應用學習科學?巧構線上課堂

譚春蘭

【摘 要】自新冠肺炎疫情暴發(fā)以來，線上教學逐漸成為熱點，如何保證線上教學的質量，成為教育專家和一線教育工作者共同關注的話題。筆者自線上教學開展以來，一直堅持在教學一線，又兼本校線上教學巡課的任務，有機會能從自視角與他視角審視線上教學，頗有感觸。本文正是在這樣的背景下，基于應用學習科學與游戲化教學的相關理論，對線上教學的設計與實施提出若干建議。

【關鍵詞】應用學習科學 結構化思維 線上教學

2020年春，突如其來的新冠肺炎疫情，讓春季學期開學延期，隨著教育部《關于深入做好中小學“停課不停學”工作的通知》的印發(fā)，線上教學走入大眾視野。2022年，新冠肺炎疫情再次來襲，部分地區(qū)的教師不得不再次面對線上教學。但經過兩年的沉淀，這一次，教師不再慌于應對，而是更為沉著冷靜地思考、研究如何讓線上教學更加高質高效。筆者所在的深圳市福田區(qū)，自線上教學以來，每周開展一次面向全區(qū)的線上教學展示課，最高在線觀摩人數(shù)超過7000人，由此可見，一線教師對如何更好地設計與實施線上教學有著強烈的需求。

作為一線教師，筆者對線上教學有著較為豐富的經驗;作為本校線上教學巡課小組成員，筆者有大量機會觀摩線上教學課例，從而梳理、歸納、總結出線上教學的得與失。本文正是筆者在實踐的基礎上，結合應用學習科學與游戲化教學的相關理論，以北師大版數(shù)學五年級下冊《倒數(shù)》一課為例，談談如何更好地設計與實施線上教學。

一、峰值體驗，激發(fā)學生探究欲望

學習科學是研究教與學的跨學科領域，它研究人是如何學習的，如何有效地促進學習，它包括但不限于認知科學、教育心理學、腦科學、教育學、社會學、心理學等。將學習科學的相關理論應用于教學過程，能有效提高教與學的效率。以“峰終定律（Peak-End Rule）”為例，這是2002年諾貝爾經濟學獎獲得者丹尼爾·卡尼曼教授提出的，他認為：人的大腦在經歷過某個事件之后，能記住的只有“峰”（高潮）和“終”（結束）時的體驗，過程的體驗其實是可以被忽略的。如游樂場里比較有名的游玩項目都要排很久的隊，真正的游玩時間也就幾分鐘，但人們記住的往往不是排隊等待的漫長過程，而是有趣、刺激的游玩時的幾分鐘甚至幾秒鐘?！胺褰K定律”被證實在多個領域有著積極的應用。事實上，在教育教學中，教師如果意識到“峰終定律”的價值，同樣可以巧妙運用這條定律，創(chuàng)設好的峰終事件，為課堂教學帶來好的學習體驗，激發(fā)學生積極的數(shù)學情感。

筆者嘗試在北師大版數(shù)學五年級下冊《倒數(shù)》一課教學時，應用“峰終效應”。通過仔細研讀教材，我們將“峰值”體驗設置在了倒數(shù)概念引入環(huán)節(jié)。在這個環(huán)節(jié)中，教材給出了6道乘積為1的分數(shù)乘法計算題，其目的一是鞏固分數(shù)乘法的相關知識，二是通過觀察、對比、分析讓學生歸納出這6道算式“乘積為1”“分子分母顛倒”這兩個顯著特點，并總結出倒數(shù)概念。在線上教學中，教師和學生分坐屏幕兩端，作為教學要素之一“環(huán)境”與線下教學完全不同，如果習慣性按線下教學的思路，一次性給出6道計算題，讓學生先算，再思和議，教學環(huán)節(jié)相對冗長，學生容易游離于課堂之外。同時，受制于網絡和設備，大多數(shù)授課工具的互動效果都比較有限，小學生難以游刃有余地掌握并使用，從而影響教學效果。因此，在對此環(huán)節(jié)進行教學設計時，筆者改變了教材內容的呈現(xiàn)方式，將重要又相對枯燥的概念引入該環(huán)節(jié)并將其設計成一個小游戲，靜態(tài)的文本動起來了，6道計算題在動感的音樂中依次呈現(xiàn)，學生在聊天區(qū)激烈互動，在搶答、計時、探秘等游戲元素的刺激下，“讓學生計算”的枯燥練習變成了激動人心的在線互動游戲，掀起了一個課堂小高潮，給學生留下了深刻的印象。

從線上教學的實際效果來看，該設計達到了預期，學生從課堂伊始就得到了峰值體驗，開始了一場奇妙的學習之旅。隨著動感的音樂和實時變化的計時條，學生開始了闖關游戲，利用在線教學人人有一臺終端的優(yōu)勢，學生參與度提高到極值，每個學生都進入全身心學習的狀態(tài)，概念的引入變得更有趣味性和探究性。在師生互動和生生互動過程中，學生既能留意到互為倒數(shù)的兩個乘數(shù)的“外貌特征”，還能把握倒數(shù)概念的本質，為后續(xù)的學習打下良好的基礎。

二、切塊呈現(xiàn)，分散難點聚焦重點

美國心理學家、教育學家理查德·E.梅耶在《應用學習科學》一書中，提出學習科學的三條基本原理：雙重通道原理、容量有限原理、主動加工原理。他認為，“任何一個有效的學習理論都包含這三大基本原理?！痹跁?，他給了教師若干教學建議，其中一條為“將艱澀難懂的內容分割成學生可以掌握的若干小段”即“切塊呈現(xiàn)”，其目標是調節(jié)基礎認知加工，提高學生的學習效率。

在上述案例中，教材第二、三板塊的目標為“借助長方形的面積來進一步認識倒數(shù)并學習如何求解倒數(shù)”，即“倒數(shù)的進一步理解及再應用”?？紤]到這兩個板塊的內容相關度較高，且線上教學時間比線下教學縮短了10分鐘，筆者在設計時有意將這兩個板塊進行整合，但如此一來，難點又比較集中，學生學習難度大且不容易聚焦重點。在充分理解了教材編寫特點的基礎上，筆者基于學習科學切塊呈現(xiàn)的原理并結合線上教學的特點，大膽對教材內容進行了再創(chuàng)造。首先，引導學生利用剛剛學到的關于倒數(shù)的經驗，觀察、思考、分析教師給出的下圖，談談自己的發(fā)現(xiàn)，實現(xiàn)“借助長方形面積來進一步

認識倒數(shù)”的小目標。其次，通過完善表格，引導學生觀察數(shù)據(jù)，思考怎么根據(jù)“面積是1的長方形的長和寬互為倒數(shù)”這一發(fā)現(xiàn)求寬。最后，分類分步給出長或寬為分數(shù)、整數(shù)、小數(shù)、1這四種情況，帶領學生逐一求解。在此過程中，筆者有意識地將求解重點放在“如何求一個小數(shù)的倒數(shù)”，學生自拍求解過程上傳到班級群，教師全面了解學生求解思路并選擇合適的探究素材與學生交流互動，從而突破教學重難點。

切塊呈現(xiàn)，分散了教學難點、聚焦了教學重點，是比較常見的教學手段，經過教師巧妙構思、精心設計，一個個知識點被一條隱形的線牽引著來到學生面前，學生在一個個小任務的完成中，獲得了學習的成就感。從學習心理學的角度來說，讓學生不斷地擁有成功的體驗，是保持學生學習熱情的有效途徑，此時，若再借助班級優(yōu)化大師等教學評價小軟件，即時給予學生評價，特別是借助軟件中的評價成長體系，就能督促學生更積極地參與學習，學生也能產生榮譽感和使命感。

三、突出結構，有目標有關聯(lián)地學

美國著名心理學家、教育學家布魯納認為，學習的實質是一個人把同類事物聯(lián)系起來，并把它們組織成賦予它們意義的結構。學習就是認知結構的組織和重新組織，就像木頭、石墨、鉆石的基本構成元素都是碳原子，卻因為結構的不同而發(fā)生了千差萬別的變化。在教學中，如果不能很好地把握本學科的本質，以有結構地教，促進有目標、有結構、有關聯(lián)地學，學生的學習也會如同“木頭、石墨、鉆石”，形成巨大的差異。

在《倒數(shù)》一課的學習中，教材的四個環(huán)節(jié)看似獨立，仔細分析卻自成體系、自帶結構。第一個環(huán)節(jié)引入倒數(shù)概念，解決“是什么”的問題;第二、三環(huán)節(jié)在進一步理解倒數(shù)概念的基礎上，學習倒數(shù)知識的應用，解決“有什么用”的問題;最后一個環(huán)節(jié)表面上看是學習“0沒有倒數(shù)”，從另一個角度理解倒數(shù)概念，但仔細思考，它是數(shù)學精確性、嚴謹性的體現(xiàn)，展示了數(shù)學之美。因此，筆者在進行教學設計時，有意放慢節(jié)奏，不滿足于學生簡單地回答“0有倒數(shù)”或“0沒有倒數(shù)”，而是鼓勵學生進行討論，從多維度分析解釋“0為什么沒有倒數(shù)”，通過一個問題的解決，關聯(lián)了“倒數(shù)概念”“度量本質”“乘除互逆”等學科知識，讓學生意識到學科知識之間的關聯(lián)，養(yǎng)成系統(tǒng)、整體、全面思考問題的習慣。

結構化教學的根本目的是幫助學生形成結構化思維，要以整體、系統(tǒng)的視角統(tǒng)籌教學設計，精心設計環(huán)節(jié)之間的過渡語言。如，“同學們，利用剛才學習倒數(shù)的經驗，請你們認真觀察表格，說說你們的發(fā)現(xiàn)”，這有利于勾連知識之間的內在聯(lián)系，溝通概念學習與應用之間的內在關系。在游戲時，教師激勵學生“應用新學的知識”去分析數(shù)學游戲的內涵，看到游戲和所學知識之間的關聯(lián)點，引導學生從不同角度去理解數(shù)學知識。教師過渡語言的小小變化，體現(xiàn)的是教師對學生認知規(guī)律的尊重，幫助學生“邊學邊串”，學生不僅學到了系統(tǒng)的知識，更重要的是提升了思維和學習能力。