1、美國課程與教學(xué)案例透視 賈斯珀系列,第七小組：楊莉莉、何字娟、宋海漫、陳梁柱、吳迪,主要內(nèi)容,主要內(nèi)容,賈斯珀系列簡介,賈斯珀系列是由溫特貝爾特大學(xué)認(rèn)知與技術(shù)小組（CTGV）結(jié)合自己十多年的研究成果開發(fā)而成。 賈斯珀系列包括以錄像為載體的l2個歷險故事。每一個歷險故事的設(shè)計都像一部精彩的偵探小說，解決問題所必需的數(shù)據(jù)以及一些原始的數(shù)據(jù)都嵌套在故事中。這些故事主要是以發(fā)現(xiàn)和解決一些數(shù)學(xué)問題為核心。 賈斯珀系列根據(jù)故事主角賈斯珀伍德珀瑞嘗試去解決第一個歷險故事中的問題而命名。 賈斯珀歷險故事面向的教學(xué)對象是五年級以上的學(xué)生。,一個歷險記的概要,拉里是賈斯珀的一個朋友，他駕駛著一架直升飛機在坎伯蘭城

2、市上空飛翔。不久，拉里開始教埃米莉駕駛直升機。他告訴埃米莉一些關(guān)于飛機的信息：飛機總重250磅，有效負(fù)荷是220磅。拉里解釋說，有效負(fù)荷是包括駕駛員、燃料和貨物的重量。拉里給埃米莉展示了一個裝貨物的箱子，空箱子重1O磅，貨物箱中有一個能裝1加侖汽油的油箱。 幾天后,拉里教埃米莉關(guān)于超輕型飛機發(fā)動機的知識，引掣最初是用做雪上汽車的發(fā)動機，因此用的是常規(guī)汽油而不是航空汽油 幾周后，埃米莉開始第一次試飛。然后，埃米莉、賈斯珀和拉里出去吃飯，以示慶祝。在餐館里，賈斯珀談到他準(zhǔn)備遠(yuǎn)足去釣魚的旅行計劃。他說打算先從坎伯蘭市開車到希爾達(dá)的加油站，路程有6O英里，然后步行大約18英里到釣魚地點。拉里提到他上周

3、曾駕駛輕型飛機去看希爾達(dá)，飛機就停放在加油站附近的一個場地上。 飯后，他們的帳單是175美元。埃米莉提議要付20 的小費，他們同意分?jǐn)?，拉里計算了各自?yīng)付的晚餐費用。在釣魚時賈斯珀聽到一聲槍響。他發(fā)現(xiàn)一只鷹中了彈。他用雙向無線電設(shè)備向希爾達(dá)發(fā)出緊急呼救。他請希爾達(dá)給埃米莉打電話，講一下這里的情況 埃米莉計劃援救鷹,一個歷險記的概要,這是賈斯珀系列中的“邦尼牧場的援救”。故事介紹了有關(guān)飛行的信息，討論了旅行計劃，提出了情景性的問題如何緊急救援受傷的鷹。在這個故事里，埃米莉要考慮跑道的長度、飛行的距離、載重量，以及油料、風(fēng)向、時間等一系列數(shù)學(xué)問題，才能決定是否實施救援行動。,主要內(nèi)容,賈斯珀系列的

4、設(shè)計思想,與一般思維技能的教學(xué)比較,與典型的教科書設(shè)計比較,賈斯珀系列的設(shè)計原則,賈斯珀系列 的設(shè)計思想,1.與一般思維技能的教學(xué)比較,一般思維技能的教學(xué) 思維技能項目注重超越各種知識領(lǐng)域的一般策略。 這種課程設(shè)計忽視了背景知識的重要性，試圖盡量減少對背景知識的需求，把注意力集中在被認(rèn)為可廣泛用于各門學(xué)科領(lǐng)域的一般策略。 但是，背景知識對于思維具有相當(dāng)?shù)闹匾浴?賈斯珀系列 首先從思維訓(xùn)練運動的傳統(tǒng)慣例中借鑒了一些經(jīng)驗，因為它能夠使他們能夠識別和明確問題并系統(tǒng)搜索可能的解決方法。 其次，賈斯珀系列也提供機會讓學(xué)生接觸大量的知識概念，它試圖使學(xué)生在背景知識和一般策略要求同樣豐富的內(nèi)容中去學(xué)會思考

5、學(xué)習(xí)。,2.與典型的教科書設(shè)計比較,典型的教科書 教科書注重事實和原理的呈現(xiàn)，每一章的后面都緊跟應(yīng)用練習(xí)。 傳統(tǒng)的應(yīng)用性問題的局限性： 首先是通常不能幫助學(xué)生思考現(xiàn)實情境，導(dǎo)致學(xué)生機械地對待數(shù)學(xué)應(yīng)用題 多數(shù)應(yīng)用性問題假定只有一個正確答案，導(dǎo)致了對問題解決本質(zhì)的概念性錯誤 傳統(tǒng)的應(yīng)用題的解決主要靠回憶本章或以前學(xué)過的章節(jié)的知識，而不是依靠人的能力，進(jìn)而限制了人們對自身預(yù)知能力的發(fā)展 它只明確了要解決的問題，而不是幫助學(xué)生學(xué)會發(fā)現(xiàn)和提出問題。總之，教科書的使用使得知識處于惰性化狀態(tài)。,然而僅用事實知識是不夠的，知識的學(xué)習(xí)需要情境化自己的知識，即特定類型的知識在什么時間、什么地方、為什么和怎樣應(yīng)用。

6、,2.與典型的教科書設(shè)計比較,賈斯珀系列 是基于真實的問題情境來進(jìn)行課程設(shè)計和組織的，并在呈現(xiàn)來自學(xué)科的真實問題時，為學(xué)生提供獲取相關(guān)背景知識的機會。 通過在解決真實問題的情境中獲取知識，學(xué)生容易理解怎么樣、為什么和什么時候這些知識是有用的。,3.賈斯珀系列的設(shè)計原則,以錄像為主要設(shè)計方式 基于真實問題的敘述（優(yōu)于純粹的錄像演講） 故事生成性方式設(shè)計（如歷險故事結(jié)束后，學(xué)生們必須概括出已經(jīng)解決的問題） 對所鑲嵌數(shù)據(jù)的設(shè)計（如，所有解決問題所需的數(shù)據(jù)都將在錄像中提供） 呈現(xiàn)問題的復(fù)雜性（如，每一歷險故事中包含一個至少14步的問題） 與歷險相關(guān)的問題成對出現(xiàn) （闡明類比思維，促進(jìn)知識遷移） 建立課

7、程間的聯(lián)結(jié),主要內(nèi)容,賈斯珀實施過程中的研究和評價,賈斯珀系列的遷移研究,賈斯珀教學(xué)方法的觀察研究,對九個州的賈斯珀實施后效果的評價,賈斯珀實施過程中的研究和評價,1.賈斯珀系列的遷移研究,遷移研究I 把五年級學(xué)生平均分到賈斯珀教學(xué)組和應(yīng)用題教學(xué)組，在教學(xué)前后對學(xué)生進(jìn)行測試。 測試結(jié)果顯示，賈斯珀教學(xué)組解決JCC問題（“雪松河之旅”，賈斯珀系列中的一個歷險故事）的效果好于應(yīng)用題組。不過，應(yīng)用題組能夠解決含有同樣概念的一步或者兩步應(yīng)用題（把整個歷險故事拆成一步一步的應(yīng)用題）。 將JCC問題中的一些數(shù)據(jù)進(jìn)行修改后，再用于測試，賈斯珀教學(xué)組解決修改后問題的能力更強。也就是說，賈斯珀教學(xué)組學(xué)生的遷移能

8、力好于應(yīng)用題教學(xué)組。,1.賈斯珀系列的遷移研究,遷移研究II 這個研究所有的設(shè)計和前面的研究一樣，只是把測試的問題從JCC（“雪松河之旅”）換成了RBM（“邦尼牧場的援救”，賈斯珀系列中的另一個歷險故事）。 JCC和RBM中有一些相同的要素，也有一些不同的要素。 測試結(jié)果表明，賈斯珀教學(xué)組解決RBM歷險故事和JCC中相同因素的問題的效果好于應(yīng)用題教學(xué)組。在一些不同因素問題的解決上，情況也是這樣。但是，有一些問題，兩個小組都沒解決好，比如選擇最優(yōu)化方案，兩個組都沒有想到這個問題。,1.賈斯珀系列的遷移研究,遷移研究III 此研究針對的是解決RBM問題（ “邦尼牧場的援救” ）對學(xué)生解決類似的營救

9、問題的能力的影響。 在這個研究中，設(shè)計人員將RBM（“邦尼牧場的援救”）歷險故事中的一些問題做了修改，但是這個修改是改變故事的結(jié)構(gòu)，和研究一中只改變一些細(xì)節(jié)上的數(shù)據(jù)是不同的。 測試結(jié)果表明，賈斯珀教學(xué)組展示了更好的遷移能力，他們能更好的設(shè)計出完整的、可行的和最優(yōu)化的路線，更好的解決問題。,1.賈斯珀系列的遷移研究,小組和個人問題解決能力遷移的對比研究 前期研究表明，參與小組學(xué)習(xí)的學(xué)生解決JCC（“雪松河之旅”）問題的能力好于獨自學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)者。但是，進(jìn)一步的研究表明，參與小組學(xué)習(xí)的學(xué)生在解決遷移問題的測試中只有一部分人的成績好于獨立學(xué)習(xí)的學(xué)生，這表明，并不是所有在小組學(xué)習(xí)中表現(xiàn)好的學(xué)生都能立刻遷

10、移到獨立的學(xué)習(xí)中去。,1.賈斯珀系列的遷移研究,另外，還有一些研究表明在標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)學(xué)測驗中能夠得高分的六年級學(xué)生解決賈斯珀問題時會存在許多困難，除非我們把復(fù)雜的問題分解成簡單的子問題。這說明成績優(yōu)秀的學(xué)生已具備解決賈斯珀問題的知識與技能，但是缺乏應(yīng)對復(fù)雜問題的技能以及獨立辨別和定義子問題的能力。,2.賈斯珀教學(xué)方法的觀察研究,教師在課堂上運用賈斯珀系列有三種不同的教學(xué)模式： 基礎(chǔ)第一，立即反饋，直接教學(xué) 這種教學(xué)模式是在使用賈斯珀之前給學(xué)生掌握必須的子技能和子概念。 運用這種模式教學(xué)時，賈斯珀教學(xué)中所含有的促使學(xué)生參與生成性活動的目標(biāo)不能得到實現(xiàn)。 結(jié)構(gòu)化的問題解決 教師把歷險故事中的問題轉(zhuǎn)換成

11、結(jié)構(gòu)化的問題，即解決問題的步驟，在步驟中，要求學(xué)生解決各步驟的問題。 這種結(jié)構(gòu)化問題及解決的模式中，學(xué)生只處理正確的方案，但是他們沒有參與問題的產(chǎn)生與監(jiān)控 指導(dǎo)下的生成模式 學(xué)生組成學(xué)習(xí)小組共同學(xué)習(xí)，共同生成子問題和探尋解決問題的方案。 教師扮演的是一個輔助者的角色，在學(xué)生探究的過程中給予必要和及時的指導(dǎo)。,3.對九個州的賈斯珀實施后效果的評價,學(xué)生學(xué)習(xí)的評價 基本數(shù)學(xué)概念測試 結(jié)果表明，兩個組都取得了進(jìn)步，而且進(jìn)步速度相似。 應(yīng)用題測試 結(jié)果表明，賈斯珀與對照班的前測成績相當(dāng)，在后測中，賈斯珀班的學(xué)生在三種應(yīng)用題的解決方面都優(yōu)于對照班。 制定方案能力測試 結(jié)果表明，在學(xué)年開始前，兩個組的在制

12、定方案和子目標(biāo)方面都存在很大的困難。然而，在期末賈斯珀班的學(xué)生在控制方案和子目標(biāo)問題理解方面都明顯好于控制班。 對數(shù)學(xué)的態(tài)度的測試 結(jié)果表明，五分之四的數(shù)學(xué)態(tài)度等級中，賈斯珀組學(xué)生的態(tài)度比對照組的學(xué)生有明顯提高。 賈斯珀組的學(xué)生對數(shù)學(xué)很少表現(xiàn)出焦慮，且認(rèn)為數(shù)學(xué)與日常生活息息相關(guān)，非常有用，喜歡接受挑戰(zhàn)。,高階能力方面：賈斯珀組與對照班相比明顯提高 說明：賈斯珀系列在培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力方面的效果很明顯,對九個州的賈斯珀實施后效果的評價,賈斯珀項目對高分和低分學(xué)生的影響 幾乎所有的教師都認(rèn)為賈斯珀歷險對在課堂上一貫表現(xiàn)不好的學(xué)生有積極的作用。 但是，原來成績好的學(xué)生開始并不喜歡賈斯珀項目，因為

13、他們不再是班上的明星，不過這也是好事，因為可以讓他們意識到現(xiàn)實世界的問題大多是復(fù)雜的、需要合作的。,主要內(nèi)容,賈斯珀系列帶來的啟示與思考,關(guān)注教學(xué)內(nèi)容 的情景化,建立 實踐共同體,內(nèi)容呈現(xiàn)形式多樣化,變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí),1.關(guān)注教學(xué)內(nèi)容的情景化,首先，賈斯珀系列的實驗表明，在解決問題的真實情境中學(xué)習(xí)能夠大大減少知識的惰性。因此，需要關(guān)注數(shù)學(xué)知識的情境化。 其次，傳統(tǒng)教材里的應(yīng)用性問題的設(shè)計通常是以復(fù)習(xí)以前已學(xué)過的知識為目的，而不能幫助學(xué)生思考數(shù)學(xué)對解決現(xiàn)實情境問題的作用。而且，多數(shù)應(yīng)用性問題只明確了所要解決的問題，通常只有一個正確答案，這就造成了學(xué)生對問題解決本質(zhì)的錯誤認(rèn)識，更不能幫助學(xué)生發(fā)

14、現(xiàn)和提出問題。因此，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力都要求數(shù)學(xué)教材充分體現(xiàn)數(shù)學(xué)與現(xiàn)實聯(lián)系，否則，這些數(shù)學(xué)知識將毫無作用。,2.內(nèi)容的呈現(xiàn)形式需要多樣化,我們的數(shù)學(xué)教材通常只包括三本(課本，教參，練習(xí)冊)文字材料，其它視頻或音像材料幾乎沒有，然而這些“文字圖表”并不是是數(shù)學(xué)課程的唯一最好的表達(dá)方式。 雖然賈斯珀系列目前還只是美國九個州十六所學(xué)校的數(shù)學(xué)課程的有益補充，雖然賈斯珀系列與原有數(shù)學(xué)課程的融合還有待進(jìn)一研究，但這足以讓我們相信數(shù)學(xué)教材從表現(xiàn)形式到情境內(nèi)容都可以是豐富多彩的，而不是單凋乏味的。,3.變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí),在應(yīng)用賈斯珀的教學(xué)過程中，學(xué)生是通過解決一步步復(fù)雜的問題來主動學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的，數(shù)學(xué)問題的解決呈層階遞增，學(xué)生們在教師的促進(jìn)幫助下，反復(fù)利用錄像，參與小組討論與合作，為了完成任務(wù)自覺進(jìn)行探索，主動識別問題，并以小組為單位與全班同學(xué)分享他們的推理。 對賈斯珀系列的研究數(shù)據(jù)表明：在賈斯珀系列中的合作性學(xué)習(xí)小組中，在完成4-5個課時的學(xué)習(xí)后，5年級的學(xué)生在面臨類似于賈斯珀系列的任務(wù)中將更善于進(jìn)行復(fù)雜問題的解決，更善于在學(xué)習(xí)的過程中識別出問題，主動提出問題，學(xué)生在這一過程中主動獲得的數(shù)學(xué)知識顯然不是惰性的。,建立實踐共同體,賈斯珀系列開發(fā)過程中的共同體。 賈斯珀系列應(yīng)用過程中形