这一教学法有几个基本要素:
第一是逻辑推理,包含分析、预测与推断结果;
第二是分解,将一个复杂的大问题分解成许多小问题;
第三是算法,甄别并描述规律,形成分步骤教学;
第四是抽象,抓住问题的核心,排除不必要的细节;
第五是建立关联,对同样的问题用相同的解决方法 。
计算思维教学法不但强调一般性信息通信技术技能的掌握,更强调理解计算机科学以及它与数学、科学之间的关系;理解计算机编程与代码作为一种新素养,将科学与数学教育更多与这些领域的专业实践结合的重要性 。
OECD特别强调,在学校中实施计算思维教学法首先需要以更加前沿、更加全面的方式思考数学与信息通信技术技能,要从传统的基于学科的规划转向基于横向能力与技能设计活动;其次要促进教师专业发展,让中小学教师具备计算思维与计算机技能,熟悉计算机网络、系统并负责任地使用信息通信技术 。开发国家课程和严格的教师持续专业发展课程等,都有助于增强计算思维教学在学校中的实施 。
4、体验学习(Experiential Learning)在复杂世界中进行探究
体验学习是指将学习者直接与正在学习的现实之间建立联系的教学法 。学生通过积极的体验、探究和反思进行学习 。这类创新教学实践包含一些最能代表学校创新的教学法(如基于项目的学习),其实施已经有一段时间了,而且还在不断变化——基于项目的学习、可持续发展教育、户外学习、基于服务的学习、不确定性能力教学等,都旨在培养学生应对真实、复杂的挑战的关键技能 。
体验学习强调发现过程的重要性,重视意义内涵的价值,以及提供学习者及其同辈全面体验的学习环境的重要性 。体验学习非常关注环境、学习者的积极参与以及反思与解决冲突的作用 。
体验学习有三种主要形式——
1.基于项目的学习(Project-based Learning) 。
其核心是真实世界的问题容易抓住学生的兴趣,能够引发学生认真思考,从而获得并应用新知识 。在教学中,需要减少指导,让学生积极发言并发挥作用 。教学过程通常包括项目的挑选和开展的方式 。项目会围绕一个问题或挑战开展 。学生会反复走进实验室,参与多样化活动及开展研究,在真实的探究中合作、讨论和开展个性化学习 。
2.基于服务的学习(Service-based Learning) 。
在这一学习过程中,学生使用知识和技能解决真实社区的需求 。如何从河流中捡起垃圾是一种服务,而研究水样本是一种学习 。但是,当学生收集和分析水样本用于开展当地污染的案例研究,并帮助权威机构改善水治理,就是一种服务学习,它是促进21世纪技能(如批判思维、复杂阅读和写作技能、解决问题和冲突的能力)培养的一种重要的教学实践 。已有越来越多证据显示,该教学实践对个人和社会发展、公民责任、学业学习、学习动机、学生出勤、职业预期和学校氛围及对社区的看法等有积极作用 。
3. 不确定性能力教学(Teaching of Uncertainty Competence) 。
学会在一个复杂的世界中应对知识的不确定性需要构建起一个将不确定性纳入学习过程的学习环境,促进学生批判思考世界,并做出合理的决策 。不确定性能力包括应对不确定的信息和情境,该能力可以分为三类:学会评价、容忍不确定性和减少不确定性 。比如,户外/ 探险学习就是这类教学实践的典型,要求学生面对不熟悉的情境并走出舒适区,需要合作、讨论、反思并与社会联系 。
体验学习包含四个要素:
一项任务的具体经验,是指个体或小组积极参与独立的任务,这些任务有可能会颠覆学习者的信念与想法;
反思性发现,指解决因假设与价值观之间的差异而形成的冲突的过程,这一过程不断促使学生反思;
抽象概念化,通过创造、建模和形成新理念,理解经验与反思的意义;
积极实验,将所学内容付诸行动,并将它置于与学生密切相关的环境中 。
体验学习不仅是一个发现过程,其目的也不仅是复制科学发现过程 。它是一个经过良好规划的学习过程,建立在学生参与合作性、反思性活动得到的有意义的体验的基础上 。因此教师注重搭建脚手架(Scaffolding)为学生提供支持非常重要,如提供专家指导,组织复杂的任务,并降低认知要求等 。体验学习的项目中,学生体验发生之前、之后以及接下来的活动都非常重要,它们是体验的教育性的重要体现 。
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