安富海 __ 精准教学:历史演进、现实审视与价值澄明

发布日期:2021-10-05 浏览量:

安富海 || 精准教学:历史演进、现实审视与价值澄明

随着人工智能、大数据和学习分析技术的发展,精准教学再次成为教育界关注的焦点话题。理论研究方面,既有关于精准教学活动设计模型、教学分层体系、面向个性化学习的教学模式及环节的研究,也有关于精准教学存在问题的研究。在实践探索方面,北京、上海、浙江等省、市的部分学校开始在课堂中尝试运用精准教学。新兴技术支持的精准教学通过对学习行为的跟踪、记录、分析和对学生知识学习水平准确定位,实现了精准决策、个性化干预和精准辅学,在一定程度上提升了教师知识与技能教学的针对性,提高了学生知识与技能学习的效率。然而,从当前精准教学实施的现状来看,还存在对精准教学价值定位不清晰、教学目标确定中对学习者思维和情感发展不重视、教学内容设计中对知识整体性把握不准确、教学过程进行中人机分工不科学、教学评价实施中对生成性教学价值关注不充分等问题。本文拟通过对精准教学历史梳理、现实审视和价值澄明来厘清精准教学的内涵、特征及限度,规范精准教学的路径与方法,以期使精准教学更好地发挥优化教学、促进学习的作用。

精准教学的内涵及特征

(一)精准教学的内涵

当前,国际教育界关于精准教学有Precision Teaching和Precision Instruction两种翻译。Teaching主要针对班级教学,Instruction不仅包括班级教学,还涉及其他教学组织形式。目前学者们运用较多的是Precision Instruction,简称“PI”。《牛津英语词典》中,Precision是精确、准确的意思,Instruction是教导、指导的意思。按照《牛津英语词典》关于Precision Instruction的解释,精准教学应该理解为精准的指导或教导。《现代汉语词典》中的“精准”也是精确、准确的意思。《教育大辞典》中将教学界定为:由教师的教和学生的学组成的双边活动。我们可以将精准教学理解为引导教师精确地教和学生精确地学的活动。如何才能引导教师精确地教和学生精确地学呢?在早期的精准教学中,教师主要使用铅笔一次一个点地记录学习者学习行为表现,然后对记录的内容进行分析,并以此来引导教师精确地教和学生精确地学。重点关注的是学生学习行为的变化,而对其背后的情感、动机、兴趣等学习行为中无法显现的学习品质无力关注。进入21世纪,信息技术支持下的精准教学可以通过多种途径收集学生学习的伴随性数据,为教师的教学设计、教学决策、教学指导、个性化干预和学习者的学习补救及改进提供更可靠的数据支持。基于以上分析,本研究认为,精准教学是指在信息技术支持下,通过跟踪、记录和分析学生学习过程的数据及其产生的原因,为教师教学设计、教学决策、教学指导、个性化干预和学生的学习补救及改进提供科学依据的一种教学形式,其核心是“以测助学”。

(二)精准教学的特征

作为技术优化教学的一种形式,精准教学具有四方面特征。第一,精准教学是一种基于技术的教学形式。首先,精准教学需要借助一定的技术手段收集大量的、类型多样的伴随性学习数据,这些数据中记录着学生的学习轨迹及学习时间。其次,精准教学需要通过大数据技术、云计算技术、人工智能技术等形成学生学习的群体数据和个体数据。最后,精准教学需要在一定学习理论和教学理论的指导下,借助大数据分析技术对学生的学习数据进行分析,为教师教学设计、教学决策、教学指导、个性化干预和学生的学习补救及改进提供科学依据。第二,精准教学需要人机合理分工来实现。在精准教学的设计和实施中,教师一定要在深入研究学生认知发展特征和学科核心素养要求的基础上,明确教学中哪些环节必须由教师来完成,哪些环节可以借助智能机器来实施,哪些情境应该在教师主导下运用智能机器来完成。第三,精准教学的核心机制是“以测助学”。信息技术支持下的精准教学通过对学生群体画像、个性化分析等方式,帮助教师在综合判断学生学情的基础上生成精准的教学目标、开发适切的教学材料、设计适宜的教学活动来促进学生学习,帮助学生认识自己学习的不足及产生的原因,在此基础上为学生提供适切的学习指导。第四,精准教学需要教师具备一定的信息素养。教师信息素养主要包括信息意识、信息知识、信息技术应用能力、信息伦理四个方面。精准教学对教师信息素养提出了更高的要求,只有教师具备了必要的信息素养,才能在遵循相应学习理论和教学理论的指导下,科学认识精准教学的价值,正确运用信息技术科学设计和实施精准教学。

精准教学的演进历程

精准教学源于因材施教的思想和原则。两千多年前的春秋时代,孔子在教育实践中运用了因材施教原则(当时还没有明确提出因材施教的概念)。同样在两千多年前的古罗马时代,昆体良也提出了在教学中要因材施教的观点。因材施教是中西方教育者所奉行的重要教育思想和教学原则。但由于教育实践中缺乏科学“识材”工具,教师只能依靠自身经验把握学生个性特点和差异,“因材施教”更多停留在思想和理念层面。直到19世纪初心理学开始运用于教育,“因材施教”才逐渐向科学化迈进。

20世纪60年代,奥格登·林斯利(Ogden Lindsley)基于斯金纳行为主义学习理论首次提出了精准教学(Precision Instruction)。它是一种通过跟踪和测量学生学习表现,为教学决策提供依据和改进策略的方法,旨在通过设计科学的测量工具和严谨的测量过程来追踪学生学习表现,为教师教学决策和学习者学习改进提供科学依据。但由于行为主义自身的局限性,加之当时技术条件无法准确测量和跟踪学生学习表现,也无力关注学习行为过程,致使精准教学并未产生预期效果,也未得到广泛应用。

20世纪70年代,精准教学开始用于提高学习成绩及帮助严重残疾学习者等方面。美国佛罗里达州、华盛顿州及加利福尼亚洲等多个区域应用精准教学的实践证明,精准教学在提高学习成绩、节省学习时间及帮助严重残疾学习者方面效果显著,尤其在阅读、数学等教学中表现出了巨大的优越性。但教育领域并没有形成精准教学的一般模式,也没有大规模推广。主要原因是支撑精准教学的技术手段只能记录行为频次和大概时间等少数指标的数据。这种基于单一维度的数据分析,会出现以偏概全、忽视学习者内在学习行为的作用等问题,影响师生对学习成效的判断。加之需要师生定期记录自己的行为数据、填写表格并绘制趋势图,增加了师生的负担,师生都无心坚持。

20世纪90年代,国际教育领导研究中心创始人威拉德·达格特(Willard R. Daggett)在研究精准教学相关理论和实践的基础上提出了精准教学框架理论。旨在帮助学校促进学生接受更“严格”、更“相关”的教育,达到学生认知上更高标准,帮助学生实现更高成就。这一时期的精准教学主要关注教学的目标、内容、方法及策略与学习者未来生活所需要能力的适切性问题。后来,精准教学逐渐演变为对各种教学策略和教学方法是否精准有效的评估框架。

进入21世纪,以大数据为核心技术的精准教学进入新的发展阶段,成为技术优化教学、服务学习的典型实践代表。许多地区已将精准教学列为未来三年信息技术与课程教学融合创生的主要载体。浙江省在2018年12月颁布的《浙江省教育信息化三年行动计划(2018—2020年)》中,明确将面向基础教育的精准教学行动作为未来三年教育信息化建设工作的主要任务之一,提出建设300个基于技术的精准教学试点。2020年12月发布的《浙江省大数据背景下精准教学蓝皮书(2019年度)》中收集了23个精准教学实践案例。总体来看,当前的精准教学不仅延续了通过学习测评为教学决策和学习改进提供科学依据的功能,而且将“科学取向”的教育思想借助技术渗透到教学活动的全过程,旨在通过对学习数据的深入挖掘和多元分析,实现利用技术和数据协助教师更精准地实施教学判断、决策和个性化干预,帮助学生更有针对性地补救和改进学习。

从精准教学的历史演进来看,精准教学源于“因材施教”思想,旨在为教学决策和学习改进提供服务。新技术驱动下的精准教学突破了教学评估的功能,在优化教学、促进学习方面发挥了更大的作用。精准教学虽然经历了不同的发展阶段,每个阶段都对前一阶段暴露出的问题尝试进行了改进。但无论怎么改进,其自身固有的无法准确捕捉学习者内在行为的变化和无法激发学习者内在学习需要的局限并没有发生实质性改变。

精准教学的现实审视

当前,学者们在理论研究和案例总结的基础上逐渐形成了精准教学的一般流程,对中小学课堂教学产生了重要影响。然而,看似目标清晰、内容丰富、逻辑严密、流程顺畅的教学过程却遮蔽了师生之间、生生之间的对话质疑和思维碰撞,影响了学生高阶思维和社会性发展。

(一)精准教学实施现状扫描

从当前精准教学实施过程来看,精准教学一般包括学情分析、目标确定、内容选择、路径引导、教学干预五个环节。第一,学情分析。精准教学的学情分析包括群体的学情分析和个体的学情分析两个方面。在学习新知识与技能之前,教师首先将新内容以视频、微课、学习任务单等形式推送给学生供学生先学习,学生先学习结束后需要完成相应的学习测试题,最后学生将先学习的过程和结果反馈给教师,教师根据学生群体和个体先学习的结果和过程生成的大数据,调适教学方案,进行二次备课。第二,目标确定。精准教学主要采用递归思想来确定目标,即通过将一个复杂的总目标层层转化为一个与总目标相关联的小目标来实现。首先,根据知识技能的特征,将知识层层分解,形成知识技能树。其次,根据学情分析结果,按照“后序遍历”的顺序在知识技能树中分别递进确定学生群体和学生个体短板知识和技能。第三,内容选择。依据教学目标和学生时代特征,在充分考虑学生学习兴趣的基础上,建构与精准目标树对应的学习材料树,然后借助手机、照相机、录屏软件等制作“问题化+故事化”“结构化+可视化”“科学性+趣味性”等融合的教学内容。第四,路径引导。教师依据精准教学的目标和精选的学习内容,按照知识与技能形成的逻辑引导学生从点到线、从线到面地学习。在学习过程中,教师通过学习数据的分析结果适时给学生呈现关键节点或易错知识技能,帮助学生巩固和强化学习内容。第五,教学干预。精准教学的最后一个环节是精准的教学诊断与干预,借助信息技术从多维度分析学生知识技能掌握的程度,判断学生群体及个体不熟练的知识技能节点,对于群体存在的模糊或错误的知识技能节点将面对全体进行讲解。对于个体知识技能节点存在的问题通过推送微课等个性化学习资源帮助解决。

(二)精准教学的问题反思

考察精准教学实践过程发现,在大数据、人工智能等现代信息技术的支持下,精准教学通过精准的学情分析、目标确定、内容选择、路径引导、教学干预等方式能使教师更加准确地把握学生知识技能学习中存在的问题,提高学生知识技能学习的效率和成绩,在一定程度上能促进学生认知领域的深度学习。但同时也暴露出许多影响学生高阶思维和社会性发展的重要问题。

第一,精准教学具有强烈的工具理性基质。当前的精准教学存在把逻辑的教学当作教学逻辑的问题。逻辑的教学是一种想象的、观念的和思辨的教学。逻辑上自足的教学往往会忽略教学过程中人的向度,忽视教学本有的活力和复杂性。在精准教学中,教师基本都是按照课程标准和知识逻辑设计教学,再按照预设的方案按部就班地开展教学,追求的是教学活动的科学性、简捷性和有序性。在当前的精准教学活动中,教学就像齿轮转动般紧凑衔接,每一步都有轨可循。沿着一条排除一切偶然性和随机性的平滑“因果链”,滑向一个又一个预先设定好的“沟回”。这种关于教学的认识和设计,犹如一把锐利的剪刀,将师生之间、生生之间因思维碰撞而诞生的“离经叛道”和“旁逸斜出”等教学意外全部拿掉。然而,学生的“离经叛道”和“旁逸斜出”等教学意外恰恰充满着不可预知的教育价值,是教学活动得以升华的生长点和脚手架。精准的教学设计、层次分明的目标体系、环环相扣的教学过程似乎提高了教学效率、缩短了学习时间,似乎比学生自己艰涩建构知识更便捷、高效,但相对于学生失去探究、试误、质疑和反思的学习过程而言,高效、便捷的教学实际上产生了极大的教学逆差,终将得不偿失。

第二,精准教学重视知识和技能的学习,对学习者思维的发展关注不够。当前无论是关于精准教学的理论研究还是实践探索,基本都建立在斯金纳行为主义学习理论中刺激与反应联结的基础之上,使精准教学更关注通过重复性“刷题”进行精准诊断,并在即时反馈的基础上推送相关学习视频及材料,以实现对学生学习的精准干预。学生成为被动的知识接收容器,在大量练习等外部刺激中强化知识与技能学习,忽视了学生内在的学习过程、思维的个体差异性以及情感态度等非智力因素对学习的影响。此外,精准教学所追求的行为频率目标将其效用局限在以知识和技能为核心的认知领域教学目标的达成上。然而,知识的快速内化和顺畅提取不足以表征教学的有效性,它反而会造成课堂教学过程与方法空无,情感态度与价值观缺席,并不断把学生置于被动学习的地位,消解了学生主动学习的热情。知识既是对实践经验的概括和总结,更是人的心智与情感的凝结与固化。知识在其肇始、流变的过程中所积淀下来的方法、智慧、情感、信念等人类文明精华,需要师生以自己的生命活力和精神去体味、反刍、想象、移情,才能激活它们,一切停留在情感体验之外的知识对主体来说都是死知识、假知识。知识和技能目标只有在学习者的积极反思、大胆批判和实践运用过程中,才能实现经验性的意义建构。

第三,教师对技术运用的关注超越了对教学本身的关注。在教学设计方面,精准教学倡导建立知识网络体系,形成精准的知识层级关系和整体结构,并在各个知识点的连接处建立评测点。在教学实施方面,精准教学强调将事先确定的层级知识体系,按照一定的顺序呈现给学生。学生按照教师要求学习的时间和方式学习这些知识,教师再利用多维细粒度分析学生掌握知识点的程度,并以此为依据锁定学生学不懂或不熟练的知识点。在教学评价方面,精准教学倾向于在教学现场通过柱形图、饼形图等图形展示学生答题情况,教师借助技术平台及时反馈学生学习状况,帮助学生强化知识习得。从精准教学过程看,教师主要精力都放在如何使用平台和技术上面,对学生学习中表现出来的“节外生枝”几乎不关注或一笔带过。重视教学中的“预测”,忽视教学中的“洞察”。人民教育家于漪认为:“现在的教师不缺教学技巧,缺的是思想和批判性思维,批判性思维是思维中最高级最核心的能力。缺乏完整的知识处理与转化的教学,无论用什么方法、技术和程序,在本质上都是灌输。”信息技术与教育教学深度“融合”不是用信息技术去固化传统教学的弊端,而是用技术去创新教学。信息技术不会自然而然地创造教育奇迹,它可能会促进教育创新,也可能会强化传统教育弊端,关键在教师。

精准教学的价值澄明

价值是主体与客体间的一种特定关系,是客体满足主体需要、实现主体目的的功能属性。信息技术支持的精准教学对于优化教学,促进学生学习具有一定的积极意义。然而,教学活动是一种面向生命主体、体现生命意志、彰显生命本性、促进生命发展的创造性实践活动,它处处充盈着情感交流、思维碰撞、批判反思和智慧生成。教育尤其是基础教育的使命不应只关注学业和学习,而应更重视学生健康而全面的成长。因此,我们应该深刻体认精准教学的价值,准确把握精准教学的限度,在遵循教学规律和学习者认知发展规律的基础上充分利用精准教学为促进学生发展服务。

(一)精准教学是现代信息技术优化教学的重要形式

精准教学是信息技术与教育教学深度融合、创新发展的重要形式。它充分利用人工智能、云计算、大数据等新兴技术,通过对学习者学习轨迹和过程数据的收集、分析,为教师教学设计、教学决策、教学指导、个性化干预和学习者学习补救及改进提供科学依据,在一定程度上提高了教学效率、提升了学习质量。第一,精准教学能够为教师的教学决策提供较为科学的依据,辅助教师做到“以学定教”。教师课前把准备的音频、视频及练习题等学习内容通过网页端推送给学生让学生先学,教师通过学生先学和预习的报告了解学生对新知识学习的情况,调适教学方案,增强教学的针对性。第二,精准教学使教师对学生的个性化指导成为现实。不同学习者对于新学习材料的感知、注意、记忆、理解的方式不同,对新知识的存贮、提取与运用的方式不同,在学习中遇到的困难和需要提供的帮助也不同。长期以来,我们一直倡导教师要因材施教,但由于时间和技术条件限制,教师无法在短时间内了解学生个性化学习困难,也无法为每个学生改进学习提供适切的帮助。新兴技术支持下的精准教学能够帮助教师在短时间内了解学生个性化学习困难,也能在综合分析学习数据的基础上为学生提供个性化学习指导。第三,精准教学能为学生知识与技能学习不足提供有效指导。精准教学通过对学生学习过程跟踪、学习效果测试和学习质量分析,能够相对准确地捕捉学习者知识和技能学习的困难及其原因,并根据学习者存在的个性化问题推送相应学习资源。学习者完成这些个性化学习资源之后,参与智能测试,如果通过测试,则说明已达到学习要求,如果没有通过测试,智能机器会降低难度,改变资源方式,继续为学习者提供适切的学习资源,直到实现补救学习者知识与技能学习欠账的目的为止。因此,我们应该在遵循学生认知规律和教学规律的基础上,充分利用精准教学为教师教学和学生学习服务。

(二)精准教学不是一种教学模式,而是一种技术优化教学的方式

“模式”一般指被研究对象在理论上的逻辑框架,是经验与理论之间的一种可操作性的知识系统。教学模式是指在一定教学思想或教学理论指导下建立起来的较为稳定的结构框架和活动程序。作为结构框架,突出了教学模式从宏观上把握教学活动整体及各要素之间内部的关系和功能;作为活动程序则强调教学模式在理论指导下教学行为的有序性和可操作性。从当前精准教学的理论研究来看,学者们讨论精准教学主要依据的是行为主义学习理论、建构主义学习理论。本研究认为,无论是行为主义学习理论,还是建构主义学习理论都不能作为精准教学的理论依据。依据行为主义学习理论建立起来的教学模式是程序教学。依据建构主义学习理论建立起来的教学模式是探究教学。这两种教学模式都有各自相对稳定的结构框架和活动程序。以程序教学为例,它是基于行为主义刺激与反应建立起来的教学模式,是指将学科知识按其内在逻辑联系分解为一系列知识层级,这些知识层级之间前后衔接,逐渐加深,然后让学生按照知识层级的顺序逐个学习,学习者完成前一个学习目标后才能进入下一个目标的学习。强调的是学习者根据自己的学习情况决定自己的学习速度。从程序教学的结构框架和活动程序来看,精准教学属于程序教学,只是精准教学使程序教学的步骤更加精致、结果更加可测、指导和干预更加精确而已。因此,我们认为,在精准教学的理论研究和实践探索中,不应该“沉迷于”构建新的教学模式,而应该将研究和实践的重心放在如何尊重学生认知发展水平的基础上,应用新兴技术助力精准的学情分析、个性化干预、多元化评价等方面,使新兴技术能减轻教师重复的劳动,更好地为教师教学决策、个性化指导和学生学习补救服务。

(三)“以测助学”是精准教学的核心任务

精准教学最大的优势在于能够较为准确地测试出学生哪方面或哪个知识技能节点的学习存在问题,并能对这些具体问题进行及时和有针对性的指导,可以解决长期以来教学中存在的“一人生病,全班吃药”的现象。因此,“以测助学”是精准教学的核心任务。以测助学包含以测识学、精确记录和精准辅测三个环节。第一,以测识学。以测识学就是使用科学的测量工具及时测量学生的学习行为与学习状态,以达到真正认识学生的学习表现及相应的心理特征。一般来说,精准教学采用流畅度作为表征学生学习状况的计量指标。流畅度是指学生学习表现出的“准确度”和“速度”。准确度包括正确反应和错误反应两个指标。速度是指学生学习表现出的敏捷性和流利度,速度指标的引入使测量所得的数据更接近学生的实际水平。“正确反应”“错误反应”的流畅度和“速度”三个指标的配合使用,可较为精确地检测出学生在测试中是否存在蒙猜现象,也能检测出是否存在抄袭现象。第二,准确记录。精准教学用标准变速图表作为记录工具。标准变速图表是一种半对数图表,可实现学生学习状态数据的可视化。频率是精准教学的记录指标,它可以同时体现流畅度所要求的“准确度”和“速度”。准确记录是指将学生的学习表现及时记录在标准变速图表上。精准教学使用的标准变速图包括课时标准变速图表和日常标准变速图表两种。其中,课时标准变速图主要用于某一节课或者某一教学片段的记录,体现的是学生某一节课或者某一教学片段学习状况。日常标准变速图主要用于一段时间学生学习表现的记录,体现的是学生某一段时间内学习状况。一般来说,在课堂或教学片段结束时,需立即将课时标准变速图显示的该堂课或教学片段最好的那次测量转绘至日常标准变速图中。第三,精准辅测。精准辅测是指教师根据标准变速图表上学生学习表现出的数据信息和非数据信息综合做出教学判断和教学决策。标准变速图不仅可以呈现学生一节课或一段时间内的学习表现,还可以标定或表征学生一节课或一段时间内的学习的发展情况,包括学生学习的方法、时间、成效、困难及解决困难所使用的时间和策略等。教师根据学生学习表现出的数据信息和平时课堂观察得到的非数据信息,做出教学判断和教学决策,调适教学策略,最主要的是要根据这些数据信息和非数据信息为优秀学生和学习困难学生提供精准个性化帮助和指导。