贾斯珀系列概览_建构主义教学模式案例研究

1、全球教育展望2001年第1期王文静/华东师范大学课程与教学研究所 博士生(上海 200062贾斯珀系列概览建构主义教学模式案例研究王文静一、贾斯珀系列贾斯珀系列是80年代以来美国建构主义教学模式的典范案例之一。它是由Van derbilt 大学Peabody 学院的学习技术中心(Learning Technology Center LTC于1984年开始启动的研究项目,贾斯珀系列的产生来源于该中心启动的为贾斯珀系列提供基础的三个主要研究项目:惰性知识研究项目(The Inert Knowledge Project 、Vanderbilt Logo 项目和Vanderbilt 动态评估项目。更确

2、切地说,贾斯珀系列最直接产生于对Van derbilt 动态评估项目的情境研究中对被 抛锚性知识!的使用。而对这三个项目的深入研究最终使抛锚教学的概念得以产生,并继而不断发展成熟。该中心将这些研究成果首先提供给了语文和科学领域的学习,进而转向对数学领域的教学研究,对贾斯珀系列最初的实验研究遍及美国9个州的16所学校,实验研究的结果充分表明了贾斯珀的巨大生命力。GT GV 认知与技术小组运用已有的前期研究成果,充分利用教育技术在教学中的作用,以建构主义教学理论为理念,以抛锚教学(Anchored Instruction为主要教学设计原则,以基于案例的学习、基于问题的学习和基于项目的学习为课程设计

3、思想与原则,创设了当今风靡美国教育界的建构主义教学模式的案例典范 贾斯珀系列。贾斯珀系列共包括以录像为依据的12个历险故事(包括一些录像片段,附加材料和教学插图等,这些历险故事主要是以发现和解决一些数学中的问题为核心。每一个历险故事都是按国家数学教师委员会(NCTM 推荐的标准来设计的,而且,每一个历险故事都为数学问题的解决、推理、交流,以及与其他领域如科学、社会学、文化与历史等的互动提供了多种机会。贾斯珀历险故事主要是为5年级以上的学生设计的,每一张光盘都包括一小段约17分钟的历险录像,录像总是以提出各种各样的挑战性问题而结束。每一个历险故事的设计都象一部精彩的侦探小说,用以解决历险中问题的

4、所有必需的数据以及一些原始的数据都镶嵌在故事中,Jasper 历险故事中同样也镶嵌了一些教学情境以便为一些典型的问题解决方法提供示范。这些片段还为学生们提供了一个及时重访录像的机会,以便于他们更好地解决Jasper 中的挑战性问题。在由前文提到的学习技术中心(Learning Tech nology Center LTC发展而来的温特比尔特认知与技术小组(Cognition and T echnolog y Group at Vanderbilt,CTGV编写的 The Jes per Project:Lessons in Curriculum ,Instruc tion,Assessment

5、,and Professional Develop ment !著作中,作者在附录A 中列出了贾斯30珀系列12个历险故事的摘要。在贾斯珀系列中,还包括以录像为依据的SMART挑战性系列,它是贾斯珀系列的更广泛、更高级的发展。这一系列的设计目的旨在打破传统班级的孤立与隔离,使班级中的学生与教师共同构成一个大的社区,从而去解决一系列的与贾斯珀系列相关的挑战。SMART是Special M ultimedia Arenas for Refining Thinking!的缩写,这一操作平台充分运用电信、电视技术以及因特网技术给教师和学生们及时提供反馈,从而使他们了解尝试解决特定贾斯珀系列问题的进程。

6、学生们可以根据其他小组的工作情况,并决定是否对自己的计划进行修正。SMART挑战性系列!的样本在随书附加的CD只读光盘中可以看到。值得一提的是,SMART挑战性系列!的模型范围远远要超过贾斯珀系列。具有一般特征的模型设计对任何基于问题或基于项目的课程来说,都是有意义的。CTGV认知与技术小组已经用贾斯珀系列对SMART挑战性系列!做了有益的尝试。在不久的将来他们还会将其拓展到科学等其他学习领域,进而拓展到学习共同体!的建立。二、贾斯珀系列的主要特征贾斯珀系列中的每一个历险故事都是根据一系列的设计原则而精心设计的,这些设计原则都是CT GV认知与技术小组从对学生在问题解决中所出现问题的研究中总结

7、出来的。对贾斯珀系列的运用结果表明,贾斯珀系列之所以受到教师与学生的普通欢迎,是因为它与传统数学教学材料不同,显示出了传统数学教学材料难以比拟的鲜明特征,我们将其八个本质特征论述如下:(一贾斯珀系列帮助学生们在真实的情境中通过问题解决学习数学在传统的数学教学中,学生们首先通过学习一些相对孤立的数学技能来学习数学。然后,他们运用这些技能去解决一些固有领域中的问题,但是,这些问题仅仅为学生数学技能的获得提供了练习的机会。而当学生们运用贾斯珀系列学习时,他们试图在努力解决一些挑战性的问题来学习数学。通过这种教学,学生们在他们需要的时候去学习和发展数学概念和技巧。虽然,第一次用了贾斯珀系列进行教学的老

8、师们感到在他们观看历险故事前,必须教给学生所有与之相关的概念与词汇,但经常运用Jasper历险故事的老师们则认为,学生们学习数学(象数学概念,技能、符号与词汇等等就象他们尝试着去解决历险故事中具有挑战性的问题一样。在真实的情境中运用数学,可以帮助学生提出问题,解决问题,并训练学生交往与互动的支巧,所有这一切标准都由NCTM (1989鉴定。为了与国家标准相一致,每一个历险故事都提供了运用这些技巧以及与其他领域象科学、社会学、文学和历史相联系的多种的机会(NCTM,1989,1991,在贾斯珀系列中,艾莎(1975指出;纵观我们所有的作品,唯一与在NCTM标准中观点达到最完美结合的是 数学思辩、

9、小组合作、与真实世界相联系等要点,而只有这些才是真正的贾斯珀系列。(二贾斯玻系列创设了一种情境,它不仅帮助学生整合数学概念,而且使数学知识与其他学科的知识得到整合在传统的数学课堂中,学生们常常在一段时间内学习一个概念或一种技巧。例如,他们总是先学习分数,再学习小数,然后学习百分数等等。而在贾斯珀系列中,一系列的数学概念和技能都被镶嵌在故事的情境中。学生们可以从开发对这些技能与概念的理解开始,同时又可以运用他们的知识针对历险故事提出问题。当学生们解决这些挑战性问题时,他们会获得各种各样的学习策略,而且一些数学概念可以同时被不同的小组运用。例如,在解决巨大轰动!(The Big Splash这一问

10、题时,学生们必须运用克里斯学校收集的数据抽样预测出克里斯学校将要购买入场31票的人数。一些学生可能会用分数来解决这一问题,而另一些学生可能用百分数。当学生们共享他们解决方法时,他们便有了这样一个机会,使部分学生对分数的理解与对百分数的理解进行互动。运用录像故事在真实情境中学习数学为学生们提供了许多进行此类数学联结的机会。每一个历险故事都与其他学科相关联,而且为学生们提供了学习数学学科之外的知识的机会。例如,在邦尼牧场援救!中,故事中的主人公拉里解释了超轻型收音机的空气动力学原理以及飞机的翅膀是如何使飞机在空中飞行的。这一情境片段可以将他们对有关科学的讨论抛锚在故事中,同时,有关数学的讨论也是如

11、此。正如一位Jasper教师所说:在生活中,我们所学到的东西并不是支离破碎的,Jasper使学习变得更象真实的生活。!(三贾斯珀系列充分运用了录像这一媒体以及技术间交互作用贾斯珀系列中的历险故事以视觉的形式出现比以文本的形式出现更具有视觉冲击力。而贾斯珀系列以影碟的方式又好于以录像带的形式呈现。录像比文本提供事件的更为逼真、真实的表征。它使得所呈现给学生的材料更具有活动性、可视性和空间立体感,而且学生们更易于在一个真实的问题情境中形成丰富的心理模型。贾斯珀系列的这一特点对一些非传统型学生和在正在学习领域中具有少量知识积累的学生们是非常重要的。那些曾经用过Jasper的教师们同样能对Jasper

12、的问题解决方法做出贡献并赢得了他们同伴的尊重。影碟等技术同样具有随机访取的能力,这样,就可以使教师们几乎可以在顷刻之间从录像的的讨论中获取信息。这也使得学生们更易于重新对录像进行探索,以便于获取相关的数据和镶嵌于历险故事中的最为直接的指导。如果要简单地运用贾斯珀系列,那么,仅仅需要一台带有手动遥控器或条形码阅读器的影碟播放机。如果有一台带手推车的影碟机,那么,影碟机还可以从一个教室移动到另一个教室。学生们则可以在一个带手柄的遥控器上运用快速浏览或框住数字来对历险故事进行重新探索;或者运用简单的条形码技术。同样,也可对贾斯珀系列进行更进一步的复杂运用,贾斯珀系列也包括有选择性的计算机软件。例如,

13、计算机控制面板可以使学生敲击代表故事内容的任一个位置,并可以在瞬间内返回。CTGV认知与技术小组不主张对贾斯珀系列录像带的运用,因为,如果要找到相关的数据而使录象带回转是一件较复杂的事情。最终,运用录像带的老师们只好将呈现于他们面前的所有数据列一个事实材料清单。当学生们对这些事实材料清单进行运用时(象运用故事A中的历险故事摘要,他们的思维似乎被这些清单所左右,而不能尝试去总结出相关的子目标,然后,找出相关的数据完成子目标。象真实生活世界中的问题解决就很难用这一方式来呈现,更不用说还要包含所有的相关数据。以事实清单为导向的思维方式难以充分体现学生的主体性,所以它不是贾斯珀系列设计中所提倡的。而当

14、CD只读光盘的图象质量达到影碟的技术水平时,它将最易于为贾斯珀系列提供一个附加的互动平台。(四贾斯珀系列提高了学生的探究能力正如我们前面所说,贾斯珀系列并不是为娱乐设计的。有一条与贾斯珀系列相伴的格言是它并不仅仅是一部片子,而是一种挑战!。贾斯珀系列的设计旨在帮助学生理解那些各种各样通过数学探究能力才能解决的问题。一个领域中的专家常常忘记了如何运用他们所教的概念。当运用领域出现沉默时,学生们常常不能理解为什么、在何时和在何地运用这些概念和程序。他们也许能直接回答老师教给他们的内容,但却依然缺少同时将他们运用到其他情境中去的能力,忽视了32他们之间的关联。而当这种情况发生时,学生们所学的知识无疑

15、是惰性的。贾斯珀系列中包含的镶嵌式教学常常运用专家示范的方式。专家示范可以通过两种途径来帮助学生。第一,在特定的环境中观察专家的表演,学生们会更好地理解特定环境中的固有行为。当学生们发展自己的技能、技巧时,示范还可以给他们做为指导和脚手架。然而,如果没有一定水平的准备,学生们常常淹没在扑面而来的信息中而不知道将要努力的方向和被忽略的问题。贾斯珀系列的示范一般在历险故事的中间呈现,但是,学生们并不是象我们所希望的那样通过示范进行有效的学习。当学生们尝试去解决贾斯珀系列的挑战性问题时,影碟的运用使得学生们易于返回到所需要的示范中去。这种信息的及时反馈方式允许学生们在学习一些相关问题之后,重新去探索

16、这些专家的示范。(五贾斯珀系列关注学生提出问题的重要性问题的提出是问题解决和数学思维的一个重要方面,但是,通过先前对中小学学生数学问题解决的研究,我们认识到:大多数学生并不善于提出问题。传统数学学习中的应用题常常具有清晰的目标结构,因此,教师便不再鼓励学生提出他们自己的问题、形成他们自己的学习目标。贾斯珀系列总是以提出一些挑战性的问题而结束,这无疑给学生指明了一个总体的学习目标。然而,为了解决这些具有挑战性的问题,学生们必须明确自己要解决的一些子问题和子目标。在学生们看完录像后,教师们常常组织全班进行讨论,学生们提出他们必须要解决的子问题,并由一名教师或学生记录。有一些教师也把这些问题留给学生

17、们的合作小组或学生自己去解决。无论是哪一种方法都能使学生们积极参与、分析和解决问题。我们的研究数据表明;在贾斯珀系列中的合作性学习小组中学习4 5个课时后,5年级的学生在完成类似于贾斯珀系列的任务中更善于进行复杂问题的解决,而且更善于在学习的过程中提出问题。(六贾斯珀系列(Jasper Series在一段相对宽松的时间内给学生提供了合作的机会在贾斯珀系列(Jasper Series中,挑战性问题的复杂性使学生们难于单独解决问题,因而便给学生们提供了一个合作学习的真实的目标。研究数据表明:学生们喜欢在小组中工作,而且,当他们共同工作,共同解决复杂问题时,他们会表现得更好。当学生们在一段时间内(从

18、几天到几个星期为了解决一个具有挑战性的问题而共同工作时,他们会因为这些数学问题不断地进行联系,共享他们解决问题的思路,并从获得的反馈中修改他们的思考。当各个小组将他们的问题解决方法呈现给班级时,他们就会讨论各种不同的问题解决策略的优缺点。这一过程可以帮助学生们考虑和分析可供选择的解决方法,解释和理解其他小组选择的理由,并在解决现实中的问题这一大背景中互动,从而使得他们在一段相对宽松的学习时间内进行充分的互动交流,在对复杂的数学问题的解决过程中,学会合作的技巧。(七贾斯珀系列提供给学生们发展深层理解为数学概念的机会贾斯珀系列中,每一张影碟历险故事都包括一些以录像为依据的一些类似和附加的问题。这些

19、问题可以帮助学生们通过重新观看原始历险故事,从一个新的视角对一些假定性推测进行思考。例如,在邦尼牧场的援救!中,学生们找到一种援救受伤的老鹰的方法后(大多数学生的解决方法都是在历险中运用超轻型飞机,他们还会看到这样一些类似的问题,他们会重新考虑如果出现逆风或顺风是否影响他们原来的问题解决方法,事实表明,风向的些微变化便会对学生们从前的结论有巨大影响。除了这些类似性问题外,在贾斯珀系列故事中,还有一些以录像为根据的附加问题。这些问题的设计旨在帮助学生们明白他们对33贾斯珀系列中问题解决的思考是怎样与其他的一些活动密切相连的。例如,在邦尼牧场的援救!中,那些尽力想办法去援救那只老鹰的学生们被邀请去

20、比较他们对有关超轻型飞机的思考,另一些思考是查尔斯林德伯格计划他从纽约到巴黎的旅行时作出的。贾斯珀系列故事的附加材料还包括查尔斯林德柏格飞行的部分录像片段。这些类似或附加问题的产生,主要是因为CTGV认知与技术小组的研究人员和与他们合作的教师们担心学生们对问题的理解和迁移不象他们所希望的那么灵活。为了发展学生们对数学概念的深层理解而设计的。实验研究表明,这一设计是积极而有益的。(八贾斯珀系列提供了教师与学生共享的教学情境毋容质疑,技术的产生与运用支持了课堂教学情境的创设,但是,传统的电化教育技术把学生与教师视为观众,教师与学生们各自仅仅从录像中获得一些远离他们生活的信息。而贾斯珀系列所倡导的教

21、学情境应该是教师与学生共享的。就象父母帮助儿童学说话一样,学习在一种自然、真实的情境中产生,父母与儿童共享同一种学习情境,儿童的学习任务是具体而真实的。而我们课堂教学中的情境与自然、真实的情境则是相背离的,教师与学生们难以共享一种教学情境。贾斯珀系列的独特之处就在于它能够为教师和学生共同提供一个基于丰富情境的、可信度极高的故事,故事里面有富有情趣的人物、有复杂而有意义的挑战性问题,教师与学生们可以共同运用问题解决技巧、数学概念和技能来迎接挑战、解决问题。在师生共享的教学情境中,教师与学生们的背景、兴趣、知识、价值观等等可能不尽相同,但是,教师在情境中的支架!作用却充分显示出来,引导学生们架起学

22、校知识!与真实世界!的桥梁,让学生们充分体验到学校中学习到的数学知识可以用来解决生活中的真实问题。 三、贾斯珀系列的课程设计原则在对贾斯珀系列的理论与实验研究的不断深化中,CT GV认知与技术小组基于对建构主义教学模式理念以及贾斯珀系列主要特征的分析对贾斯珀系列七个课程设计原则进行了完善,并对这7个课程设计原则做了预期的期望。见下表:这些设计原则相互作用、相互影响,像格式塔那样整体运作而不是一系列零碎、孤立的材料。例如,基于真实问题的叙述(原则2、故事生成设计(原则3和对所插入数据的设计(原则4的建议使得学生可以学会生成子目标、找到相关知识及进行合理的决策制定。而呈现问题的复杂性(原则5可以帮

23、学生应付问题解决的复杂性,运用录像(原则1则使得复杂性问题具有可行性。录像的运用也使得插入信息与数据变得更容易,因而为建立课程间的联结(原则7提供了机会。对有阅读困难的学生来说,录像的运用也使得复杂数学问题的解决成为现实。相关历险设计的三组合(原则6提供了关于迁移的讨论。这些设计原则在有关贾斯珀系列的研究中还有更为详细的介绍(CTGV,1991。而类似贾斯珀系列的设计原则可迁移应用于课程的各个领域,其中包括科学和文学。贾斯珀系列代表了与以基于案例的学习、基于问题的学习和基于项目的学习为课程设计的思想与原则。每一种课程设计原则的目的都是试图在解决真实问题的情境中教给学生知识和技能。这与那些教授一

24、般思维技能的课程和先呈现事实和原理然后出示应用题让学生去求解的课程是完全不同的。一般思维技能课程试图把对知识内容的需求最小化而把注意力集中于被设想为可广泛用于各门学科领域的一般策略,诸如此类的设计可能对学生短期知识的获得有益。然而, Jasper系列试图不仅帮助学生获得技能,还要使学生获得大量的概念性知识,发展学生34贾斯珀系列的七项课程设计原则 设计原则 A B C D 期望价值 更有激发作用 更易于探索 支持对复杂问题的理解 对阅读能力差的人更有特殊帮助, 并支持阅读教学 1 以录像为主要设计方式 2 基于真实问题的叙述( 优于纯粹的录像演讲 A 易于记忆 B 更有参与性 C 使学生发现数

25、学问题与日常生活事件之间的联系 A 激励对故事结尾的推断 B 教学生发现并明确要解决的问题 C 提供不断提高的推理机会 A B C D A B C D 允许合理的决策制定 鼓励发现 将学生置于相关知识的领域中 明晰相关数据对特定目标的依赖 克服尝试几分钟就放弃的倾向 呈现真实问题特点的复杂性水平 帮助学生处理复杂性问题 发展对自己能力的自信 3 故事生成性方式设计( 如, 历险故事结束后, 学生们必 须概括出已经解决的问题 4 对所插入数据的设 计( 如, 所有解 决问题 所需的 数据 都将在录像中提供 5 呈现问题的复杂性 ( 如, 每 一历险 故事中 包含一 个至 少 14 步的问题 6

26、与历险相关的问题成对呈现 A 提供关于核心图式的额外训练 B 帮助学生明确哪些知识与技能可以迁移 C 阐明类比思维 A 帮助将数学思考推广到其他领域( 如, 历史、 科学 B 促进知识的统整 C 支持研究成果的出版 7 建立课程间的联结 的多种能力。 从 80 年代贾斯珀系列的开发至今, 贾斯 珀系列伴随着人们褒贬不一的评价逐步走向 成熟与完善。目前, 对贾斯珀系列的理论与 实验研究方兴未艾, CT GV 认知与技术小组 以及他们的合作者正以更为饱满的热情进行 贾斯珀系列的进一步研究与开发。他们不仅 仅局限于贾斯珀系列的初步成功, 而且拓展 了他们的研究思路, 进行序列化的理论与实 验研究;

27、他们的第二步研究是如何使贾斯珀 系列和数学课有机地统一、 整合, 而不仅仅是 将贾斯珀系列作为一个数学教学的支持性工 具; 接下 来第三步是 运用网 络技术, 在班级 中、 学校中、 跨越班级与学校、 跨越学校与社 会, 建立一个新型以 思维学校!网站为交流, 互动平台的学习共同体, 从而为所有学习者 的有意义学习提供更为有益的支持, 进而支 持新型社区的建设。我们期待着贾斯珀系列 另一个 10 年 历险!的成功。 主要参考文献: #1 Brent G . Wilson, Th e Dangers of Theory Based D esign ( from int ernet . #2 Cognit ion an d Technology G roup at V anderbilt. ( 1993 . Anchored i