張建德，陳 行，吳宗魁

(南京工程學院計算機工程學院,江蘇 南京,211167)

現(xiàn)象教學是芬蘭以跨學科素質(zhì)培養(yǎng)為核心的整合式教學模式改革的特色成果,是突破單一學科教學界限[1]、促進多學科知識與現(xiàn)實實踐自然聯(lián)結(jié)、實現(xiàn)學科教學與能力培養(yǎng)深度融合的新型教學模式[2]。它強調(diào)教學過程應基于現(xiàn)實主題,重視不同學科視角下教學內(nèi)容的相互滲透、整合、重組和優(yōu)化,要求教師利用跨學科知識引導學生積極探究現(xiàn)實問題的解決方法,著重提高學生從不同學科視角看待真實世界,發(fā)現(xiàn)、思考并解決復雜工程問題的能力[3]?，F(xiàn)象教學是芬蘭多年先進教育教學理念積淀的結(jié)果,受到國際社會的廣泛關(guān)注和認可。

20世紀80年代,隨著芬蘭經(jīng)濟社會發(fā)展水平的不斷提升,行業(yè)產(chǎn)業(yè)對人才的創(chuàng)新能力提出了新要求,芬蘭的教育工作者從能力培養(yǎng)出發(fā),提出跨學科教學的基本思想[4],并開始在課程中探索基于現(xiàn)象組織教學的新模式。研究者認為,課程內(nèi)容應突破學科壁壘,要圍繞真實世界的現(xiàn)實問題設計教學內(nèi)容,實用主義教學理念被大家廣泛接受,現(xiàn)象式教學開始萌芽。2004年,芬蘭國家教育委員會在課程標準修訂時明確提出實施跨學科教學,并確定7個現(xiàn)象研究主題引導教學與現(xiàn)實的融合,現(xiàn)象式教學開始在芬蘭的教育領(lǐng)域不斷孕育。隨著新技術(shù)的快速涌現(xiàn),芬蘭人才素養(yǎng)與企業(yè)需求不匹配的矛盾進一步加劇,芬蘭國家教育委員會于2009年提出“學習2030晴雨表”并發(fā)起未來教育大討論,基于現(xiàn)象的教學得到了更加廣泛的認可。2011年,芬蘭政府發(fā)布了《第二學校,第二世界,學習未來2030年》的教育發(fā)展報告,進一步厘清了教學內(nèi)容中行動導向和學科基礎(chǔ)之間的關(guān)系,基于現(xiàn)象的教學模式取得了長足的發(fā)展。2014年芬蘭發(fā)布的新課程標準著重強調(diào)了跨學科教學及橫貫能力培養(yǎng)的重要性,并正式提出了現(xiàn)象教學的基本概念,芬蘭的學者開展了大量的研究工作,揭示了“教育應回歸學生生活體驗”的現(xiàn)象教學基本理念,形成了“整體性、真實性、情景性、探究性、自主性”的現(xiàn)象學習基本特征,現(xiàn)象教學得到了廣泛的推廣和應用[5-6]。2016年,針對國家核心課程,芬蘭提出了每學年必須開展現(xiàn)象式教學的要求。2020年,隨著教育4.0全球框架的提出,芬蘭的現(xiàn)象教學更加注重數(shù)字化技術(shù)、人工智能技術(shù)在突破單一學科教學局限中的作用,提出了學生驅(qū)動的自主學習、個性化學習等現(xiàn)象教學的新理念[7]。綜合芬蘭現(xiàn)象教學的發(fā)展歷程,它是芬蘭多年教育改革探索的重要成果,是芬蘭跨學科教學發(fā)展的成功案例,反映了理想教育的芬蘭模式,值得世界各國結(jié)合自身教育發(fā)展情況,充分研究和借鑒。

在具體實踐過程中,芬蘭現(xiàn)象教學通過師生協(xié)同下的提出現(xiàn)象、探究現(xiàn)象、形成成果、評價成果完成教學過程的組織,既體現(xiàn)了多學科知識融合的教學理念,又體現(xiàn)了教學過程中教師的主導作用和學生的主體作用[8]。本文通過對芬蘭現(xiàn)象教學的深入分析,厘清了其不同于傳統(tǒng)教學的關(guān)鍵特征,揭示了現(xiàn)象教學的內(nèi)在機理與邏輯內(nèi)涵,研究了該教學模式的動力結(jié)構(gòu)模型,探索了其實施的具體路徑,以期為我國新工科建設背景下的教育教學改革提供有益借鑒。

一、芬蘭現(xiàn)象教學理念的邏輯內(nèi)涵

(一)現(xiàn)象教學的關(guān)鍵特征分析

現(xiàn)象教學必須基于真實的情景開展。芬蘭現(xiàn)象教學堅持“教育應回歸學生生活體驗”的教育理念,強調(diào)使用與學生生活實際密切相關(guān)的現(xiàn)象激發(fā)學生學習興趣[9],使學生在感知生活的過程中學習學科知識。真實情景問題的解決,可以將不同的專業(yè)課程知識、通識課程知識結(jié)合在一起,促進理論知識與現(xiàn)實實踐的緊密結(jié)合。

現(xiàn)象教學具有明顯的跨學科知識綜合應用特征。芬蘭現(xiàn)象教學以真實世界問題為基礎(chǔ),結(jié)合教育教學目標發(fā)掘現(xiàn)實問題中的橫貫能力培養(yǎng)要素,以解決問題為主線,從學生橫貫能力提升和學科知識內(nèi)在邏輯聯(lián)系出發(fā),通過多方面專業(yè)知識、跨專業(yè)知識以及社會生活知識等的綜合應用探索問題解決方案,構(gòu)建多學科知識交叉融合的教學模式[10]。

芬蘭基于現(xiàn)象的教學并未否定基于學科的教學,而是強調(diào)與解決實際問題密切相關(guān)的知識整合學習策略,要求學生通過合作和團隊探究拓寬問題解決思路,發(fā)現(xiàn)真實現(xiàn)象與知識主題的邏輯關(guān)系,以對真實世界的經(jīng)驗獲取為目標端正學生學習動機、激發(fā)學生學習熱情,保證高質(zhì)量的教學過程[11]。

(二)現(xiàn)象教學的概念模型

現(xiàn)象教學以真實的現(xiàn)象情景為主線,通過跨學科的探究式學習培養(yǎng)學生橫貫能力,既體現(xiàn)了“學生中心”的教育理念[12],又使教學過程與經(jīng)濟社會發(fā)展對人才能力要求相符合,其本質(zhì)內(nèi)涵是以學生綜合能力培養(yǎng)為中心,充分發(fā)掘現(xiàn)象、學科、教學的關(guān)鍵特征,構(gòu)建三者間的映射關(guān)系模型,揭示現(xiàn)象教學的內(nèi)在機理,提升教學質(zhì)量?，F(xiàn)象教學的基本概念模型如下圖1所示。

現(xiàn)象教學中的“現(xiàn)象”是現(xiàn)實世界問題的真實反映,所包含的特定情景具有復雜性、整體性、外界關(guān)聯(lián)性等特征,這就決定了其情景邏輯的多維特點,現(xiàn)象往往對應的是多種不同類型學科知識的綜合,單一的學科知識難以全面解決現(xiàn)象所包含的現(xiàn)實問題。因此,現(xiàn)象教學的基本原理是構(gòu)建跨學科知識邏輯與現(xiàn)象中情景邏輯的雙向映射關(guān)系,這一基本原理也揭示了現(xiàn)實世界的整體性與現(xiàn)象教學整合性的內(nèi)在一致性。

圖1 芬蘭現(xiàn)象教學的概念模型示意圖

現(xiàn)象教學組織過程強調(diào)教師與學生的協(xié)作、學生的團隊協(xié)作、團隊的探究式學習?，F(xiàn)實問題解決方案的探尋需要學生突破學科壁壘,開展跨學科知識綜合應用的深度思考。學生能夠真切感受到學科知識與現(xiàn)實世界的根本聯(lián)系[13],既能提高知識能力,又能積累世界經(jīng)驗,其橫貫能力得以有效提升。因此,現(xiàn)象教學起始于現(xiàn)象,依賴于跨學科知識交叉滲透的支撐,并通過教學組織實現(xiàn)人才能力培養(yǎng),達到高質(zhì)量教學的目標。

(三)現(xiàn)象教學的動力模型

現(xiàn)象教學的跨學科不是對各學科現(xiàn)有知識的簡單疊加,而是以現(xiàn)實世界的真實問題為導向,在各工程學科基礎(chǔ)上,實現(xiàn)教學內(nèi)容相互滲透、整合、重組和優(yōu)化[14],以產(chǎn)生新的跨學科教學內(nèi)容和組織形式,它將從知識、能力和價值觀等多個層面培養(yǎng)學生從不同學科視角看待工程世界,發(fā)現(xiàn)、思考并解決復雜工程問題的能力,需要教師和學生深入?yún)f(xié)作?，F(xiàn)象教學的動力結(jié)構(gòu)模型如圖2所示:

圖2 芬蘭現(xiàn)象教學的動力模型示意圖

在該動力模型中,現(xiàn)象發(fā)掘自現(xiàn)實世界,它為教學提供了基本的問題模型,通過分析現(xiàn)象的內(nèi)部邏輯,明確問題的知識需求和學生的能力要求,以此為基礎(chǔ)確定需要支撐的學科類別[15];以問題的解決為根本目標,圍繞問題分析各學科知識之間的邏輯結(jié)構(gòu),構(gòu)建有效解決方案的多學科知識融合模型;教師則是現(xiàn)象的挖掘者、多學科知識融合模型的構(gòu)建者、現(xiàn)象教學的組織者,現(xiàn)象教學的跨學科特性要求各學科教師協(xié)同備課、設計教學內(nèi)容及教學環(huán)節(jié);學生是知識的接收者,在教師引導下,與教師深入?yún)f(xié)作,通過團隊式的探究式學習,不斷構(gòu)建自身知識結(jié)構(gòu),探索問題解決方案,學生的不斷反饋是教學組織過程持續(xù)優(yōu)化的直接動力。

該動力模型的核心目標是教學質(zhì)量的持續(xù)提升,強調(diào)了以生為本的教學構(gòu)建理念,并通過多學科教師的協(xié)同工作、教師與學生的通力合作達到核心目標。以該現(xiàn)象教學構(gòu)建的動力模型為基礎(chǔ),芬蘭形成了以現(xiàn)象、學科、教師、學生為主體的現(xiàn)象教學設計網(wǎng)絡,通過合適現(xiàn)象挖掘、學科知識跨界組合、教學模式優(yōu)化,教學質(zhì)量將呈螺旋上升狀態(tài)。

二、芬蘭現(xiàn)象教學的實踐路徑

教師和學生是現(xiàn)象教學實踐的主體,在教學過程中重點強調(diào)多學科教師的積極參與、學生的充分參與、師生的協(xié)同教學、探究的科學方法、跨學科思考深度、團隊協(xié)作情況等。由于現(xiàn)象的復雜性,現(xiàn)象教學的具體實施過程并無固定模式,但其實踐路徑主要包括現(xiàn)象的挖掘與設計、教學過程的組織與實施、成果的輸出與評價3個部分?，F(xiàn)象教學的實踐過程如下圖3所示:

圖3 芬蘭現(xiàn)象教學的實踐路徑示意圖

(一)現(xiàn)象的挖掘與設計

現(xiàn)象挖掘與設計是開展現(xiàn)象教學的基礎(chǔ),教師是該項工作的主要責任人?，F(xiàn)象的挖掘與設計應該充分考慮國家的政策導向、學校的育人要求、專業(yè)特性、課程特點、教學大綱的標準等,同時還要考慮發(fā)掘的現(xiàn)象不能超出學生認知范圍,要能夠激發(fā)學生興趣,并方便教師和學生結(jié)合教學條件組織教學工作。

現(xiàn)象教學以從現(xiàn)實世界挖掘的現(xiàn)象為基礎(chǔ),結(jié)合教學目標,構(gòu)建現(xiàn)象的情景邏輯,確定現(xiàn)實問題的解決需要的學科知識,并在此基礎(chǔ)上召集相關(guān)學科的教師集中討論、集體備課,從不同的角度觀察研究問題、加工問題,以學生視角尋找答案、解決問題,設計詳細的探究式學習組織流程,并對相關(guān)的設計結(jié)果進行效能評估,必要時進行迭代優(yōu)化。

(二)現(xiàn)象教學過程的組織與實施

教師是現(xiàn)象教學過程的主要組織者,以技巧性的方法引導學生開展探究式學習,師生協(xié)同探索現(xiàn)實問題的解決方案。團隊合作是解決現(xiàn)實工程問題的有效方法,也是現(xiàn)象教學的重要組織形式[16]。學生團隊的構(gòu)建應充分結(jié)合不同成員的特點與優(yōu)勢,依據(jù)基礎(chǔ)水平、學習能力、知識結(jié)構(gòu)、性格特征等進行分組,強調(diào)成員優(yōu)勢互補、強弱結(jié)合。通過構(gòu)建和諧的成員關(guān)系,學生在教師的指導下開展協(xié)作學習,在掌握學科知識和技能、積累世界經(jīng)驗的同時,鍛煉組織管理能力、溝通協(xié)作能力、樂于奉獻精神等,為橫貫能力培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

現(xiàn)象教學實施的過程中,教師應提前設計好引導策略,既要注重學生跨學科知識的掌握,也要兼顧學生個性發(fā)展,不斷激發(fā)學生參與的積極性,啟發(fā)學生從不同角度考慮問題、設計不同的解題思路、輸出個性化的解決方案。同時,教師應組織學生開展有效討論,促進團隊與團隊之間、成員與成員之間的啟發(fā)與互助,達到提高學習效果的總體目標。

(三)現(xiàn)象教學的成果評價

現(xiàn)象教學中學生的解決方案往往以設計報告、成果展示、答辯等形式呈現(xiàn),評價一般包括過程評價和結(jié)果評價,并鼓勵教師與學生共同參與成果評價。過程評價主要是教師對教學周期內(nèi)團隊及學生的階段表現(xiàn)觀測、記錄,根據(jù)學生的參與討論情況、探究情況、合作情況、局部成果的輸出情況形成多個階段性評價結(jié)果。結(jié)果評價主要是針對最終輸出的結(jié)果和答辯情況進行評價,包括團隊整體評價、個性化評價、團隊成員互評。過程評價和結(jié)果評價應綜合使用,以形成現(xiàn)象教學中每位個體的綜合評價結(jié)果。

三、現(xiàn)象教學的實踐與分析

芬蘭的現(xiàn)象教學強調(diào)以學生為中心的教育理念,通過設計跨學科知識應用為背景的現(xiàn)實問題,打破學科知識界限,學生在教師指導下以團隊協(xié)作的形式,深入探究現(xiàn)實問題的解決方案,培養(yǎng)學生的跨學科素養(yǎng)。南京工程學院“軟件設計與體系結(jié)構(gòu)”課程團隊借鑒芬蘭現(xiàn)象教學的基本理念,開展了該課程現(xiàn)象教學的實踐探索。

(一)現(xiàn)象教學的實踐案例

南京工程學院“軟件設計與體系結(jié)構(gòu)”課程團隊從跨學科課程內(nèi)容構(gòu)建出發(fā),依托實際工程問題設計了“無人機水面環(huán)境監(jiān)測”現(xiàn)象,不同學科教師結(jié)合學生現(xiàn)有知識掌握情況、班級學生成績分布情況等進行討論分析后,按照每組4～5人的方式對班級學生進行分組,做好現(xiàn)象教學的準備。

在師生共同進行現(xiàn)象挖掘與設計過程中,首先團隊教師結(jié)合課程教學大綱初步提出“無人機水面環(huán)境監(jiān)測”這一現(xiàn)象;然后,教師團隊指導學生查閱資料初步探究,要求學生根據(jù)自身經(jīng)驗并查閱相關(guān)技術(shù)資料對現(xiàn)實問題思考和討論,提出軟件、機械、水文、天氣、控制、芯片、通信、水生植物、水生動物、通信等相關(guān)學科相關(guān)內(nèi)容;接下來,師生結(jié)合教學時長、學生知識基礎(chǔ)、可保障的學科師資等情況,最終確定軟件、通信、機械等學科,共同確定現(xiàn)象。

現(xiàn)象教學組織由9組41名學生和3位教師(含江蘇省產(chǎn)業(yè)教授1人)花3周時間,共同協(xié)作完成探究式學習。該過程以9組學生為主體,通過團隊合作探究現(xiàn)象,班級任課教師負責水面監(jiān)測系統(tǒng)所涉及的軟件體系結(jié)構(gòu)、設計模式等知識的應用,通信學科教師負責無人機遠程通信控制等相關(guān)知識的應用,機械學科教師負責四旋翼無人機機械結(jié)構(gòu)設計等相關(guān)知識的應用。在整個過程中,不同學科教師聯(lián)合備課,明確各自責任,共同設計教學環(huán)節(jié)的細節(jié)組成,明確不同學科知識的融合策略與融合方法,共同確定學生學習的評價標準與方法。

(二)現(xiàn)象教學的評價與分析

根據(jù)現(xiàn)象教學的基本理念和要求,跨學科課程團隊結(jié)合課程“軟件設計與體系結(jié)構(gòu)”特點,確定課程學習的評價結(jié)果由過程情況和設計結(jié)果兩個部分組成,權(quán)重各占50%;實際評價由學生團隊匯報,集體與個人答辯相結(jié)合,通過教師團隊評分和學生互評兩種形式進行評分,教師評價占比為70%,學生互評占比為30%。

通過該現(xiàn)象教學實踐的實施,南京工程學院“軟件設計與體系結(jié)構(gòu)”課程取得了一定的教學成效。以實施年度的一個教學班為例,該階段學生課程知識學習的評價結(jié)果為:學生中獲得優(yōu)秀的比例為15.38%,良好比例為38.46%,大部分學生取得了較好成績。同時,9個團隊中有2個團隊的相關(guān)學生以探究的現(xiàn)象為基礎(chǔ),經(jīng)過擴展和深入研究,在教師指導下與低年級同學組建團隊,成功申報并獲批了省級大學生科技創(chuàng)新計劃項目資助,選課學生表現(xiàn)出了較好的可持續(xù)學習能力。

該現(xiàn)象教學案例實施過程中也存在一定的問題,主要集中在如何高效地組建不同學科教師團隊,以進一步保證跨學科課程知識結(jié)構(gòu)組織的合理性、內(nèi)容的高階性、學生探究學習中教師指導的高效性。這些問題的解決,需要學科及教學管理部門科學合理的頂層設計,需要不同學科間更加緊密的協(xié)作,需要更多教師的積極參與。

四、結(jié)論

現(xiàn)象教學是芬蘭多年教育教學改革優(yōu)秀經(jīng)驗積淀的結(jié)果,被國際社會廣泛借鑒。現(xiàn)象教學是以現(xiàn)實世界問題的解決為主線、以跨學科知識的科學合理融合為重點、以高質(zhì)量教學效果為目標的一種新型教學模式,它是以學生為中心的教育價值理念、人才能力可持續(xù)提升的教育發(fā)展理念、自我建構(gòu)為動力的學生學習理念的實現(xiàn)形式。不同于傳統(tǒng)基于學科的教學組織形式,現(xiàn)象教學追求學科知識能力與世界經(jīng)驗的同步提升,其涉及的教學內(nèi)容更加寬泛、涉及知識的深度更為廣博、對教師的要求更加嚴格,也更能激發(fā)學生的學習興趣,具有重要的借鑒和參考價值。