支持问题解决的学习环境设计_环境设计论文

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      高中地理学科兼跨自然与人文两大学习领域,在帮助学生获得良好的解决问题的能力以适应未来生活方面发挥着重要的作用。但是,如何以提升学生问题解决能力为基点来设计学生的学和教师的教呢?学习环境设计为此提供了从理念内涵到技术路径的支持。

      一、学习环境设计的理论内涵与设计模型

      学习环境设计起源于20世纪80年代末和90年代初,既属于学习科学的重要研究领域,也是当前教学设计研究的代言词。从一定意义上说,学习环境设计兼跨了学习科学和教学设计两个领域,是两个领域的研究者和教师通过对学习、教学和知识等关键问题的反思以及对传统教学设计的批判,在研究过程中不断相互碰撞和交融所产生的成果。

      (一)学习环境设计的内涵与特征

      学习环境设计代表着教学设计的两个重要的转向,一是哲学基点从客观主义走向建构主义,二是学习基点从学习与知识的简单走向复杂。因此,学习环境设计是学习观、知识观和评价观不断发展的结果,并因此具有以下一些特征:

      1.学习者中心

      关注学生经验。学习环境设计建立在建构主义哲学观的基础之上,强调以“学习者”为中心,关注学习者的主观体验,认为教学的基点就是为学习者提供学习支持,而不是将知识传递给学习者。

      2.知识中心

      促进知识建构。学习环境设计认为知识是学习者建构自己的理解,在复杂的主题环境中,像专家一样的思考问题和解决问题,鼓励学习者运用问题解决技能超越给定的信息。因此在教学的内容上,更加关注知识的建构过程,而并不是仅仅关注知识本身的抽象性和确定性。

      3.评价中心

      重视形成性评价。学习环境设计认为学生的学习进展应该能够被观察,并且观察的结果要持续反馈给学生,评价的方式要与学习目标相互匹配。也就是通过形成性评价,学生能够进行学习的自我管理和监控,教师能够调整教学的策略。因此,学习环境设计中的评价更加关注学生在学习过程中的表现、学生的高水平思维能力以及学生自我评价的能力,而不仅仅是一个阶段的学习结果。

      4.共同体中心

      倡导对话协商。学习环境设计认为,在知识的建构过程中,学生既需要与自己的头脑中内在的原概念进行协商,也需要通过学习者之间的社会协商,因此,学习环境设计在一个更加开阔的视野上来看各种因素对学生学习的影响,例如、同学之间、师生之间、校内外等等,而不是仅仅关注学生个人的学习。

      (二)“问题解决”学习环境设计的设计模型

      乔纳森是学习环境设计研究的创始人之一。1999年,乔纳森提出了以问题解决为主线的学习环境设计模型。这一模型以问题为学习环境设计的焦点,以此为核心来寻找相关案例、搜集信息资源、构建认知工具和开展对话协作。

      1.问题驱动

      同题驱动是问题解决学习环境设计的最主要特征。富有真实性、趣味性和吸引力的问题有助于学生对问题的投入。围绕核心问题,设计逐层推进的问题链,围绕问题链设计相关活动,使问题操作之间具有明显的逻辑性。

      2.案例研究

      为了使学习者能够获得解决问题的相关经验,通过呈现相似的案例来供学习者研究,则可以帮助学习者进行比较参照,对比解决问题的观点,有助于学习者迁移解决问题的方法。

      3.工具支持

      辅助学习者进行认知的工具包括:问题表征工具,能够把问题解析得更加清晰和透彻的心智图景,如可视化工具;知识建模工具,能够管理静态知识的数据库,或者是展现概念之间相互逻辑关系和动态关系的图表、动画等等;操作性支撑工具,如可以减少学习者认知负荷和低级重复操作的工具。信息搜集工具,如一些比较好的搜索引擎等。

      4.对话协商

      为了帮助学习者进行协商,建立学习团队来共同寻求问题的解决方案。以上乔纳森的学习环境设计模型适合于在地理教学中采用。首先,高中地理教学的核心就是要解决人地关系问题,并在这一大框架下解决各种与地理空间相关的各种真实性问题。其次,案例研究是地理学习不可或缺的方法,甚至于在高中地理3的整个模块都是运用案例研究的方法来解决如何实现区域可持续发展这一问题。而且,随着信息技术的发展,众多解决地理问题的可视化工具日益丰富,例如地图、图表、GE(Google Earth)等等。更重要的是,地理问题在解决的过程中,因其具有的特殊的综合性思维,也必须要求通过对话协商来获得解决问题的更加完善的做法。

      二、支持问题解决的学习环境设计案例——人地关系思想的历史演变

      从传统教学设计走向学习环境设计,并不是完全摒弃教学设计的一切,而是在设计的过程中能够把学习者中心、知识中心、评价中心和共同体中心的理论理念,以及问题驱动、案例研究、认知工具、对话协商等操作策略,渗透在教学设计的最基本环节之中。以下《人地关系思想的历史演变》案例将展现在学习目标设计、评价和教学流程融合设计上,怎样把以上的学习环境设计理念和操作策略有机融合起来。

      “关注人口、资源、环境和区域发展等问题,以利于学生正确认识人地关系,形成可持续发展的观念,珍爱地球,善待环境”是《普通高中地理课程标准(实验)》的核心理念。人地关系思想是解决当前人类面临环境与发展问题的关键,只有清晰梳理人地关系思想的演变,才能够认识到可持续发展思想产生的背景,树立起可持续发展观念,有助于养成现代公民必备的素养。

      (一)学习环境设计中的学习目标

      1.分解课程标准,把内容标准丰满为具体的学习表现

      课程标准是对学生经过一段时间的学习后应该知道什么和能做什么的界定和表述。因此,科学分解课程标准的目的旨在把课程标准具体化为学生的具体学习行为表现,这是教师明确学生在学习过程中和学习之后有没有达成课程标准的重要依据,也是学生后续学习以及学生自我评价的重要基石。

      内容标准1:了解人地关系思想的演变

      “了解人地关系思想的演变”标准设计的目的是使学生了解人类的可持续发展思想是如何形成的。内容标准中有关目标的行为动词如下:知识性目标:了解——说出、背诵、辨认、列举、复述等。体验性目标:经历(感受)——参与、寻找、交流、分享、访问、考察等;反映(认同)——遵守、接受、欣赏、关注、拒绝、摈弃等;领悟(内化)——形成、具有、树立、热爱、坚持、追求等。基于此,运用拆解法将以上标准分解为如下框架。

      标准分解图示如下:

      

      内容标准2:根据有关资料,归纳人类面临的主要环境问题

      “根据有关资料,归纳人类面临的主要环境问题”标准以正确的地理观念和地理思想形成为主要目的,使学生认识到当前人类面临的主要环境问题,并注重对世界主要环境问题的系统归纳。

      标准分解图示如下:

      

      2.明晰学生“前概念”和“先经验”,聚焦研究问题和探究案例

      明晰学生人地关系思想的基本经验与兴趣指向是准确设定教学目标的基础,也是设计问题和选择案例的重要依据。通过课前问卷调查获取学情信息,根据学生的回答,探明学生的知识经验、能力基础、学习难点以及关注热点。问卷调查的四个问题以及探明的学情状况如下:

      (1)你如何看待人地关系?

      ①人类社会的生存与发展对地理环境具有依赖性。

      ②人类在渴望征服自然的观念下,逐渐意识到自然的强大“反作用”,开始认识到人与自然的关系应该是和谐的,并不是简单的“利用”或“征服”。

      ③人与地理环境应该和谐发展,但现在人地矛盾尖锐,我们应加强在人地关系上的问题解决……

      通过分析学生的回答,发现全体同学都能够认识到目前人类应该谋求人地关系的协调发展。部分同学能够从变化的角度描述人地关系特点或人地关系思想。大约有10%的学生往往把人地关系中的“地”狭义地理解为土地,而不是地理环境。

      (2)你最关注的环境问题有哪些?

      学生列举出了:太湖水污染、水资源紧缺、大气污染、白色污染、土地荒漠化、全球变暖、水土流失、臭氧层空洞、生物多样性减少、光污染、沙尘暴、森林减少、噪声污染、资源短缺、太平洋中的垃圾岛、石油泄露、海洋污染等环境问题,这说明学生对环境问题的感性认识还是比较丰富的。同时,学生列举比较多的是太湖水污染以及全球气候变暖,因此这部分是学生关注的热点。

      (3)你认为解决全球变暖这一环境问题的关键在哪里?

      ①提高环境保护意识,减少化石燃料的燃烧。

      ②全球变暖不是因为单个国家或地区造成的,每个国家都有责任与义务,它不是短时间能解决的。我们所能做的只有不断改善,全世界团结起来,为了人类的未来而放弃部分自己本国的利益才能解决。

      ③节能减排、保护森林、开发和利用新能源。

      ④低碳生活。

      ⑤世界经济大国一定要负责任,带头节能减排,形成示范效应……

      大部分学生提出的建议很有价值,因此应该让学生有机会把自己的观点和想法表达出来。

      (4)请你用一句话来表明你希望无锡是一个怎样的城市?

      ①通过科学合理的规划而发展的科技创新型城市。

      ②人与自然和谐相处。

      ③城市,让生活更美好……

      全体学生对无锡的发展提出了的美好期盼,所以有必要让学生更加深入地了解无锡太湖蓝藻爆发的原因以及目前治理取得的初步成效,使学生更加热爱自己的家乡。

      通过以上对课程标准的分解和对学习者的分析,在学习目标的设计过程中渗透以下特征:

      ①问题驱动:以探究人类面对的主要环境问题和应该树立怎样的人地关系思想为问题。从学生的语言表达来看,对当前人类面对的环境问题和人地关系思想,较多的学生叙述直观感受,比较缺乏系统的、理性的思考,对一些概念、原理的认识还存在一定误区或比较模糊。运用基于案例的微观探究来让学生经历解决问题的过程,体验各领域的专家在解决环境问题的过程中所进行的思考,从而学习运用综合性思维来解决地理问题。

      ②案例研究:以学生关注的案例作为探究的主要案例。本节课涉及的环境问题案例非常丰富,如何取舍至关重要。基于学生的关注度,全球变暖、太湖蓝藻爆发应该成为探究的重点案例。

      ③认知工具:建构“人类社会与地理环境相关模式图”作为最重要的认知工具。为了理顺学生分析此类问题的思路,运用“人类社会与地理环境相关模式图”揭示人地相互作用的规律,准确描述人地关系思想演变,深刻剖析环境问题产生的原因,从而树立可持续发展观念。

      ④对话协商:创设使学生的观点获得充分分享和表达的学习环境。作为以树立可持续发展观念为重要学习目标的一课,让学生的观念得以充分的展现,不仅是教学的需要,更是教师明确学生概念转变、观念转变与深化程度的需要,是不可或缺的课堂评价方式。同时,学生对人类应该谋求人地协调具有比较一致的感性认识,一些同学的语言表达具有一定的高度,因此应该将学生的观念和想法作为教学资源深度发掘,在全班进行分享。

      【学习目标】

      1.学生能够表达交流自己对人地关系的基本观念,运用“人类社会与地理环境相关关系模式图”,阐述人类社会在采猎文明、农业文明、工业文明以及后工业化时期的人地关系特点和基本的人地关系思想,解释人类谋求人地协调的原因,树立可持续发展观念。

      2.学生能够列举出人类面临的主要环境问题,分析不同地区环境问题的表现并进行分类。基于典型的环境问题案例,运用“人类社会与环境相关模式图”探究环境问题产生的原因,领悟可持续发展观念产生的背景。以全球变暖这一热点问题为例,探索解决全球性环境问题的对策,通过小组合作撰写《我们的声音》,表达各国为解决全球变暖问题应采取的观念和行动,展示自己的人地观,并能够做到100%参与,或提出观点、或提供资料、或执笔撰写、或讨论发言。

      (二)学习环境设计中的评价与教学相互融合设计

      通过以上学习目标设计,围绕着目标,以问题为驱动,开展案例研究,构建认知工具,进行对话协商,并且把教学与评价有机融合起来,设计以下教学评相互融合的学习环境设计流程。

      【学习环境设计】

      

      综上所述,以学习者为中心,建构知识为中心,形成性评价为中心,共同体为中心来设计教师的教和学生的学,采取问题驱动、案例探究、构建支持工具和开展对话协商的策略来开展学习环境设计,有助于提升学生的问题解决能力,并且为教学设计的转型提供了有力的支持。

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