学科

科学

时间

2022.06.06

教研主题

思维可视化与深度学习的融合探究

形式

集体讨论

参加人员

全体科学教研组成员、课题组成员

活

动

过

程

记

录

● 区分：两种学习方式

1.浅层学习

一些学生在学习过程中经常有如下表现：容易遗忘——刚学过就忘记或背了许多次仍然记不住;无法应用——知识记住了，但却不能运用知识去解决问题;难以迁移——教师讲过的题目就会，只要题目一变就不会了;重复犯错——错的永远都是曾经错过的;依赖教师——只要教师不讲，自己就不主动思考。以上这些学习表現就是浅层学习状态。

2.深度学习

有一些学生在学习过程中有如下表现：知识记得牢（常常被误解是记忆力强，其实是理解力强），善于主动思考，善于迁移运用，善于反思改进，善于合作交流。以上这些表现就属于深度学习的表现。根据这些表现，我们可将深度学习的特征概括为以下几个关键词：深刻（突破知识表层，理解到学科本质及规律）、系统（提取知识要素，建立内在联系，形成整体结构）、灵活（能跨情境迁移及创造性解决问题）、主动（主动思考，迎难而上）。

● 聚焦：深度学习的着力点

  1.教学活动构成维度

  教师、学生、学科是构成教学活动的三个要素，在以往的教学改革实践中围绕这三个要素之间的关系，一直存在着许多争论：有的坚持以教师为主导，有的强调以学生为主体，有的重视以学科为根本。那么，到底谁是对的呢？其实，这些争论主要是由“非彼即此、二元对立”的思维模式所造成的。教师、学生、学科这三大要素之间相互依存、相互支持、相互影响，都很重要，缺一不可，不可偏废，但又绝非简单的并列关系，从“教学发生”这一概念上讲，学生是主体，学科是载体，教师是导体。   

2.心智发展构成维度

  人的心智是基于人脑的信息系统。这个信息系统的“初始程序”源于生物遗传，而其后的“系统升级”工作则是在人的学习活动中进行的：学习品质高且学习持续时间长，系统升级就快;学习品质低或学习持续时间短，系统升级就慢，甚至停止升级。这个信息系统由三个维度构成：心之维（人格发展维度）——以人的价值观为核心的信念系统;智之维（思维发展维度）——以联想及想象为发生基础，以认知加工能力发展（粗加工—精加工—创造性加工）为主线的信息系统;识之维（知识建构维度）——以概念为要素，按照概念之间的本质联系组成的知识结构。     

● 突破：深度学习的杠杆解

  深度学习的着力点落在师生的思维发展上。思维可视化教学策略在实践中可以概括为发现结构、呈现结构、迁移结构三个基本操作步骤，它是围绕着结构化思考展开的。思维可视化教学策略则又是撬动“深度学习”的杠杆解。何为“杠杆解”？即在处理复杂的系统性问题时，找到最优化（省力且持续有效）的策略，这个策略就是杠杆解，它可以撬动整个系统解决方案的良性增强运转。        

● 融合：深度学习的教学实践

  首先，思维可视化教学策略的应用必须考虑不同学段学生的心智发展特点：幼儿尚未掌握文字，但结构性思维已经开始萌芽，教师可借助图像语言、图形语言及肢体语言引导幼儿绘制简单的思维图示，锻炼幼儿的结构化思维，发展幼儿的观察力、想象力和表达能力;小学生开始逐渐掌握文字，在一、二年级可采取文字、图形和图像综合运用的方式，借助思路图、气泡图、树状图、概念原理简示图、概念比较图等图示方法进行结构化思维训练；小学三、四年级学生的思维方式开始转型，从具象到抽象，开始规范的逻辑思考，这时重点使用学科思维导图、数理逻辑推演图、学科鱼骨刺图等图示方法帮助学生建构知识网络及解决复杂问题;中学阶段则主要结合中高考，在原有图示方法基础上增加解题策略模型图等图示方法，帮助学生实现多题归一、举一反三，脱离“题海”。

  另外，在学科教学实践中，思维可视化教学策略的应用还应考虑不同学科的特点：在以数学为代表的理科教学中，侧重使用“学科鱼骨刺图”和“数理逻辑推演图”發展学生的“长链条推理”能力;而在以语文为代表的文科教学中，则侧重使用“学科思维导图”和“解题策略建模”帮助学生提升“多层级精准概括”能力。除此之外，还要关注不同学科所特有的思维本质和发展规律，并将其与思维可视化教学策略融合起来。

活动小结

学习，我们的修身之道、立命之本，其重要性毋庸赘言。我们所关注的是学习效能上的差异：学习同样的内容，为何有的学生兴趣盎然而有的学生则味同嚼蜡？在同样的学习时间内，为何有的学生心领神会而有的学生却稀里糊涂？差异产生的原因是什么？我们认为主要原因是学习方式不同——浅层学习与深度学习。那么，何为浅层学习？何为深度学习？教师如何引导学生走向深度学习？本次研讨将以系统思维方式厘清深度学习的特征及发生机制，并找到撬动深度学习的杠杆解——思维可视化教学策略。