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学习机会视角下的单元教学设计:以GTI项目为分析对象的考察.pdf

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学习机会视角下的单元教学设计:以GTI项目为分析对象的考察.pdf

上传人:青山代下 2024/6/15 文件大小:1.96 MB

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该视频研究收集了以“一元二次方程”作为焦点教学内容的课堂录像和教学资料,依据测评框架进行评分,以此来呈现不同国家的课堂教学特征以及不同维度特征对学生学业成就的影响。GTI项目延续以往大型国际测评对学生学习机会的关注,但在测评方式与测评框架皆有所创新。从测评方式上看,GTI项目超越了以往国际测评主要采用的采集师生主观感受的问卷,对教师实际使用过的书面或可视化形式的课件,包括教案、可视材料、教科书、课内作业、课后作业、形成性评价工具以及其他材料进行分析,用以挖掘预期课:..程—实施课程—习得课程这三层课程间融合的内部信息,以微观路径窥探课程目标如何在实际课堂的育人过程中落地。在测评框架上,GTI项目紧扣教育内容的变化——数学学科不再仅聚焦数学知识与技能,开始转向更根本的数学推理和素养培育,创造性地建构了课件分析的测评框架,即从学科内容质量、课堂话语、认知参与、基于学生的评价与反馈4个维度及其下设的11个具体指标[30],探析教学设计的品质及其所提供的学习机会设计的特征。结合对已有的学习机会相关文献的梳理,课件分析的指标可以划分为基于内容的学习机会和基于实践的学习机会两个方面(见表1)。表1GTI项目课件分析指标及其所对应的学习机会类别注:“材料的准确性”这一课件分析指标未被纳入,因为不同于其他指标1—3分的水平量规,其量规为1—2,“1”代表内容有重大错误,“2”代表内容准确,各个国家和地区的评分结果无区分度,都被赋值“2”。(一)基于教学内容的学习机会评价维度:..机会,具体包括指向基础能力、思维品质与关键能力培养的相关内容指标。训练技能的机会”指向学科基础能力,指代为学生提供的通过练习或重复发展熟练特定数学技能或程序的机会,如对特定程序与算法的反复练习。“做出解释”“明确的模式与概括”和“运用和比较多种数学方法”则更倾向于学生思维的发展。其中,“做出解释”指向的是发展学生思维外显化表达的学习机会,如要求学生解释问题解决的过程或论证为什么过程有效;“明确的模式与概括”指代学生使用模式或重复推理来理解定量之间的关系,猜想、预测或推导出一般的方法与规则,如在焦点教学内容的学习中,请学生在计算多个辨别式的基础上,归纳总结辨别式的符号与方程解的数量之间的关系;“运用和比较多种数学方法”指向要求学生使用不止一种方法来完成数学任务或活动,以及理解不同方法之间的关系。“数学表征间的联系”“与现实世界联系”指向学科的关键能力。其中,“数学表征间的联系”指代学生在同一数学思想的多种表征之间建立联系的机会,如在某一数学定理的文本表征、符号表征、视觉表征及物理表征的任意两个或多个之间建立联系;“与现实世界的联系”指代所学数学与数学以外的现实世界情境的联系与应用以及将情境的特征融入活动,以情境信息解释数学关系,如在一元二次方程学习中以在花园中铺设路径的情境,要求学生根据情境信息解决现实问题。(二)基于教学实践的学习机会评价维度:..会,具体涉及如下指标。明确的学习目标”,顾名思义即是课程计划描述了学生具体的学习目标,澄清学生的须知须做须理解;“满足学生多样化需求”指向课件能够根据学生的实际学习需求呈现出差异化的设计,如为学较高的学生提供强化与提升的相关内容;“用技术促进学生理解”强调学生有机会借助技术手段提出和验证猜想、寻找模式以及建立对数学概念和关系的理解,如借助动态绘图工具、交互式的数据收集和建模工具促进内容理解与意义建构;“鼓励学生自我评估”指向要求学生评估自己对所学内容的理解或反思自己对内容的学习程度。本研究将对上海课件中基于教学内容和教学实践的学习机会指标测评所得数据进行基础的统计分析,探究如下研究问题:第一,在GTI视频研究中,上海课件主要包括哪些类型,具有什么分布特征?第二,基于对课件的分析,上海学生学习机会呈现什么样貌,反映出上海单元教学设计具有什么优势与不足?三、研究发现(一)上海课堂的课件类型与特征参与GTI视频研究项目的上海初中数学教师共有85位,每位教师提交了一个单元4节课的课件,共340套课件。来自不同课堂的课件构成是存在差异的,参与研究的上海教师所有提交的课件主要有教案(%)、可视化材料(%)、教材(%)、课堂作业(%)、家庭作业(%)、形成性评价(%)以及其他资料(%)。:..个指标上的表现如表2所示,除均值和标准差外,“Min”和“Max”表示参评的所有上海课堂中该维度上的最低分与最高分,10th表示得分最低的10%的课堂的平均分,此后20th到90th等以此类推。本研究将着重对上海数据中基于内容与基于实践的学习机会的各指标的均值进行分析。同时,鉴于各指标内部得分有较大的离散性,为了更客观地描述上海单元教学的面貌,本研究也将不同指标的得分分布情况纳入考察,做辅助分析。表GTI项目上海课件分析各指标及得分分布:..海数学课件中教案、教科书、课后作业所占的比重是个国家与地区中最高的,而课堂作业的比重是最低的。这在一定程度上表明上海课堂重视教学设计与教材使用,且学生课后作业较多的特征,但也反映出课堂多由教师主导,学生自主学习与练习机会有限的特点。(二)上海课堂单元教学设计特征:基于教学内容的学习机会设计分析通过对上海课件中基于教学内容的学习机会的评分(见图1)可以发现,上海的单元教学设计普遍关注学生技能的训练,即为学生提供了充分的操练特定数学定理与程序的机会,(±)。对于焦点教学内容“一元二次方程”来说,方程求解是基础性技能,是应用方程解决问题的前提。因此,研究涉及的不同课堂在该指标上的得分没有较大的差别。图上海课件中基于教学内容的学习机会设计得分雷达图:..”与“做出解释”两个指标上的得分相当,(±)(±)。“明确的模式和概括”指的是学生被要求使用模式或重复推理来理解数量关系、猜测、预测或推导一般方法或规则的程度。它涉及从一系列示例中派生规则,而不是从规则开始并将其应用于特定的情况,或者从代数上派生规则。上海课件在该指标上的得分处于“中等水平”,表明在单元教学设计中教师使用数学模式或重复推理帮助学生明确定量关系、预测、猜想、一般方法与规则,但没有要求学生单独发展或自主归纳。“做出解释”的得分表明,在单元教学设计中,比起要求学生简单回忆事实或遵循算法来说,能够要求学生通过解释如何执行程序、描述一件事与另一件事之间的关系或证明程序在特定情况下有效或有效的原因来交流他们的数学思维,但尚未触及“在特定的情境下如何调整程序更加有效”等更为深入的问题。“运用和比较多种数学方法”(±),表明在课件中教师已经试图引导学生使用一种及以上的方法完成任务或活动,但是没有要求学生对可能的不同方法进行对比与比较,如给出学生一组一元二次方程,要求学生分别用不同的方法求解。这反映出单元教学设计在引导学生探索不同方法以发展思维的灵活性、从多角度理解所学内容上尚有进一步的发展空间。“与现实世界的联系”指的是所学数学与数学以外的现实世界情境的联系或应用以及将情境的特征融入活动(即这种联系与解决问题有关)的程度。(±),表明上海课堂单元教学中教师对数学内容及数学以外的现实世界情境的联:..或者课程中的一些数学情境的设置对于开展活动是不必要的。比如,给学生一个描述以时间为函数自变量的发射到空中的炮弹高度的方程,并要求学生回答炮弹何时达到其最大高度。在此示例中,教师已经给出了方程,并不要求学生理解并使用情境信息解释现实问题,即要求学生自主建构方程模型,或者要求学生使用情境信息解释数学关系,例如要求学生判断解答在问题的参数范围内是否合理,或者在特定的现实世界情境中解释模型或图像的特征。数学表征间的联系”要求学生在同一数学思想的多种表征(例如文字、表格、图表、示意图或方程等)之间建立联系,比如教师在一组问题中要求学生依照多组数据完成二次函数图像,另一组问题中要求学生求解一元二次方程。但上海课件在这个指标上的得分在基于教学内容的学习机会设计指标中最低,(±),表明在上海课堂单元教学设计中教师较少注重对数学思想的多元表征,或者即使向学生展现了多元表征,但并不能很好地引导学生建构表征之间的联系。基于对上述5个指标得分的标准差和得分分布特征可以发现,不同的课堂为学生创设的学习机会存在较大差异,比较典型的是“与现实世界的联系”这一指标上,得分最低的20%的课堂得分均值为1,而得分最高的10%,这也反映出不同的教师对单元教学设计的理解还存在较大的差异,部分教师的单元教学设计尚不足以支撑学生素养的培育,单元教学的落地仍任重道远。(三)上海课堂单元教学设计特征:基于教学实践的学习机会设计分析:..通过对上海课件基于教学实践的学习机会的评分(见图2)可以发现,上海课堂单元教学设计普遍重视展现“明确的学习目标”,(±),但在另外三个指标上的表现差强人意。图2上海课件中基于教学实践的学习机会设计得分雷达图“鼓励学生自我评估”要求学生评估自己对所学内容的理解或反思自己对内容的学是“不要求学生评估自己对课程内容的理解程度,也不要求学生反思自己对内容的学是“要求学生评估自己对课程内容的理解,但只是泛泛而谈(例如“你对自己对这个主题的理解有多自信?”)。(±),显然大多数教师对鼓励学生自我评估不够重视,也并未对学生的自我评估有明确的要求。但从得分分:..布情况来看,也有10%的教师十分重视这一点,在该指标上得分均值达3。“满足学生多样化需求”反映的是课程材料满足学生学习需求的差异程度,包括让学生选择适合其学习需求的不同活动的机会。(±),表明上海课堂单元教学没有或极少应学生能力水平或个人学习需要在内容上进行有计划的差异化的设计,近90%的课堂都是如此。仅有10%的课堂根据学生的数学表现水平进行了一定的改变与调整,但与该指标的最高水平——“课程为能够从中受益的学生提供强化和提升两种选择”尚有距离。“运用技术促进学生理解”指的是学生在多大程度上有机会使用动态计算机化学习工具作为数学课程的一部分,以提出和验证猜想、寻找模式以及建立对数学概念和关系的理解。(±),是所有指标中得分最低的一个。这反映出上海教师在本单元的教学设计中不用技术或仅借助技术促进交流发生,例如让学生看幻灯片,几乎没有把技术作为一种工具,使计算或做图更有效,加强教学,用于练习、评价或给予教师反馈,或用于检查准确性等,更未使用技术让学生探索数学关系并拓宽理解(如动态绘图工具、交互式数据收集或建模工具),技术融入教学的程度十分有限。四、结论与启示(一)研究结论:..本研究基于GTI项目的上海课件数据,探析学习机会视角下的单元教学设计与实施状况。综合数据分析结果可以发现,上海课堂单元教学设计所提供的学习机会已经开始初步回应学生素养发展的要求,为学生创设数学基本技能训练和思维发展的机会,并能设计明确的目标为学生提供引导,但也存在诸多不足,亟待后续改善。基于上述分析,本研究得出如下基本结论。、关注思维发展,但对关键能力培养的学习机会设计有待加强数据分析结果表明,在基于教学内容的学习机会设计上,上海数学课堂普遍关注学生基本技能的训练,并以此作为学生展开进一步学习的基础。涉及学生思维的指标——鼓励学生思维外化的“做出解释”、发展学生思维灵活性的“运用和比较多种数学方法”以及直接与思维发展关联的“明确的模式与概括”在评分上能够达到或接近中等水平。而反映学生关键能力的指标——反映数学思想现实表征及其联系的“数学表征间的联系”以及体现数学思想现实迁移与应用的“与现实世界的联系”在评分上显示处于低层次水平。而这些关键能力指标恰恰与学生素养发展直接相关。在现实生活世界变得越来越复杂的情况下,数学素养对做出与工作领域以及与健康、家庭财务、学校教育选择和报税等个人决策相关的明智决定以及认识气候变化、通货膨胀率、流行病传播、灾难发生率、所得税政策和国家预算等社会问题变得越来越重要。[31]指向素养培育的单元学习设计对提供学生直面现实世界复杂问题的学习机:..会有着很高的诉求,基于此,现有的对基本技能的强调与对学生思维发展中等层次的关照虽然是中国数学课堂的优势所在,但也表明教学设计的关注点亟待扩展,重视数学表征间的联系以及数学与现实世界的联系应成为素养取向单元教学设计的改进方向。,但对学生差异化、自主性学习的引导有待深化在基于教学实践的学习机会设计方面,尽管“明确的学习目标”指标获得了可观的分数,但在支撑目标落实的学习机会设计上有较大的改进空间。首先涉及如何“满足学生多样化需求”的问题,目前的单元教学设计很少依据学生能力水平与学较高的学生提供强化与提升的内容,也没能为掌握困难的学生提供针对性的支持与引导。同时,从“鼓励学生自我评估”指标的数据来看,上海多数课堂单元教学设计中并未有意激发学生自主性,引导学生自我反思、自我判断与自我修正,而这恰恰是学生成为终身学习者、实现素养发展的关键品质。更进一步来说,对学生差异化、自主性学习的引导与支持是以学习为中心的重要表现。已有研究表明,关注学生的差异化需求对于提高学生课堂表现与学业成绩,激发学生学习热情、学习效能等都具有积极效用。[32][33]学生的自我评估则有助于学生成为自我调节学习者,最终促进学生学业成就的获得。[34]上海课件在这两个指标上的表现较弱,说明划一化的教学方式与缺乏自我反思的学习历程仍旧是主导的课堂形态,素养取向的课堂变革需要在这类维度上有所突破。:..,上海课堂单元教学设计中对于技术的应用主要停留于使用幻灯片等较为浅层的外部工具辅助教学,没有充分开发技术促进学生理解的价值。这意味着,在单元教学设计中还没有实现技术在教学中的内部渗透。以往研究表明,多媒体技术的课堂教学相较于传统课堂确实更有利于学生的理解以及学生高阶思维的发展,学生可以借助技术手段表达自己的想法、寻求理解与支持,以更好地完成学习任务,[35]可视化、虚拟现实、增强现实等技术手段更是具有良好的发展与教学应用前景。不过,受限于教师的技术素养、学校的硬件设施等因素,教学实践中技术的应用程度有限,而且技术使用往往被视为教师的事情,学生对于技术使用的参与更为有限——以静观替代操作,显然背离了在教学中强化技术应用的初衷。在教育数字化转型的今天,逐步克服技术的接入与使用面临的困境,并在技术应用中强化其对学生理解的支持作用,这应是技术应用于课堂教学的发展方向。(二)研究启示GTI视频研究项目立足学生素养发展重塑了学习机会的概念框架,并将课件作为分析对象,评估单元教学设计中的学习机会。本研究基于该项目的数据分析,不仅发现当前上海课堂单元教学设计的特征与不足,而且在研究对象、研究视角和研究方法上的探索为扩展和深化课堂研究提供了重要启示。,扩展课堂研究的对象:..不同于既往课堂研究专注于对教学实践的课堂观察或课堂视频分析,GTI视频研究项目在对课件进行分析时,创造性地将课堂中多种类型的人工制品(教