隨著全球教育理念的不斷更新,學科思維的培養成為教育領域的一個重要課題。學科思維指個體在特定學科領域內進行思考、分析和解決問題的能力,因而學科思維的培養不僅涉及幫助學生掌握特定的學科知識,還涵蓋提升學生在解決問題和創新實踐等方面的綜合能力。基于學習進階培養學科思維有助于研究者和教學人員發現、了解學生的學習軌跡,幫助學生在原有認知基礎上領悟知識的本質,獲得思維發展。如何在學科課堂教學中基于學習進階理念高效地培養學生的學科思維,是一個具有挑戰性的問題。
一、學習進階之于學科思維培養的價值分析
學習進階是教育學領域中的一個重要概念,旨在描述學生在特定學科領域內隨著時間推移逐步發展知識、技能和理解水平的路徑,以及通過連續、漸進的學習不斷積累和建構知識、發展學科思維,從初始的、基礎的理解逐步發展到高階的、復雜的思維水平的過程。
首先,學習進階提供了學科思維發展的路徑。學習進階通過明確學生在不同階段應掌握的知識和技能,描繪出學生在某一學科領域內的思維發展路徑。這一路徑不僅能幫助學生逐步積累知識,還能促進他們在各個階段中獲得學科思維的成長。例如,在科學教育中,教師基于學習進階設計教學活動時,會從基礎的觀察與描述思維水平的活動逐步過渡到復雜的理論理解與實驗設計的活動,使學生在不斷提升認知的過程中發展科學思維能力(Corcoran, T., Mosher, F. A., & Rogat, A. Learning progressions in science: An evidence-based approach to reform. Educational Researcher. 2009)。
其次,學習進階促進學科思維的系統性發展。學習進階強調知識和技能的層級遞進。這種逐步遞進的方式有助于學生系統地建構學科思維。通過設定階段性的目標和完成一個個任務,學生能夠在較長的時間跨度內系統地發展其分析、推理和問題解決能力。不同學科的學習進階路徑雖然有差異,但都強調從基礎知識到高階思維的過渡,這為學科思維的全面發展提供了保障(Harris, L. R., Adie, L., & Wyatt-Smith, C. Learning progression-based assessments: A systematic review of student and teacher uses. Review of Educational Research. 2022)。
最后,學習進階為學科思維的評估提供了標準。教師可以根據學習進階的階段性目標,對學生的思維發展進行過程性和總結性評估。通過評估,教師不僅能了解學生當前的學科思維水平,還能識別學生在學習進階中的薄弱環節,從而針對性調整教學策略,進一步促進學生學科思維能力的發展(Wilson, M. Measuring progressions: Assessment structures underlying a learning progression. Journal of Research in Science Teaching. 2009)。
二、學習進階理念下學科思維培養的策略
教師可以通過設計有梯度的學習任務,幫助學生在不同學習階段建立科學的思維模式,逐步提升其分析、推理、解決問題的能力和創新能力,為學生的長期學習和綜合素質提升奠定堅實基礎。
首先,明確學習進階目標,建立學習進階模型。教師要根據學生的認知特點和學科教學要求,制定清晰的學習進階目標,構建不同階段的學習進階模型,包括具體的可測量的學習目標、進階變量、成就水平、學習表現和評價測試等,以反映學生在不同學習階段的思維發展水平。
具體來說,教師需要做到以下三點。一是識別關鍵概念,即明確每個階段學生應掌握的核心知識和技能。如,在科學學科中,小學階段的關鍵概念包括理解基本的自然現象和科學方法等。這些概念涉及的核心知識包括物質的簡單性質(如固態、液態和氣態)、基本的生物學知識(如動植物的基本特征和生長條件),以及地球與空間科學的基礎知識(如天氣現象和日月運動)等。二是設定分階段目標,即將學習分為多個階段,每個階段有明確的學習目標。如科學學科,小學低年段的學生應能夠進行簡單的觀察和描述,學會根據觀察情況記錄天氣變化或植物生長的過程;小學高年段的學生應能夠設計和實施簡單的實驗,如通過控制變量研究光照對植物生長的影響等。通過這種逐步進階的方式,學生能夠循序漸進地提升認知能力和思維能力。三是目標可操作,即確保目標具體且可測量,易于學生理解和執行,便于教師有效評估學生的學習進度。如,在物理學習中,“學生能夠通過實驗驗證力的基本定律”是一個可操作的目標,教師可以通過檢查學生的實驗報告和實驗過程,判斷學生是否掌握了相關知識,是否達到了這一目標。可操作的教學目標為教師教學提供了明確的方向和評估標準。
其次,設計層級遞進的教學活動是學科思維培養的關鍵。基于學習進階理念設計的教學活動應該從簡單到復雜、從具體到抽象,以逐步提升學生的思維能力。
具體設計原則如下。一是教學活動的設計要體現學生的學習進階過程,如學生學習時遵循從認識植物的基本結構(第一學段學習目標)到觀察植物的生長過程(第二學段學習目標)再到研究植物的光合作用(第三學段學習目標)的過程。二是在教學活動中逐步增加理論學習,強化邏輯推理。以初中數學建模的學習路徑為例,學生學習進階的過程是從理解數學建模的基礎概念到應用數學模型解決實際問題,再到創新和優化數學模型。三是在學習進階過程中注重設計綜合應用與創新活動。如,高中階段應注重設計綜合性和創新性的教學活動,讓學生將所學知識應用于實際問題的解決中,從而提升綜合運用能力和創新思維能力。
最后,提供基于學習進階的評價反饋是學科思維培養的有力保障。在學科思維培養過程中,基于學習進階的評價反饋至關重要(Harris, L. R., Adie, L., & Wyatt-Smith, C. Learning progression-based assessments: A systematic review of student and teacher uses. Review of Educational Research. 2022)。教師應根據學生不同學習階段的表現,及時給予反饋和指導,幫助學生發現問題并改進。
具體策略包括三點。一是注重過程性評價。過程性評價是以促進學生思維發展為核心的評價方式。它基于學習進階理念,通過教師的觀察和記錄捕捉學生在各類學習活動中的思維成長,并提供及時的反饋。二是采用多樣化的反饋形式,如口頭反饋、書面評語、同伴互評等。多種形式的反饋可以幫助學生全面了解自己的學習情況和獲得新的啟發,有效促進學生學科思維的發展。三是實施個性化指導。根據學生的個體差異,教師提供有針對性的反饋和指導,幫助學生在學習進程中不斷進步。教師應根據學生不同學習階段的表現,提出具體的改進建議。對處在初步掌握知識階段的學生,教師可以建議他們進行更多的基礎練習;對已經具備一定思維能力的學生,教師可以引導他們深入思考和探究。這樣,通過基于學習進階的評價反饋,教師能夠更有效地關注和促進學生學科思維的發展。