只是低头看自己感兴趣东西，课堂教学的有效性可想而知。当然，不听课的学生并不代表他一定不爱学习，或许，他只是对当下教师的授课内容或方式无感而已。但如果是第二种情形，则意味着教师的教学是比不过Google的。想要改变学生低头看手机、玩手机的状况，教师就必须充分利用互联网技术，围绕信息的选择、组织来精心设计并开展教学。例如，教师可以先列出要讲的概念，然后要求学生上网搜索相关信息；当学生发现搜索出的概念可能有五六个版本时，教师要能够在组织学生讨论的基础上，指出这些版本的不足或错误。如此，学生才会积极主动地参与到课堂教学活动中去。可见，正是由于学校内部“推力”和外部互联网“拉力”的共同作用，教学不可能再回到过去的时代，过去教师站在教室的中心，只有他拥有知识，别人是没有知识的。如今，互联网时代的知识是共享的、流动的，信息随时可得。因此，现在当好教师压力更大,教好书更难。二、互联网时代的教学创新慕课（MOOCs）和翻转课堂是为应对互联网挑战，而在教学上推出的两个重要创新。尽管慕课（MOOCs）作为一种新的课程开发模式，在如何更好地做到师生间的实时互动，如何衔接好学分与证书和学位获得之间的关系等方面还存在一些问题，但不能否认慕课（MOOCs）极大地改变了传统的课堂授课形式，在实现教育资源共享、扩大受教育面等方面具有巨大的影响力与显著优势。2015年，哈佛大学（Harvard）、麻省理工学院（MIT）分别发布的慕课（MOOCs）有效性研究报告表明，截至2014年9月21日，两年中共有170万人注册进人两所大学的慕课平台，累计用时1000万小时在68门课程的学习上，平均每天1300人，每人平均花费约6小时参加了1.7门课程的学习[4]。名校、名课和名师是慕课（MOOCs）的一个显著特点。就拿MIT的慕课（MOOCs）平台（MITx）来说，他们做慕课（MOOCs）的愿景就是要通过互联网在线课程来扩大受教育的机会，使全世界学生能够共享他们的优质资源，以此重构大学校园的教育。以MIT的“电子电路学”课程为例，这是一门冷门课程，历年选修人数不多。但自开设为慕课（MOOCs）之后，仅2012年就有155000人注册研修，23000人尝试解决第一个问题，9000人通过期中考试，7157人完成课程研修，其中课程成绩得A为340人，这组数据可用几何图形来表示，如图1所示[5]。如果我们以几何图形来代表教育的输人与输出，或许可将大学分为三种类型：第一种是长方形，输人和输出对等，学生百分之百成功毕业；第二种是倒梯形，有一部分人会被筛选掉而不能毕业；第三种是倒三角形，是典型的美国模式，宽进严出。判断学校教学严谨与否主要看图形是否呈倒三角形，教育输出越少于输人，说明教学要求越高。图1中MITx“电子电路学”课程的学生研修数据呈现的即是这种倒三角形：共155000人注册课程，仅7157人（4.6%）修完了课程。当然，对于如此低的课程通过率，edX的总裁阿南特。阿加瓦尔（AnantAgarwal）指出，“如果你按绝对数字来计算，它可能相当于MIT过去40年间选修这门课程的学生总数。[6]”即便在2015年，MIT仅从全世界报考的1.8万人中录取了1600人（不足1/10），且不是所有的学生都会选修“电子电路学”。两组数据对比充分证明，慕课（MOOCs）所带来的教育影响力和资源共享的实现率，是传统学校授课形式所不能企及的。而最后只有340人在该门课程成绩上得A（0.2%），进一步向全世界表明：第一，MIT愿意把他的资源与全世界的学生共享；第二，MIT是金字招牌，严格保证教学质量，杜绝放水。翻转课堂（FlippedClassroom）是对传统课堂教学模式进行了翻转和颠倒，它将以往在课堂完成的知识传授环节放到课前进行，而把对知识的吸收内化环节放在课内进行，并将学习的决定权从教师手上交还给了学生。不仅在课前与课后将网络资源全部利用起来，而且在整个教学过程中特别强调小组合作学习。翻转课堂与传统课堂的具体差异，主要表现在：第一，在课前，传统课堂安排学生学习预习和读教材；翻转课堂安排学生自主学习课程，通过利用教师制作的各种数字材料，完成对概念及相关知识的探索。第二，在课堂上，传统课堂是以教师为中心，由教师主讲；翻转课堂则是以学生为中心，教师主要通过案例研究、实验、游戏、情境模拟、共同体项目、艺术活动等多种形式，引导学生与同伴以及教师进行互动完成对知识的内化与吸收。第三，在课后，传统课堂要求学生独立完成作业；翻转课堂要求开展小组学习，进一步利用网络资源，完成作业和研究。美国一位数学教师以认知历程的翻转为例，用两张示意图（图2、图3）形象地比较了他的数学传统课堂与翻转课堂。在数学传统课堂中（见图2），这位教师把大量的时间花在了传递知识上面。这意味着课堂上学生没有足够的时间，在老师的指导下从更高的认知层次来探索、理解数学概念。通常，那些需要学生批判性地运用数学概念来探索、完成更高水平的问题，都被老师安排为学生的课后作业了。与传统课堂教学不同的是，其数学翻转课堂的目标是使学生在老师的指导下，将他们最好的学习方式用在课堂上。在翻转课堂模式下（见图3），学生在课前就被要求完成老师预先录制的教学内容。在课堂上，老师首先就学生提前观看的视频进行提问，以确保学生理解教学内容并强调在其它领域可能需要获得的进一步的帮助。接下来的时间安排正是翻转课堂的优势所在：老师和学生们一起，将运用知识概念等解决问题的时间最大化，从而深化学生对数学概念的理解。不仅如此，老师还能够将时间分配给哪些需要帮助和拓展的学生身上。在教学管理的过程中，教学目标是一个课堂的灵魂。我们可以通过美国教育心理学家本杰明·布鲁姆（BenjaminBloom）的认知分层理论进一步理解翻转课堂。布鲁姆于1956年将教育学习目标分为认知、情意、技能三类。2001年，布鲁姆的学生安德森（Anderson）和克拉斯沃（Krathwoh）对其认知分层理论进行了修订，按照人的认知水平的高低，把认知过程用动词描述为记忆、理解、应用、分析、评估、创造六个层次，在原有认知分层体系的最上方增加了“创造”这一层级（见图4[7]）。根据原来的认知分层理论，布鲁姆认为，学生的学习是先记忆再理解的，因而在传统的课堂教学中，教师把大量的时间用在讲课上，且讲课总是先从复习开始，即先把学生既有的记忆调出来，然后才进入到新知识的讲解环节，最后环节是布置作业以巩固对新知识的理解或应用。但实际上，作业充其量不过是对新知识的简单运用而已，很少有针对高级的认知层次进行练习，更谈不上开展创造性活动了。翻转课堂则通过充分利用互联网，将布鲁姆的整个认知分层体系翻了个（见图5[9]），即教师把大量时间安排在了分析、评价和创造这几个高级认知层级上。具体来说，教师利用网络在课前就把讲课内容安排给学生自学，使记忆、理解这些低层级的认知活动在课堂上降到最小程度，从而腾出更多的时间用于开展高层级的认知活动，鼓励学生在小组讨论中创造新知识，课后，教师则要求学生以小组合作的方式，运用其获得的新知识去解决实际问题。由此可知，翻转课堂既打破了传统课堂在时序性上的固化性，也打破了原先只有教师掌握足够信息与知识向学生进行传授的局面。翻转课堂的优势可概括为：尊重学生的主体性与主动精神，使学生能够根据自己的节奏安排学习进度，并对学习过程进行回顾、反省与复习，提升了学生在课堂内外的思考力，有利于开发学生的创造潜能，使得课堂时间的使用更加有效并赋有新意。教师可以更好地洞察学生的学习困难及其学习风格，根据学生的具体情况定制并更新相关的学习内容。三、互联网时代的深度学习上个世纪70年代中期，美国学者马顿（Marton，1976a[8]）和塞尔乔（Saljo，1976b[9]）在研究中发现，大学生主要采取两种方式学习，一种是再现知识的浅层学习，一种是理解知识的深度学习。之后，学者比格斯（Biggs，1990[10]）和拉姆斯登（Ramsden，2003[11]）在研究中证实深度学习与学生高质量学习效果和获得高分课程密切相关。2004年，霍顿（Hoston）对深度学习的内涵进行了概括[12]。2007年，比格斯具体比较、论述了浅层学习和深度学习的各自表现与特征[13]。但限于诸多因素，在教学中如何有效开展深度学习，未能在教育教学理论和实践中得到突破性的进展。随着慕课（MOOCs）和翻转课堂的推广与发展，教育研究者对教学的本质和目的有了更深人地认识和思考，并提出了互联网时代的深度学习这一新课题。威尔·理查德森（WillRichardson）对此进行了直截了当的描述：“简单地在传统课堂上面増加一个昂贵的工具，不足以满足现代学习者的需要。光有技术支持是不够的，还需要一个全新的教育学”[1