活用3种思维可视化工具,为课堂中的高效学习搭建阶梯

识课程 2024-03-04 06:46:26

打造以学习为中心的课堂,教师要考虑:如何让学生思考过程可视化,帮助学生建立有效的自我监控与反思;如何引导学生开展有效的合作学习;如何从个体到集体实现积极互动和思维联系。

针对这三大问题的解决,本文分析三种学习工具的设计与应用路径,并提供教学实践样例,更好地外显化学生的思维,推动师生、生生互动,助力一线教师打造思维深度参与的课堂。

本文共3215字,仔细阅读需8分钟

编辑/肖梅香 统筹/孙习涵

阅读本文,你将收获以下内容:

※ 如何让学生能够回顾、反省、暴露自己的思维过程?

※ 如何帮助学生将与他人合作的规则意识进行内化和调控?

※ 如何让其他学生清晰地理解交流学生的思维过程,从而促进全班的积极互动和思维联系?

通常的教学设计强调目标—教学—实施—评价的线性流程,但是,如果为了支持和促进学生积极、主动、持久的学习,习得学会学习、思考的灵活的心智习惯,仅仅是在流程上设计还是不够的,我们需要指向素养的学习设计。

指向素养的学习设计可以用三角结构进行解释:

学习设计的三角结构

情境:师生对知识持有一种“情境性”的理解,情境性是指“知识并非是学习者头脑中静态的智力结构,而是一个包括人、工具、环境中的其他人以及运用知识的活动在内的认知过程。”

规则:情境性的观点认为,学习除了内容的理解,还包括协作活动中参与结构与模式的改变,这就需要特别关注学习的群体活动中的规则。

工具:规则促进了学生在群体中的思维外显化(表达)与反思,但是,学生并不会一下子就达成这个过程。为此,学习科学中会设计大量的脚手架、可视化工具、明确的反馈促进学生反思和表达的循环,我们将其统称为工具。

在学习设计中,借助学习工具,学生会更好地探索情境中所蕴含的重要概念,更好地外显化自己的思维,与教师、同伴互动。学习工具是将学生的学习再推进一层,是学习情境和规则的可视化、物化的表现。

学习设计视角下,学习工具的内涵及作用

学习工具是促进学生学习思维外显化,促进学习情境和学习规则落实的可见、物化的载体。

工具和情境、规则在促进学习的本质上是一样的,都是促进学生与所学内容、他人、真实世界之间的深度联系,但是在表现形式上是不一样的,工具特别强调可视化、策略化,促进学生后续的学习。

既然是学习工具,那就意味着不仅仅是教师使用的,而且是学生作为积极的学习者主动使用的。学习工具通过促进学习者与所学内容、周围同伴、教师的互动,帮助学习者更好的整理、运用资源,反思监控自己的学习进程,促进学习更有效的发生。

与规则类似,本文所指的学习工具特指那些能够提供思维支架的工具,包含两大类:

一类是通用性的思维外显化的工具,比如如何提出问题,如何建立联系,如何有序展现自己思维的工具,虽然可能学习的任务或情境发生了变化,但是掌握了这种思维支架,学生可以实现跨学科思维的灵活性。

举例来说,美国David博士所设计的 Thinking map的八种思维工具图,用可视化的方式呈现8种思维状态,而不同的思维工具图代表的是不同的思维方式,学生需要抓取出适合某个任务的思考方式,可以在众多学科中运用:

圆圈图(Circle Maps-Defining in Context):界定

泡泡图(Bubble Maps-Describing Qualities): 描述事物性质

双重泡泡图(Double Bubble Maps-Comparing and Contrasting): 比较和对照

树状图(Tree Map-Classifying):分类

流程图(Flow Maps-Sequencing): 次序

多重流程图(Multi Flow Maps-Cause and Effect):因果关系

环抱图(Brace Maps-Part-Whole):局部和整体

桥状图(Bridge Maps-Seeing Analogies): 类比

另一类是在特定学科学习中的思维外显化的工具,借助这些工具,学生可以习得学科的思维方式,促进学生在学习中与其他学习者进行探讨和反思。

举例说明,在美国小学的阅读、写作、数学、科学中,经常会用到大量的学科思维工具。比如,在英语母语的写作中,就会用到组织图(Graphic organizer)的方式,这是一种提供学生英语写作框架,让学生的学科思维方法外显化,形成灵活的思维习惯的工具,是用图形的方式帮助理清楚事实(Facts)、概念(Concepts)或者思路(ideas)的方式。

例如在美国常用的汉堡图,就是一种写作思维的训练方式。这个汉堡图很形象地描述了写作中的开头与结尾,中间的绿色、肉、奶酪可以看做是支撑自己观点的细节。这样的组织图是给学生一种写作的框架,对低年段的儿童来说,具有形象化的特点。

类似这样的工具使用都带有可视化的特征,目的是通过在不同学习内容、情境中的运用,灵活使用这种思维方式,逐步达到内化的目的。在将工具作为支架抽离的时候,学生仍然能够运用类似的思维方式来解决新情境中的问题。

活用三种学习工具,打造高效思维课堂

如前文所述,学习工具的设计主要是支持学生思维的外显化,一类是支持通用性的学习思维的外显化,一类是支持学科思维的外显化。

在学习设计的视角下,可以设计和应用三种学习工具,打造高效思维课堂。

1.支持学习者独立学习思维的外显化工具

工具的设计意图:这一类工具的设计意图是促进学生独立的思考,并将学生独立学习的思维过程外显化,运用元认知的监控来反思自己的学习,提升学习效果。

工具的设计过程:

新授课:工具引导学生在新授内容之前自己思考——我是这样理解这个内容的,我可以用图示表示或举个例子,我觉得这个内容和以前类似的知识有关联的是,这个内容对我来说最困难的是……按照这样的思维路径,联接学生以往的学习经验,暴露自己的思维方式。

复习课:找到自己目前学习中最大的困难(或总结自己这一阶段的学习内容),判断自己现在对这一困难(或这一阶段学习内容)的掌握情况,确定是否愿意与他人分享,尝试从几个方面解释自己的思路,这样的思维路径,暴露学生的先前思维。

工具的适用范围:这类工具往往用在新知引入阶段,以暴露学生的先前思维方式,也可以用在阶段复习、试卷分析等阶段回顾反思以往的学习。这种类型的工具提供学生一个思维的支架,让学生能够回顾、反省、暴露自己的思维过程。

工具的设计样例:个人错题反思表

1.能把思路说清楚吗?第1步?第2步?

2.能不能把你的思考过程写或画出来?

3.还有没有其他方法?

4.哪里需要特别注意?

可以在右边的方框中准备,期待你明天的表现。

样例应用说明:在这份个人学习单上,学生先要回忆自己认为最难的题目,接着要判断自己现在会不会,如果会了,就要继续考虑是不是愿意将方法分享给别人,如果愿意分享,那么就要思考怎么分享别人才能听懂。其实就是在不知不觉中对自我的学习情况进行不断地剖析,而当学生带着思考进入课堂后,原本较为难上的试卷分析课,变成了学生争抢着要发言的互动课堂。

应用这个工具,需要教师在这节课的前一天,将这张表格作为回家作业发给学生,让他们能有充足的时间进行思考,可以将这份作业替代常规作业。

2.支持学生合作交流的工具

工具的设计意图:这类工具将社会性规则显性化,让学生可以借助工具,来提醒和引导自身遵守课堂中的学习规则,并让学生在使用此类工具的过程中,将与他人合作的规则意识进行内化和调控。

工具的设计过程:教师澄清课中活动(或小组合作)的要求和步骤,清晰地呈现在流程图中,作为操作指引,渗透规则和相应的话语、行为示例。

工具的适用范围:这类工具就像一个导航仪,适合步骤较多,或分工较复杂的探究活动。

工具的设计样例:合作解决问题流程图

课题:三年级数学《几分之一》

学习难点:理解几分之一的含义

活动要求:小组合作,表示出四个不同的几分之一,并能解释。

样例应用说明:根据学生的年龄特点,设计了具有漫画性质的流程图,替代累赘的文字说明,让学生能快速、清晰地知道活动要求。这个流程图在课堂上当堂给学生使用。

3.促进学习者思维外显化的工具

工具的设计意图:利用学习工具,支持学生形成思维方法。这类工具是让学生在进行独立(或小组合作)探究时,能将自己的思维过程表示出来,并在课堂交流时,能让其他学生清晰地理解交流学生的思维过程,从而促进全班的积极互动和思维联系。

工具的设计过程:通过围绕核心认知冲突设计“猜测→验证→结论”这样一个流程图,让学生围绕核心认知冲突展开有效课堂学习探究,以此来了解学生的探究能力以及现有真实的认知水平。

工具的适用范围:这类工具比较适合用在高年级的各类新授课。

工具的设计样例:猜测—验证—结论单

四年级数学《平行》第1课时

学习难点:通过建立平行与其特征的双向联想,知道平行的意义。

认知冲突:图5和图6的直线延长到纸张边缘也没有相交,那么图5和图6都是不相交吗?

我们小组猜测:

样例应用说明:学生通过该合作单,可以时刻回忆自己要探究什么,可以时刻围绕探究主题,而在汇报时,也不会由于紧张等因素而思路混乱,同时有了直观的文字和图示后,也便于其他学生理解交流学生的思路,并对其产生更深层的思考。

在这些思维支架中,我们发现,一个好的工具就像一个个阶梯,给学生自主学习和合作性讨论、反思的支架,让学生在挑战性任务中可以自己主动学习,又像一面面镜子,让学生能看清自己的思考过程,更清晰、准确地表达自己在学习中的困惑与成长。

作者 | 上海学习基础素养项目组、高安路一小教师 孙怡青

来源 | 素养何以在课堂中生长

编辑 | 肖梅香

统筹 | 孙习涵

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