促进理解性学习的课程和教学设计原则，本文主要内容关键词为：教学设计论文,性学论文,原则论文,课程论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、引言
理解被广泛认为是教育中的一个重要价值追求。将学习迁移去解决新的问题是理解的最好证据，但学者们发现，学生能背诵出学习材料，但不一定能抓住观点和事实之间的关系。在某个场景中学会的知识和技能不能迁移到相关的境脉中去。[1]过去30年间大量研究一再表明，许多课程总是强调记忆，而不是理解。[2]诚然，我们不能因为强调理解就否认知识记忆的价值，但“在今天的知识经济时代，仅仅记忆事实性知识和程序性知识远远不够，重要的是能对复杂概念形成深刻的概念性理解，并能基于这些理解生成新的观点、新的理论、新的产品和新的知识”。[3]
正是基于对理解重要性的认识，“为理解而教，为理解而学”已成为学界的共识。在美国，自从第三次国际数学和科学研究(TIMSS)发现美国的数学和科学课程存在“一英里宽，一英寸深”的问题以来，一些有影响的数学和科学教育者、研究者将理解性学习强烈推荐给所有学生，并将其反映在全国数学和科学课程和教学的目标和标准中。在中国，近年来关于理解性学习的研究也越来越多，吕林海[4]等学者在此领域已较早进行了一系列的探讨，并深入探究了理解性学习在数学教学中的实施；[5]徐斌艳[6]也提出要培育理解性学习的文化，并结合数学学科探讨了培育理解性学习文化的实践模式。胡青友[7]结合学习科学对学习研究的启示，提出要关注理解性学习，陈家刚[8]则分析了理解性学习思潮在美国兴起的脉络，并探讨了其对我国教育的启示。但总体上，对于我们该怎样设计课程和教学，来支撑理解性学习，目前探讨不多，这也正是本文努力的方向。
二、理解性学习的内涵
理解性学习(learning with understanding)是和我们常说的机械学习、死记硬背的学习相对立的概念，指“学生通过学习获得深刻概念性理解的发展和恰当运用知识的能力”。[9]理解性学习包括两层含义。首先，它是一种“意义生成”活动。当学习者运用他所知的内容(如先前知识)去从新信息中创生意义，在事实和观点之间建立新的关联时，理解就得到了发展，此时他关于某个主题的知识不仅在量上增加，而且在质上也有提高，因为其知识变得更加细化和精致化，结果就导致了将概念知识结构化的表征或心智模式。这也是人们所说的“理解的心智模式”(mental model)。理解性学习的另一层含义是帕金斯等[10]提出的“理解的实作模式”(performance model)，即理解就是能用人们已知的针对某个主题的知识去创造性地思考和行动，以一种灵活的、对思维要求很高的方式去实作。他们把这种实作称为“理解性实作”。理解性实作既能展示学习者到目前为止的理解，也通过解决问题、做出决策、修改旧观点去适应新情况，让学习者去扩展自己的理解。
从上面对理解性学习内涵的分析看出，理解的心智模式和实作模式是相互补充的。理解性学习既指产生高度分化的心智模式，使人们在事实和观点之间建立关联，丰富和完善心智结构，又指展示和推进学生对学科内容的掌握，去运用知识解决问题。两种模式共同构成了我们对理解性学习的完整理解。
三、理解性学习的原则及其课程和教学设计
(一)理解性学习的原则
过去40年中，科学家的研究在人类认知的理解、知识的组织、经验对理解的影响、元认知、学习者差异、专家专长获得等方面取得了丰富的成果，加深了人们对人类学习的理解，并集中体现在美国国家研究理事会第一份关于学习科学的报告《人是如何学习的》一书中。基于这些研究，美国国家研究理事会的另一份报告《学习与理解：改进美国高中的数学和科学先修学习》一书提出了理解性学习的七个原则：[11](1)原理性概念知识——当知识与某领域内的主要概念和原理相关并围绕它们组织的时候，能促进理解性学习；(2)先前知识——学习者运用他们的前有知识去建构新的理解；(3)元认知——运用元认知策略来识别、监控和调节认知过程，会促进学习；(4)学习者差异——学习者有不同的策略、方法、能力和学习风格；(5)动机——学习者对自己学习能力的信念会影响学习成功；(6)情境学习——人们学习时所进行的实践和活动会影响他们所学的内容；(7)学习共同体——社会支持的互动会强化一个人理解性学习的能力。这些原则告诉我们，理解性学习是“知识组织性的学习，是基于先拥知识的建构学习，是自我监控的反思性学习，是个体性学习，是实践活动，是社会建构与社会协商。这种基于学习视角下的理解内涵完全体现了当今学习科学所展现的全新的知识观及学习观”。[12]
(二)基于理解性学习原则的课程和教学原则
基于上述原则，我们应该采取相应的课程和教学设计原则，从而促进学生的理解性学习，帮助学生获得深刻的概念理解。
1.针对原理性概念知识的课程和教学原则
对专家专长的研究表明，专家的知识是围绕着领域内的主要原理和核心概念来组织的，也就是很多文献所称的“大观点”，如物理学上的牛顿第二运动定律、生物学上的进化等。[13]这意味着课程亦应按概念理解的方式安排，精心组织构成学科知识基础的概念、事实性内容和程序，从而使学习者透过问题的表面特征看到学科中更深刻、更基本的原理。同时，因为发展深刻的理解是一个艰苦的过程，而教学时间又有限，所以我们在教学时要确保学生所学的是学科内的主要概念和原理，而不仅仅是知识的片段或孤立的概念。
2.针对先前知识的课程和教学原则
现代学习观认为人们基于先前知识去建构新知识和对新知识的理解。这些先前知识包括已有知识、技能、观念、概念和错误概念等，这些会极大地影响人们怎样看待这个世界，怎样应对新的学习，解决不熟悉的问题。而根据上文对理解性学习的内涵分析，理解性学习不仅仅指把新的概念和过程增加到现有知识中，还指概念的转变和丰富、整合的和知识结构的创生。[14]所以，促进理解的课程应按照概念顺序和逻辑顺序来呈现概念，从而把新旧知识连接起来，这种顺序是建立在年级水平内及年级水平之间的先前学习的基础上的；促进理解的教学则要帮助学生看清当前学习的知识与以前学习的知识的联系，注重发现、揭示和处理学生通常的幼稚理解和错误概念。
关于错误概念的处理，美国国家研究理事会针对先修课程提出的一些建议值得参考。[15]首先，利用对学生错误概念的新近研究，将学生可能已有的，或者在课程的每个主题的学习过程中产生的典型错误概念包含在课程指南中。第二，重视发现和处理内容领域的普遍错误概念，并将其纳入到教师专业发展项目中。第三，在课程最终评价中包含反映普遍错误概念的试题，这样就能使教师们努力查明和纠正学生在教学结束后仍坚持的错误概念。
3.针对元认知的课程和教学原则
监控解决问题的能力，即元认知，是专家创造力的重要表现。同样，具有元认知意识的学习者在学习中也往往有更好的表现。要促进理解性学习，就应将元认知教学整合进课程之中。在教学上，教师首先可以创造任务和条件，揭示学生的思维，这样学生就能和教师一起回顾、评价和反思他们所学的内容和方法；二是教师通过清晰的教学，尽可能将自己的推理和问题解决策略外显给学生；三是让学生以团队形式合作为某个主题构建概念图，这也能提供有效的元认知教学。[16]
4.针对学习者差异的课程和教学原则
学习者的遗传特征和先前经验交互作用，决定了学习者有不同的策略、方法、能力模式和学习风格。为了促进理解性学习，应组织符合学生不同发展能力、知识基础、爱好和认知风格的课程材料。在教学中则应利用多元表征，承认学生处理不同符号系统的偏好和不同能力，如语言(书面语言和口头语言)、图像和数字表征，相应设计不同的教学活动。还应根据学习者差异设计恰当的学习评价，使具有不同学习风格的学生有各种机会表现他们的知识和技能。
5.激发学习者动机的课程和教学原则
理解经常需要学生对当前学习主题的积极心智参与。然而，“在真实世界中，人们以为所有的学生都愿意学习或对学习感兴趣，以为每个人都在积极地寻求理解和启迪，这种看法是非常天真的”。[17]学习动机强烈的学生会注意听讲、主动回答问题、寻求指导、坚持并超越标准完成任务。当学习任务有趣、对个人有意义或以恰当难度呈现时，学生的内部动机会得到提升。此外，学习者对自己在某学科领域内能力的自信和他们在该领域内学习上的成功强烈相关。[18]
为了促进学生的理解，应该在课程中包含有趣的、对个人有意义的、难度恰当的学习任务；同时，让学生认识到学习的成功主要是努力的结果。在教学中，首先，应创造期望和课堂社会规范，即不管先前的学习、家庭背景或未来计划如何，每个人的努力会得到高水平学术成就的回报；其次，要创造机会让学生经历成功，从而发展对自己学习能力的信心。
6.针对情境学习的课程和教学原则
情境运动的先驱莱夫认为，学习是处于活动、情境和文化之中的。[19]这和那些抽象且脱离知识使用情境的课堂学习活动不同。布朗等研究者进一步推进了情境学习理论，认为情境学习指学习者在真实的领域活动中获得、发展和使用认知工具来支持某领域的学习，[20]无论是校内的还是校外的学习，都要通过协作性的社会交互和知识的社会建构而发生的。科林斯等指出，情境学习能满足几个目的。[21]第一，学生能理解他们所学知识的目的和用途；第二，他们通过积极运用知识而不是被动接受来学习；第三，他们学会了知识可以使用的不同情境；第四，在多元情境中学习导致知识的抽象，这样学生用双重形式获取知识，既与知识运用的情境紧密联系，又独立于任何特定的情境。使知识摆脱特定情境，有助于它迁移到新的问题和新的领域中。
从以上描述可见，情境学习强调将学习任务镶嵌在有意义的真实情境和活动中，强调学习处于多元情境，从而使学习者能将所学知识迁移到真实情境中去解决真实问题。因此，要想促进学生的理解性学习，课程安排中首先要蕴含大量练习机会，让学生展示在不同情境下所学的东西，以此来关注理解的深度而不是覆盖的宽度；同时，以真实或模拟的方式组织学习活动，让学生在源于个人经验或真实应用的环境中进行问题解决或探究。在教学上，则应将知识和学习处于多元情境中，使学生对概念及其怎样运用产生深度理解，并能迁移；让学生有机会将所学知识用于真实的情境；强调跨学科的联系和整合，帮助学生把学校学习和课外生活中重要的事件、问题和经验联系起来。
7.针对学习共同体的课程和教学原则
传统学校教育中，学习被看成是个人追求，目标是把课本和教师的知识传递给学生。这种学校文化阻碍学生相互讨论，共同解决问题，因而常常妨碍知识的分享。[22]学习共同体理念则强调具有不同专长水平的学习者和专家/教师结成共同体，围绕着学习任务进行互动和协作，学习者清晰表达出自己的思维，专家/教师则提供相应的指导，学习者之间互相帮助，从而支撑学习者个人知识的发展。这种互动和协作能促进学习者的概念转变，同时促进学习者的专长和元认知技能的发展。所以，促进理解性学习的课程原则就是课堂和实验室环境的创建，以便于学生以团队形式互动和协作，获得和发展技能。在教学中，教师应提供机会使学生与教师和/或同伴就学科内容进行拓展性的对话交流，挑战彼此观点，重建思维。
以上是对理解性学习的七个原则在课程和教学中如何设计的一个较宏观的说明，表1是对这些促进理解性学习的课程和教学原则的一个归纳。
四、案例研究：对IB数学和科学课程的分析
IB全称为国际文凭项目，20世纪60年代由国际文凭组织(IBO)设立，其使命是在成员学校中培养具有国际视野和负责任的世界公民，体现严谨的学识和高度的学术成就。IB项目为动机明确的学生在高中的最后两年设置综合性的大学预科课程，让学生达到各种教育体制的要求，目的是把许多不同国家的模式中最好的要素结合起来。IB项目和AP(进阶先修)项目一起为美国高中阶段的科学和数学教育做出了重大贡献，是美国最广泛承认的先修学习项目，也是仅有的两个具有全国影响的项目。[23]IB项目初创之时，人类认知和学习的本质尚未成为集中研究的重点，因此国际文凭组织并未指明这个项目所依据的学习原则。现在，对教学和学习更全面的、基于研究的理解不断涌现，对于人如何学习这个问题也有了更清晰的解释。在此背景下，美国国家研究理事会下属的美国高中数学与科学先修学习项目委员会根据上文提到过的七个促进理解的学习原则，对IB课程进行了考量，以考虑如何改进这个项目的课程、教学、评价和教师专业发展，[24]其中关于IB项目课程、教学的一些结论对我国的教育有深刻的启示。
(一)IB课程对原理性概念知识的处理
IB数学课程覆盖太宽，而学时太少，这违背了课程设计中的“少即多”这一观点，该观点认为，只有课程中要学习的主题不过于宽泛，才有可能充分深入地学习主题，以发展深度概念理解；[25]同时，IB数学考试中错失了将程序性知识和概念性知识相结合的机会，对程序性知识过度强调，这会导致IB课堂里的肤浅教学。
IB科学课程材料强调概念、核心观念和统合性主题，但在评价中不恰当地强调事实性知识，没有针对错误概念，没有充分地测量概念理解的深度。另外，在如何围绕重要的核心观念对内容进行组织这个问题上，IB科学课程的主题大纲有时没有给教师提供充分的指导。课程目标没有被统一地结构起来，去反映该学科的组织性主题，每个目标以孤立的形式出现。
(二)IB课程对先前知识的处理
IB项目指南没有提供有关概念或主题的排序指导。在数学课程方面，IB项目提供了详细的有关前提性知识和技能的资料，但其科学课程未清晰说明学生进入课程时应具备的能力。
(三)IB课程对元认知的处理
IB项目为学生学习和发展元认知技能提供了大量机会。比如，“知识理论”(Theory of Knowledge)课程是每个IB文凭候选人都必须修读的两年制课程，是IB项目所特有的课程。“它挑战学生和教师去批判性地反思各种认识方法和知识领域，思考知识在全球性社会中所起的作用。它鼓励学生意识到自己就是思想者……”。[26]课程以一系列问题为中心，包括那些被设计来帮助学生了解数学和科学中知识的本质的问题。这门课程的设计就是为给学生提供有关认知过程及策略的知识、运用这些策略的实践，以及评价他们的努力成果的机会。
(四)IB课程对学习者差异的处理
IB项目已经开始应对学生的差异性，将学习风格的多样性纳入自己的课程和评价，以及将应对学习者差异作为教师专业发展机会的一部分。IB实验科学项目指南指出，教师应提供多种获取信息的方式，允许学生以不同的路径学完材料。
在评价方面，IB实验科学课程采用内部评价，IB数学课程采用档案袋评价，这能关注到学习者的差异，但内部评价和档案袋评价的得分没有分开记录，而是和最终书面考试的得分结合在一起，并仅占学生总分的一小部分，从而遗失了一些关于学生能力的更全面的信息。
(五)IB课程对动机的处理
国际文凭组织开设了一个中学项目，就是为了帮助学生产生获得成功的意识。另外，IB课程使学生做好了在大学和真实生活中获得成功的准备。学生被告知，IB项目的最终考试是课程的主要部分，是向自己和他人证明自己已获得相关能力的最佳途径。这使得最终参加考试的IB学生比例远远大于其他同类先修项目。
(六)IB课程对情境学习的处理
IB项目强调学生要反复将基本概念应用于新的情境，这可以通过课堂举例实现，也可以通过各种家庭作业，这些作业提供合适情境，需要学生用到除回忆之外的其他技能，还可以通过测试和考试，这些测试和考试中的问题和IB考试中的问题相似。尽管有此理念，但多元情境下的学习在IB课程中并不经常发生，一是因为备考，需要学习的材料太多，二是IB评价通常不测量学生在陌生情境中对基本原理的理解。
另外，IB课程的内部评价缺少和其他学科的联系，但2000年增加到数学项目的IB档案袋包含了一项建模练习，强调与科学的跨学科联系；IB科学课程则将一些跨学科主题纳入到一些主题选修课和必修课中。此外，IB科学课程的实验部分为教师提供了极好机会，让他们将学习置于活动之中，而这些活动能反映科学家所进行的思考和问题解决。最后，IB实验科学课程中对选修课的挑选建立在本地所拥有资源的基础上，这能帮助学生把学校学习和课外生活中重要的事件、问题和经验联系起来。
(七)IB课程对学习共同体的处理
IB实验科学课程的内部评价标准要求教师创造便于学生能以团队合作方式获得和发展技能的课堂和实验室环境，从而有可能通过小组案例研究、基于项目的科学活动、运用技术促进对话等策略，更有意识地利用互动来促进学生对科学和数学的理解。但IB课程覆盖内容太多，使教师不能容许学生参与长时间的讨论、提问、猜想，以及挑战彼此的观点。另外，许多IB科学课程采用讲授式教学，使学生不能积极参与自己的学习，而且师生之间的互动也不够充分。最后，在科学课程的实验部分，学生参与同伴协作学习的机会因现在高中提供的实验课时太少而受到限制。
基于上面结合促进理解的课程和教学原则对IB课程的分析可以看出，IB课程在很多方面都是符合理解性学习的思想的，有很多优点，但它“对运用基于探究方式的概念学习强调不够，对先前知识的重要性也未给予足够的考虑。其中一些课程由于太过宽泛以至于难以掌握，大多数课程在帮助学生获得将他们的学习运用于陌生情境的能力这方面还可以做得更多”。[27]
五、结束语
透过上述结论反观我国目前的课程和教学，也能给我们很多启迪。自从本世纪初开始新课程改革以来，成就是有目共睹的，但教学中依然存在较严重的过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的情况。例如，笔者在中小学观课时，经常发现一些理科教师让学生在课堂上齐声朗诵公式和定律，或布置几十道同样类型、对学生缺乏思维挑战的习题。一些课程覆盖面太广，教学负担过重，教师根本不可能有时间去支撑学生的理解，使“理解成为一种奢侈品”。[28]教材编写中也存在一些问题，如有的教材为学生提供的“脚手架”甚至远远难于新学习的内容；一些教材对学生的前有知识或错误概念未加关注。评价中仍过于注重事实性知识的考察，对考查深刻的概念理解和理解性实作能力强调不够，等等。
值得庆幸的是，如前文所述，理解性学习的观念在国内目前正逐渐深入人心，一线的教育工作者也开始思考理解、理解性学习与课程，并相应地采取行动。我们相信，有了理论者和实践者的共同努力，在不远的将来，理解对于学生来说会成为必需品，理解性学习也将成为学校课程和教学中的常态。
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