雷蘭蘭 林德豐

【摘要】興起于20世紀(jì)20年代的活動(dòng)理論一直作為一種思維框架貫穿于人們做事的方法當(dāng)中,當(dāng)然在教育實(shí)踐領(lǐng)域當(dāng)中也有之發(fā)揮作用的地方。MP-Lab作為一種數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的認(rèn)知工具,它強(qiáng)調(diào)通過學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手來達(dá)到意義建構(gòu)的目的。首先,文章對活動(dòng)理論系統(tǒng)各要素進(jìn)行簡要分析;然后,結(jié)合教學(xué)設(shè)計(jì)相關(guān)理論知識,對在活動(dòng)理論指導(dǎo)下MP-Lab數(shù)學(xué)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)各要素之間的關(guān)系和特點(diǎn)進(jìn)行分析;最后,通過一個(gè)完整的案例來透析活動(dòng)理論對MP-Lab數(shù)學(xué)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)作用。

【關(guān)鍵詞】活動(dòng)理論;認(rèn)知工具;教學(xué)設(shè)計(jì);意義建構(gòu)

引言

傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課堂一般以教師的講授為主,教師告訴學(xué)生數(shù)學(xué)的相關(guān)概念、原理、規(guī)則,甚至讓學(xué)生死記硬背數(shù)學(xué)規(guī)則,在解決具體問題時(shí)就會(huì)出現(xiàn)思維定勢的情況。學(xué)生根本沒有真正意義上理解這些規(guī)則、原理的來龍去脈,沒有實(shí)現(xiàn)學(xué)生對數(shù)學(xué)知識真正意義上的建構(gòu)。MP-Lab作為一種新型的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)認(rèn)知工具,幫助學(xué)生在實(shí)踐操作中一步步理解知識的形成過程。但是,從筆者2007年9月份參與此課題觀課的情況看,存在以下問題:(1)課堂的活動(dòng)為動(dòng)而動(dòng),沒有真正與學(xué)生知識的獲取相掛鉤起來。(2)教師不知道怎樣設(shè)計(jì)一堂真正意義上以學(xué)為主的MP-Lab數(shù)學(xué)課堂,導(dǎo)致學(xué)生的主體性沒有發(fā)揮真正意義的作用。(3)教師在上課時(shí)總會(huì)把眼光放在怎么樣上好一堂課上,而沒有理解上好一堂課是為了學(xué)生自主意義建構(gòu)層面上的目的。針對以上這些問題,筆者從活動(dòng)理論的新視角,來解析活動(dòng)環(huán)節(jié)各要素要與教學(xué)設(shè)計(jì)當(dāng)中的各要素緊密相扣,才能實(shí)現(xiàn)活動(dòng)動(dòng)得有價(jià)值。

一 活動(dòng)理論及MP-Lab概述

1 活動(dòng)理論簡介

興起于20世紀(jì)20年代的活動(dòng)理論一直作為一種思維框架來貫穿人們做事的思想當(dāng)中。它源于康德和黑格爾的古典哲學(xué)、馬克思的辯證唯物主義和維果斯基、列昂捷夫、魯利亞等俄國心理學(xué)家的社會(huì)文化和社會(huì)歷史的傳統(tǒng)^[1]。其中維果斯基活動(dòng)理論的基本思想包括:人的心理是在人的活動(dòng)中發(fā)展起來的,是在人與人之間的相互交往的過程中發(fā)展起來的。人的各種高級心理機(jī)能都是這些活動(dòng)與交往形式不斷內(nèi)化的結(jié)果。人的高級心理機(jī)能,如人的實(shí)踐活動(dòng)是以勞動(dòng)工具為中介一樣,也是以各種符號系統(tǒng)為中介而進(jìn)行的,也就是說人的心理運(yùn)行過程是靠人所特有的符號這個(gè)工具來實(shí)現(xiàn)的。芬蘭學(xué)者Engestrm在各學(xué)者對活動(dòng)理論解釋的基礎(chǔ)上,開發(fā)了一個(gè)活動(dòng)理論的分析框架,如圖(圖1)所示,認(rèn)為活動(dòng)由3個(gè)核心要素(主體、客體、工具)和3個(gè)次要素(規(guī)則、分工、共同體)組成,這些要素又組成了四個(gè)子系統(tǒng),分別是生產(chǎn)子系統(tǒng)、消耗子系統(tǒng)、交換子系統(tǒng)與分配子系統(tǒng)。其中生產(chǎn)子系統(tǒng)最重要,整個(gè)活動(dòng)系統(tǒng)的目標(biāo)就是通過生產(chǎn)子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。其它的子系統(tǒng)服務(wù)于生產(chǎn)子系統(tǒng),是生產(chǎn)子系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)整個(gè)活動(dòng)系統(tǒng)目的時(shí)的支持部分。^[2]

圖1 活動(dòng)理論分析框架(Engestrm,1987)

2 MP-Lab概述

MP-Lab即Multi-Purpose Laboratory,萬用拼圖實(shí)驗(yàn)室的簡稱,如圖(圖2)所示。這是由澳門培道中學(xué)韋校長開發(fā)出來的一款軟件,他指出:MP-Lab是一個(gè)向師生提供包括圖形制作、修整、操作和測量,并可以提供背景音樂和圖片以及對操作過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)記錄、演示的學(xué)習(xí)環(huán)境,它構(gòu)成簡單而功能強(qiáng)大的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)情境建構(gòu)的平臺。

圖2 MP-Lab界面

作為一個(gè)小學(xué)數(shù)學(xué)知識建構(gòu)輔助軟件,它具備了以下的特征:

(1) 適用于小學(xué)數(shù)學(xué)的各個(gè)教學(xué)內(nèi)容。小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容包含“數(shù)”和“圖”兩大部分。邏輯思維能力的形成和培育有賴于“圖像”的幫助,圖形的認(rèn)知更是來自操作和實(shí)驗(yàn)。無論是算術(shù)(數(shù))的學(xué)習(xí)或圖形的學(xué)習(xí),“圖形”始終都有著重要的作用。MP-Lab提供的可任意操控圖形的環(huán)境是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的最佳助手。

(2) 多元智能課程設(shè)計(jì)。MP-Lab向?qū)W生提供包括語言智能、邏輯或數(shù)學(xué)智能、音樂智能、空間或視覺智能、運(yùn)動(dòng)或身體智慧、人際智慧、內(nèi)省智慧等多元智慧的培養(yǎng)。

(3) 在具體操作方面,MP-Lab對系統(tǒng)要求不高,并且簡單易學(xué),可用于教師演示、學(xué)生一人一機(jī)探索、家長-子女共同學(xué)習(xí)、在家完成作業(yè)等。同時(shí),它具備了資源共享的機(jī)制,通過課題網(wǎng)站的支持,使得教師和學(xué)生可方便的獲取優(yōu)秀作品或其它資源。

二 活動(dòng)理論下MP-Lab數(shù)學(xué)課堂設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

通過對活動(dòng)理論的解讀,發(fā)現(xiàn)MP-Lab數(shù)學(xué)課堂的活動(dòng)也具備活動(dòng)理論各要素的特點(diǎn)。只是針對具體的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)當(dāng)中,活動(dòng)的主體、客體、工具這三個(gè)核心要素有了更加具體化的含義。在活動(dòng)理論的指導(dǎo)下,MP-Lab數(shù)學(xué)課堂的設(shè)計(jì)呈現(xiàn)了以下特點(diǎn):

1 MP-Lab數(shù)學(xué)課堂活動(dòng)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循活動(dòng)理論框架各要素之間的關(guān)系

根據(jù)活動(dòng)理論在具體教學(xué)實(shí)踐當(dāng)中的應(yīng)用情況,各要素賦予了新的含義,呈現(xiàn)了新的關(guān)系結(jié)構(gòu),如圖(圖3)所示:

圖3 MP-Lab數(shù)學(xué)課堂活動(dòng)設(shè)計(jì)的框架

從圖中看出:在生產(chǎn)子系統(tǒng)當(dāng)中,學(xué)習(xí)者個(gè)體在教師設(shè)定的問題情境當(dāng)中,利用MP-Lab這一信息化認(rèn)知工具,針對相關(guān)課程知識,通過一些具體操作完成教師所指引的學(xué)習(xí)目標(biāo),最終完成學(xué)習(xí)成果,自主建構(gòu)知識。這樣,學(xué)生通過自主探索、自主發(fā)現(xiàn)來體現(xiàn)自主學(xué)習(xí)策略的過程。在這當(dāng)中,這一子系統(tǒng)又受到其它子系統(tǒng)的支持,在消耗子系統(tǒng)當(dāng)中,學(xué)習(xí)者個(gè)體和學(xué)習(xí)共同體會(huì)針對共同的學(xué)習(xí)目標(biāo)通過小組討論、全班互評等形式共同獲取知識,但如果學(xué)習(xí)共同體設(shè)置不當(dāng)會(huì)對生產(chǎn)子系統(tǒng)產(chǎn)生影響,可能會(huì)降低學(xué)習(xí)者個(gè)體獲取知識的速度,會(huì)消耗掉更多的能量和資源。消耗子系統(tǒng)本身代表了活動(dòng)系統(tǒng)固有的矛盾,因此,要合理設(shè)置學(xué)習(xí)共同體。在進(jìn)行消耗子系統(tǒng)的同時(shí),學(xué)習(xí)者個(gè)體和學(xué)習(xí)者共同體之間會(huì)相互制定一些規(guī)則,通過課堂討論、成果分享等形式,完成交流系統(tǒng)。同時(shí),在形成了學(xué)習(xí)共同體之后,學(xué)習(xí)者個(gè)體之間針對共同學(xué)習(xí)目標(biāo)完成活動(dòng)分工,體現(xiàn)協(xié)作學(xué)習(xí)過程。最終,通過各子系統(tǒng)之間的相互協(xié)調(diào)把整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行起來。因此,在設(shè)計(jì)活動(dòng)的同時(shí),必須考慮到活動(dòng)是有目的性的,而不是為了活動(dòng)而活動(dòng)。

2 MP-Lab數(shù)學(xué)課堂活動(dòng)的設(shè)計(jì)要具有層次結(jié)構(gòu)

活動(dòng)理論認(rèn)為,活動(dòng)包括以目標(biāo)導(dǎo)向?yàn)橹敢纬煽腕w的行動(dòng)層級——活動(dòng)、行動(dòng)和操作^[3]。 活動(dòng)是有意識的過程,包括一連串的行動(dòng),行動(dòng)又包括一連串的操作?；顒?dòng)的層級結(jié)構(gòu)如表1 所示^[4]:

表1 活動(dòng)的層次結(jié)構(gòu)

層級 指向 完成者

活動(dòng) 客體、動(dòng)機(jī) 共同體

行動(dòng) 目標(biāo) 個(gè)體或小組

操作 條件 人或機(jī)器

因此,在MP-Lab數(shù)學(xué)課堂活動(dòng)的設(shè)計(jì)時(shí),首先要明確每次教學(xué)活動(dòng)是以課程知識(客體)為指向的,然后根據(jù)課程知識細(xì)化成一步步的學(xué)習(xí)行動(dòng),再把每次學(xué)習(xí)行動(dòng)細(xì)化為具體化可執(zhí)行的操作行為序列。例如:深圳市寶安區(qū)石巖塘頭小學(xué)的張蓮麗老師在上《長方形與正方形》時(shí),整個(gè)教學(xué)活動(dòng)被分成了5個(gè)學(xué)習(xí)行動(dòng),(1)設(shè)情引趣、導(dǎo)入新課,(2)任務(wù)驅(qū)動(dòng)、研究特征,(3)游戲激趣、探索關(guān)系,(4)鞏固練習(xí)、拓展思維,(5)歸納拓展、首尾呼應(yīng)。其中一個(gè)學(xué)習(xí)行動(dòng)為“游戲激趣,探索關(guān)系”,教師先演示長方形與正方形之間的關(guān)系,然后,學(xué)生通過MP-Lab中的拉伸工具自由拖拉長方形使之變形,體驗(yàn)長方形與正方形之間的關(guān)系,這樣就具體化到可執(zhí)行的操作行為序列當(dāng)中。

3 MP-Lab數(shù)學(xué)課堂活動(dòng)的設(shè)計(jì)要注重MP-Lab認(rèn)知工具的中介作用

活動(dòng)理論強(qiáng)調(diào)人類活動(dòng)是通過工具中介的。在MP-Lab數(shù)學(xué)課堂當(dāng)中,MP-Lab作為一種認(rèn)知工具(中介)搭建了學(xué)習(xí)者個(gè)體(主體)和課程知識(客體)之間的橋梁,幫助學(xué)生完成意義建構(gòu)的過程。喬納森在1996年出版的《課堂中的計(jì)算機(jī):支持批判性思維的認(rèn)知工具》提到,認(rèn)知工具是可以幫助學(xué)習(xí)者發(fā)展批判性思維、創(chuàng)造性思維和綜合思維能力的軟件系統(tǒng)。MP-Lab能夠?yàn)閷W(xué)習(xí)者提供創(chuàng)作的環(huán)境,學(xué)習(xí)者可以根據(jù)所學(xué)課程知識在里面自由創(chuàng)作作品。當(dāng)學(xué)生作為作品的設(shè)計(jì)者,他們從制作作品的過程中獲得的知識、技能遠(yuǎn)比學(xué)習(xí)知識本身獲得的多得多。在MP-Lab數(shù)學(xué)課堂當(dāng)中,學(xué)習(xí)者個(gè)體(主體)與認(rèn)知工具M(jìn)P-Lab(中介)的交互方式有如下幾種:

圖4 西天取經(jīng)分桃子截圖

(1) 信息演示,如:佛山市南海實(shí)驗(yàn)小學(xué)的袁大林老師在上《分?jǐn)?shù)的初步認(rèn)知》中有一環(huán)節(jié),通過MP-Lab平臺呈現(xiàn)一幅有趣的唐僧師徒四人去西天取經(jīng)分桃子的圖片(如圖4),用語言描述“把4個(gè)桃子平均分,每人分幾個(gè)?把2個(gè)桃子平均分,每人分幾個(gè)?把1個(gè)桃子平均分,該怎么分?”一步步地引出問題,學(xué)生通過觀察思考逐步進(jìn)入問題情境,引發(fā)認(rèn)知沖突。

圖5 密鋪圖形圖片

(2) 操作驗(yàn)證,如:南京市游府西街小學(xué)的斐慧慧老師在上《奇妙的圖形密鋪》時(shí),教師給定一些密鋪圖形的圖片(如圖5): 讓學(xué)生在MP-Lab平臺通過動(dòng)手操作驗(yàn)證哪些圖形能密鋪?哪些不能?這樣通過學(xué)習(xí)者的自主操作驗(yàn)證,達(dá)到自主學(xué)習(xí)策略的效果。

圖6 學(xué)生創(chuàng)意拼圖

(3) 自主創(chuàng)作或探究,如:讓學(xué)生在MP-Lab平臺中用4塊相同的地磚拼出不同的圖案(如圖6),這樣充分發(fā)揮了學(xué)習(xí)者個(gè)體的主動(dòng)性,體現(xiàn)出學(xué)習(xí)者個(gè)體的首創(chuàng)精神。

三 MP-Lab教學(xué)案例設(shè)計(jì)

自課題開展以來,涌現(xiàn)出了一批批優(yōu)秀的教學(xué)案例,但教師在設(shè)計(jì)課堂時(shí)并沒有意識到用活動(dòng)理論框架來設(shè)計(jì)課堂,總會(huì)出現(xiàn)某些不足之處,在此以其中一個(gè)課例為例針對不足之處提出設(shè)計(jì)方案的修改意見,優(yōu)化它的教學(xué)活動(dòng)。此案例為廣州市番禺區(qū)德興小學(xué)陳莉老師的《梯形的面積》一課,本課屬于程序性知識建構(gòu)的類型,通過對已有知識的遷移,讓學(xué)生利用“轉(zhuǎn)化”的數(shù)學(xué)方法自主推導(dǎo)梯形面積的計(jì)算公式并用于解決實(shí)際問題。我認(rèn)為陳老師在設(shè)計(jì)此次教學(xué)活動(dòng)存在著兩點(diǎn)不足:(1)學(xué)生在前面的三角形面積計(jì)算時(shí)已經(jīng)建立起“轉(zhuǎn)化”策略的思想,因此,可以省略上課開始時(shí)演示曹操稱像的操作。(2)在探究梯形面積公式時(shí),沒有體現(xiàn)出學(xué)習(xí)共同體的優(yōu)勢,只是強(qiáng)調(diào)讓學(xué)習(xí)者個(gè)體自主探究,沒有體現(xiàn)出活動(dòng)理論體系中消耗、交流、分工三個(gè)子系統(tǒng)對生產(chǎn)子系統(tǒng)的支持作用。

根據(jù)活動(dòng)理論框架各要素之間的關(guān)系,各子系統(tǒng)的完成情況可以如表2所示:

表2 各子系統(tǒng)的完成情況

各子系統(tǒng) 完成情況

生產(chǎn)系統(tǒng) 學(xué)習(xí)者個(gè)體(主體)在課程知識梯形的面積(客體)為目標(biāo)的指引下,在教師的指導(dǎo)下,利用認(rèn)知工具M(jìn)P-Lab平臺和其它學(xué)習(xí)資源(中介),將已學(xué)過的“轉(zhuǎn)化”策略進(jìn)行適當(dāng)遷移用于梯形面積公式的推導(dǎo),將新知識的形成過程分為“圖形轉(zhuǎn)化”和“公式轉(zhuǎn)化”兩部分,在自主探究過程中將數(shù)形結(jié)合起來建構(gòu)新知識,基本上完成生產(chǎn)子系統(tǒng)的過程。

消耗系統(tǒng) 學(xué)習(xí)者個(gè)體和學(xué)習(xí)共同體針對共同的學(xué)習(xí)目標(biāo),可以通過小組探究、全班互評、歸納總結(jié)出梯形的面積公式。

與此同時(shí),他們會(huì)消耗掉學(xué)習(xí)過程的能量和資源。

交流系統(tǒng) 學(xué)習(xí)者個(gè)體與學(xué)習(xí)共同體可以通過課堂討論一起交流各小組推導(dǎo)梯形面積公式的思維過程,并比較各自方法的優(yōu)越性。

分工系統(tǒng) 學(xué)習(xí)者個(gè)體與學(xué)習(xí)共同體可以通過分工協(xié)作以小組為單位完成其中一種梯形面積公式的推導(dǎo)過程。

根據(jù)活動(dòng)理論具有層次結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),教師可以將整個(gè)教學(xué)活動(dòng)分為如下幾個(gè)學(xué)習(xí)行動(dòng):(1)情境導(dǎo)入,復(fù)習(xí)“轉(zhuǎn)化”;(2)提供支架,小組合作探究;(3)利用公式,解決問題。在每一個(gè)學(xué)習(xí)行動(dòng)當(dāng)中,又由一些具體化的操作組成。如學(xué)習(xí)行動(dòng)二當(dāng)中,教師的操作行為可以是:提供學(xué)生探究的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,作為探究活動(dòng)的思維支架。學(xué)生的操作行為是:按照教師提供的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,利用MP-Lab工具進(jìn)行切割、復(fù)制、拼接把梯形面積公式計(jì)算轉(zhuǎn)化為可計(jì)算的圖形面積公式,再進(jìn)行觀察比較方法的優(yōu)越性。

根據(jù)活動(dòng)理論當(dāng)中應(yīng)重視中介的作用,MP-Lab認(rèn)知工具的中介作用表現(xiàn)如下:(1)信息演示:教師可以利用MP-Lab為學(xué)生展示了“三角形面積”公式的推導(dǎo)過程(由三角形轉(zhuǎn)化為平行四邊形,運(yùn)用已知的平行四邊形面積公式獲得三角形面積計(jì)算公式),引導(dǎo)學(xué)生回顧“已有知識的轉(zhuǎn)化”。(2)操作驗(yàn)證:學(xué)生可以利用MP-Lab提供的測量功能,測量梯形的面積,比較利用自己獲得的梯形面積計(jì)算公式計(jì)算的面積是否與MP-Lab自動(dòng)測量的面積相等,以驗(yàn)證公式的正確性。(3)自主探究:學(xué)生可以借助MP-Lab提供的切割、復(fù)制、拼接等功能,嘗試?yán)谩稗D(zhuǎn)化”的策略,將梯形轉(zhuǎn)化成會(huì)計(jì)算面積的圖形,如:把兩個(gè)梯形拼成一個(gè)平行四邊形;把梯形分成一個(gè)平行四邊形和一個(gè)三角形或者分成兩個(gè)三角形;把梯形填補(bǔ)成平行四邊形或長方形,探索梯形面積的計(jì)算公式。

四 結(jié)論

通過從活動(dòng)理論的視角分析MP-Lab數(shù)學(xué)課堂活動(dòng)的設(shè)計(jì),給MP-Lab數(shù)學(xué)課堂活動(dòng)的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。教師在設(shè)計(jì)活動(dòng)的時(shí)候,不會(huì)為活動(dòng)而活動(dòng)了,而是具有一定教學(xué)目標(biāo)性。整個(gè)教學(xué)活動(dòng)流程要遵守活動(dòng)系統(tǒng)的各要素各子系統(tǒng)之間的關(guān)系才會(huì)有一定的意義,教學(xué)活動(dòng)過程是具有一定層級結(jié)構(gòu)的,而且要特別強(qiáng)調(diào)MP-Lab(中介)在整個(gè)教學(xué)活動(dòng)過程當(dāng)中的重要作用。與此同時(shí),課堂的設(shè)計(jì)也必須結(jié)合教學(xué)設(shè)計(jì)相關(guān)理論知識,使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人,強(qiáng)調(diào)以學(xué)為主的教學(xué)設(shè)計(jì),達(dá)到學(xué)生自主建構(gòu)知識的效果。教師在設(shè)計(jì)一堂課的時(shí)候,要反思課堂質(zhì)量的好不好,不關(guān)鍵在于學(xué)生成績的高低,而在于學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力、分析問題、解決問題的能力等各方面能力的提高。希望本文能對MP-Lab數(shù)學(xué)課堂活動(dòng)的設(shè)計(jì)提供理論指引和案例參考的作用。

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MP-Lab Mathematics Classs Design Based on Activity Theory

LEI Lan-lanLIN De-feng

(The Research Institute of Education Technology, South China Normal University, Guangzhou ,510631,China)

Abstract: Activity theory originated from 1920s is one of the thinking framework to penetrate our ways of doing things. Of course, it is important in the practice field of education. MP-Lab that is a sort of mathematical learnings cognitive tools emphasizes students ability of practice to achieve the purpose of construction of meaning. At first, the article briefly analyses all elements of the activity theory system. Then, it combines the theory of instructional design and analyses all the elements relationship and characteristic of the MP-Lab mathematics class instructional design that is guided the activity theory. At last , it analyses a whole case to dialysis the guiding role of activity theory for MP-Lab mathematics class instructional design.

Keywords: Activity Theory; Cognitive Tools; Instructional Design; Construction of Meaning