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哈佛研究:用好这三种方法,轻松实现“可视化”的深度学习

2023/5/18 17:24:05  阅读:76 发布者:

学生学习的思考过程,是学习真正发生的时刻,我们如何让这一过程可见,从而找到教与学的最优法?基于哈佛大学教育学院几十年的研究与教学实践,本文聚焦学生高阶能力培养,着重介绍了三种让学生思维可视化的教学方法,帮助教师训练学生解决复杂问题、提出好问题以及基于证据进行推理的能力。

阅读本文,你将收获以下内容:

※ 三个培育学生高阶思维的思维训练方法

思考是一个内在的过程,它发生在个体思维的运作过程中。它可能看起来神秘而难以接近——因此需要让它可见。思维流程是让思维可视化的核心练习,是促进思维的工具,是揭示和支撑思维的结构。当思维流程被经常使用成为课堂模式的一部分时,学生就会内化学习是什么以及学习是如何发生的信息。

通过思维流程的训练,学习不再是简单地吸收别人想法、思想或实践的过程,而是深度学习,将自己的思想作为一种新的知识来进行。

接下来,我们将介绍三种思维流程训练方法,为思维可视化教学提供参考。

1

创造意义

与他人合作,创建关联与探索复杂性问题

这个思维流程要求学生探索一个已经熟悉的话题、概念、想法或事件,通过联系、思考、解释和综合来达到更深层的意义,该流程从简单的“一个词联想话题”开始。

通过从每个小组成员中收集不同的关联,主题的关键开始出现。同时,小组最初的联想会随着人们对彼此第一句话的补充而扩展。此时,一个包含关键特征和相关想法的大地图就出现了。

然而,这些想法是随机列出的,它们需要联系起来。一旦小组关联了所有的联系,他们就会根据记录下来的讨论中出现的内容,并对这个话题提出问题。最后,作为提炼和综合新知识的一种方式,让学生对主题进行个人定义。

记录所有过程并逐步进行这些过程,可以使学生的学习和思考变得像脚手架一样,并使之可见。

01

步骤

1)组织方式

在每个小组的桌子上放一张大表格,或者将图表挂在墙上。在每张桌子上放置5-8个单一颜色的标记(例如,一张是蓝色的,一张红色的,一张橙色的,等等)。确保每个学生都有一张便利贴,准备好进入最后一轮。将学生分成至少5人一组,最多8人一组。教师准备好在白板上写下流程的每一步。

2)呈现“创造意义”主题

让一个学生在纸上中心位置写上单词/概念、主题或想法,请其他学生思考当他们听到这个词语时脑海中浮现的单词。

3)用一个词回应

每次一个单词,让每个小组成员在听到第一个词语时,将首先想到的词语记录下来。当轮到某个学生时,学生可以大声说出他们的词语并写出来。当每个人都写完词语后,收集组里的记号笔,并将它们传递到下一个桌子上,以便每个组使用新颜色的记号笔开始下一轮。

4)添加

每次一个人,每个成员都在别人的词语的基础上进行补充。这个附加词可以是联想到的另一个词,也可以是把原有词语加起来变成一个短句。这里不需要一一对应的回应,意味着两个人可以对同一个单词进行补充,而有些词语可能没有添加任何内容。

如果学生习惯于创建概念图,他们可能会自动开始为他们的词语添加画线。线是用来连接的,让学生在不画线的情况下在原单词的上方、下方或两侧做加法。当每个人都写完词语后,从组中收集所有的记号笔并把它们传递到下一个桌子上。

5)建立联系

指导小组讨论他们在页面上看到的想法之间的联系。当这些联系被识别出来后,小组中的某个人应该在这些联系的想法之间画一条线,并在这条线上写下这些联系是什么。

这是一个小组过程,所以不是每个人都会在这个阶段作出书面贡献。一旦感觉小组已经用尽了建立联系的能力,就从小组中收集所有的记号笔并将它们传递到下一个桌子上。

6)记录一个问题

每次一个人,每个成员根据目前的探索记录一个关于原始主题的问题。问题不需要连接到页面上的任何内容,可以只写在空白的地方。学生可以在写之前大声说出他们的问题。

7)写下自己的定义

给每个学生发一张便利贴。教师指导学生在小组探索的基础上,写出他们当前对主题/想法/概念的定义,鼓励学生利用在他们的小组中出现的想法。要强调的是,这是一个符合他们理解的个人定义,而不是字典上的定义。一旦小组中的每个人都写好了自己的定义,小组的每个成员都要大声朗读他们的定义,并把它贴在图表纸上。

8)分享思想

进行课堂巡查,让学生找出自己所在组与其他组的相似之处以及不同之处。或者,你可以让学生专注于日常活动的一个方面,比如出现的单词,寻找他们在其他小组的便利贴上可能产生的其他联系,或者他们觉得最有趣的问题,听取全班同学注意到的情况。

▲三年级学生“创造意义”训练

02

教学提示

“创造意义”使教学更加结构化,并且需要在老师的引导下进行操作。教师需要注意的是,与其一次告诉学生所有的步骤,不如一次透露一个步骤,以避免学生认知超负荷。

就团队规模而言,5个是最小数量,因为过小的团队在前两个步骤中可能没有足够的初始想法,这会使得之后很难确定联系。

重要的是要以一种开放的、探索性的方式来解决这个问题,这样学生才不会停下来或担心给出正确的答案。此外,应该强调课程的协作性,这样学生们就能自如地运用和构建他人的想法。这一阶段是培养学生理解能力的关键,不能操之过急。只允许学生在已经彻底探索了联系的情况下再写下来。

2

问题分类

学会提问,以辨识更好的问题

富有成效的探究依赖于好的问题,但是提出好的问题并不容易。这一流程可以帮助学生整理他们的问题,并找出那些真正具有生成性和真实性的问题。它适用于基于项目的学习、各种探究模型,或者任何调查体验。

在考虑使用此流程时,需要引导学生思考一些事情:“我们的主题是一个很好的例子,更大的想法是什么?”通常这种更大的想法是问题发展的最好的机会。例如,提出有关“印刷机的发明”的问题与提出有关“技术和创新如何影响我们的生活方式”的问题是不同的机会。

前者侧重于一个非常特殊的对象,后者侧重于一个更广泛的概念,关于人类的创造力和在影响人类方面所起的作用,这通常是好问题开始和涌现的地方。当然,一个主题也需要引起学生的兴趣,并且可能需要一些早期的指导性探索来发展这种兴趣。

01

步骤

1)组织方式

介绍你希望学生提出问题的主题,然后让他们就这个主题单独或成小组讨论一系列问题。在旁边放上便利贴或便笺,以便记录所有出现的问题,并在后续步骤中方便移动。一旦大量的问题被记录下来,每张便笺纸上都有一个问题时,就可以开始分类了。

2)按生成性分类

在白板上画一条长长的水平线,或者用胶带在地板或桌子上制作你的水平线。把这横线标为“生成性”。在横线的右边写上“高”,另一端写上“低”。

向学生解释这条水平线代表了一个连续统一体,让他们根据每个问题与其他问题的相关性来分类所有的问题。每个问题都是有效的,我们的目标不是驳回问题,而是对问题进行分类。允许学生有时间讨论他们放置在这个水平线上“生成性”的问题和原因。

3)按真实性分类

现在创建一条长的垂直线,将水平轴平分。标记这条垂直线为“真实性”。在这条垂直线顶端写上“高”,在末尾写上低”。要学生考虑他们自己对每个问题的真实兴趣,即他们个人有多关心这些问题,并投入了多少精力去解决这些问题。

学生将每个问题直接移到当前位置的上方或下方,以表明他们对该问题的真正兴趣,但在上下移动时要小心保持水平位置。允许学生讨论问题,以及他们放置在这个垂直线“真实性”的任何一个方向背后的原因。

4)分享思想

让小组退后一步,衡量一下排序的大小。现在,每个问题都属于四个象限之一。

右上角象限(象限1)包含了所有小组决定调查的最有创造力的问题,以及他们真正关心的问题,这些问题是有意义的调查的“最佳匹配”;

左上角象限(象限2)包含了小组认为与其他问题无关的问题,但仍然代表了许多真正的兴趣,这些通常都是简短的、可以回答的问题,小组可以决定他们想要如何处理这个象限的问题;

左下角象限(象限3)的问题被认为是最不缺乏生动性和最不真实的问题。就持续的调查而言,这组问题不太可能产生很多新知识;

右下角象限(象限4)包含了所有在精神上似乎有创造性的问题,但该小组目前似乎对这些问题不感兴趣。通知小组将这些问题暂时搁置,但如果他们的调查能使这些问题重新进入视野,则有待进一步考虑。

▲问题分类的象限

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教学提示

许多思维流程,都包括提问、置疑和迷惑的机会,老师可以很容易地将其他思维流程中已经发现的问题作为一个开始的问题列表,用于问题排序。“理解地图”(见下图)可以作为一个跳板,让学生在研究之旅的开始阶段提出要排序的问题。

▲理解地图

“问题分类”文档已经成形,老师和学生可以在整个询问周期的过程中重复回顾和参考。学生可以添加问题,阐述观点,甚至发现有些问题比最初设想的更有意义。老师可以利用这些文档来规划未来的课程和体验,能够移动、添加、丢弃或详细描述的便利贴动态特性是该流程的关键文档特性。

3

预测-收集-解释(PG&E

学会用证据、分析、解释和预测来推理

这一思维流程是在与科学和数学老师讨论如何组织调查活动的过程中形成的,目的是促使学生做更多的事情,而不仅仅是执行调查的步骤与许多常规思维流程的程序。

该思维流程可用于指导调查、研究或实验,无论是短期的还是长期的。它的第一步侧重于与理论和预测相关的思考,然后要求学生进行计划和开展调查或询问。最后,该程序可以指导学生分析他们的数据,用收集到的证据进行推理,以建立解释和阐释,这个过程可能会产生新的疑问和疑惑。

这个流程虽然适合科学和数学实验,也可以用于缺少结构的调查,例如对小说作品中可能发生的事情进行预测,阅读以收集数据,然后使你收集的数据产生意义。

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步骤

1)组织方式

提出并讨论问题,确保学生清楚调查中被问到的问题以及可能成为的问题。

2)你预测这个问题结果可能是什么

问完问题后,给学生时间思考,收集他们最初的想法,并借鉴过去的回忆和经验。对学生来说,把自己的想法和思考写下来以便之后参考是很有用的。让学生用“你为什么这么说?”这个提示来解释自己的想法,与他们的预测相结合。根据调查情况,教师可以选择将学生成对、成组或作为一个整体共享初始预测。

3)我们如何收集我们的数据

这是一个让学生计划调查的机会。通常老师倾向于告诉学生他们将如何进行询问或调查,但这样任务就变成了执行方向,失去了重要的机会。因此,你需要给学生一个计划的机会,即使这些计划可能不会完全被执行,但可以提供重要的学习。

你可以中途停止学生的计划,评估它是如何工作的,如不合适,可以让学生重新设计收集的标准。此外,如果将小组数据合并成累积的全班数据,那么学生很快就会意识到标准化的必要性。

4)我们如何解释我们的结果

这一阶段要求学生进行解释和分析——我们为什么会得到这样的结果?为什么数据是这样的?如果我们再做一次,我们会得到相同还是不同的结果?然而,这并不一定意味着他们拥有所有的答案。

例如,一个学生在做一项关于电的调查时可能会说,“看起来你必须让电线绕成一圈才能让灯泡亮起来”,这表明他对电路有一定的了解。然而,关于使用电池、电线和灯泡的电路是如何工作的,还有更多地方需要了解。提问、进一步调查和直接教学在这个阶段可能很重要。

5)分享思想

很多学生的想法是作为一个整体来完成的,如果是在小组中进行,你可以让小组做报告,集中在他们如何收集和组织数据,以及他们如何解释数据。或者你可以让学生在分析之前,回顾一下这门课的累积数据。

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教学提示

“预测一收集一解释”的重点在于决定收集什么数据、如何收集数据以及如何记录数据,这使得该流程既适合进行大规模的调查研究,也适合进行小型的科学实验。

因此,对于“预测一收集一解释”来说,预计收集阶段最长,因为进行调查和记录数据需要时间。此外,解释现象往往需要我们超越观察。我们经常需要以各种方式组织数据,以便形成模式和关系。因此,这个阶段可能需要学生重新审视他们的数据,并尝试不同的表达方法。

来源 | 《思维可视化教学:哈佛大学教育学院——设计可视化思维课堂的18种流程》

转自:“思维智汇”微信公众号

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