【摘要】大數據時代的教學模式關注學生的內驅動力培養，通過獲取信息和組織信息來認知問題并找到解決問題的方法，從而獲得對世界的感知、發展概念和語言。教學策略設計宜采用邏輯推理方式，關注學習環境中的情景問題、協作和會話，組織智力導向的教學途徑，構建學習者共同體，為學生提供伴隨終生的學習工具。
【關鍵詞】大數據 教學模式 教學策略 學習環境
【中圖分類號】G645.5 【文獻標識碼】A
大數據時代帶來巨量信息，教師要幫助學生獲取信息、明確觀點、掌握技能和把握思維方式，這也是在教會學生如何學習。①大數據時代教學模式從關注學生的內在驅動力出發，通過獲得信息和組織信息認知問題，找到解決問題的方法，從而獲得對世界的感知、發展概念和語言。
大數據時代信息處理的教學模式
歸納思維。歸納思維教學模式是教師先給學生提供數據資料進行引導，然后再教給學生如何創建和組織這些數據資料。歸納性的操作包括組織數據、為了形成觀點拆分數據以及重組數據三部分。這一模式可以用于需要處理大量原始資料的任何一門課程，教師的任務是幫助學生使用越來越復雜的方法來處理這些信息，發展思維能力，提高處理資料能力。
歸納性操作首先要收集數據，在調查研究過程中還會增加或者刪減。最初的調查研究可以提供一些沒有條理的數據信息，然后教授如何收集信息、建立數據包。所有的數據都需要仔細研究并予以標注，以便在研究中可以輕松地辨識出來。不少教師傾向匆匆掠過此環節，這是錯誤的，要認真地做好這個環節，否則任何研究都是膚淺的。第一個分類階段非常重要，要么根據整體特征進行籠統分類；要么針對一兩個屬性進行分類；要么僅單一分類。要想真正有所收獲，通常都會對數據進行數次分類。有些在首輪分類后會覺得還需要在數據庫中增加更多的資料，或者發現最初研究、列舉數據時沒有注意到的信息，這時會對數據進行再收集或者再檢查。進一步分類階段對數據進行深入挖掘，要對數據進行再分類、精簡或者是否定原有分類，嘗試兩三種新思路，新分類就會呈現出來。僅進行分類本身就已經具有教育意義，如果繼續進行分類，就可能在此基礎上提出假設并將一些假設轉化為有用的技能，我們可以開展一項新的探究來檢驗這個假設的真偽。要從分類中獲得技能需要學習應當做些什么才會出現適合分類的結果。
隨著學生逐漸學會形成和擴展類別，他們需要創建相關的數據信息資料，教師應有意識地引導學生使其思維超越所給資料的范圍，發展學生的產出性思維和創造性思維。教師可能會提出這樣的問題：“我還有很多內容要講解，如果把精力都放在培養學生思維能力的教學上，會不會耽誤學習基本知識和基本技能呢？”事實證明：歸納思維的教學模式能使所有的學生都受益，不僅能夠照顧后進生，幫助他們擺脫困境，同時又能推動優等生達到一種比以前更好的狀態。
獲得概念。如何設計進行概念學習這一教學問題在于為學生提供從寬泛的主題中獲取有序信息的高效方法，獲得概念是指在不同的種類中尋找并列出能夠區別開來的特點，需要學生對包含概念特征的例子和不包含概念特征的例子進行比較，以此來發掘已經存在的本質屬性和類別屬性。首先，向學生介紹有一定順序和標明是非的示例，告知學生正面示例的共同特征，使學生形成概念本質的設想；然后，學生對未標注的例子正確分類并舉例；最后學生分析獲得概念的途徑，是逐漸縮小范圍，還是關注特征，是否驗證了自己的假設等等。
在概念獲得的教學策略上，首先設計概念的獲得練習能夠研究學生的思考過程，其次學生不僅能夠描述他們是怎樣獲得概念的，而且還能通過改變策略和學習使用新策略更有效地學習，最后通過改變提供信息的方法和對模式進行輕微修改以達到影響學生處理信息的方式。理解學生獲得概念策略的關鍵是分析他們是怎樣處理示例中的信息的，關注他們是僅注意信息的幾個方面，還是同時留意所有或者絕大部分信息。概念獲得的教學任務要求將肯定型和否定型的例子提供給學生，學生的任務是要獲得一個教師事先挑選出來的概念，因此教師要提供資料而且必須明確特征，學生能夠描述特征，而且這種描述能夠被記錄下來并進行分析。
大多數教材并不是按照教育心理學家所提出的概念學習的思路設計的，教師必須要通過課本和其他途徑來準備示例和抽象概念，并把它們按照一定的方式組織起來，從而使概念清晰，同時包含正確和錯誤的例子。獲得概念的模式決定了學習的形式，如果是為了獲得新概念，教師要側重于通過提出問題來分析正面的示例，如果強調歸納過程，教師要提供很少的線索激發學生主動參與，如果強調的思維分析，只需要簡短的樣本示例，把更多地時間用在思維分析上。
探究訓練。信息技術的發展使學生能夠獲得大量的資料，幫助他們比較容易地形成比以前更復雜的概念，同時也會形成更有力的支持系統。探究訓練首先設計小段時間的練習，在這小段時間內壓縮簡化科研程序要點，然后通過練習使學生進入科學探究過程，發展學生的創造性思維并且獲得分析信息的技巧。②探究訓練的過程包括觀察、收集和組織資料、明確和控制變量、形成和驗證假設、提出解釋和做出推理。
探究訓練模式的目的在于引導學生研究實際問題，在面臨具體問題時，幫助他們確定問題的概念化和適用的方法論，并激發他們的思維設想解決問題的具體方案。學生既體驗到知識產出的過程，同時也獲得對知識的準確理解，而且很可能既了解到現存知識的局限性又看到它的可靠性。探究訓練起源于推動學生獨立學習的信念，引導學生積極地參與到科學行為的探究當中。探究訓練模式的組織是合作和嚴謹的，教師的進展計劃應包含所有而非片面的觀點，探討的過程是教師和學生平等地參與，培養團結合作能力，逐漸形成實事求是、認真嚴謹的科學態度。探究訓練促進學生的自覺性和積極性，學生因此會變得善于語言表達、傾聽和接納別人的意見。
大數據背景下教學策略的選擇
20世紀80年代，現代認知心理學根據不同知識的心理表征方式，將知識分為陳述性知識和程序性知識兩大類。③前者是指關于“是什么”，后者則是指關于“怎么做”或“怎么想”。
陳述性知識的學習策略。陳述性知識在頭腦中是以命題網絡的形式貯存，不能通過單純的講授被學生掌握，重要的是學生通過實際的操作、運算、探究、體驗等方式，將命題、概念、定理和規則等轉化為自己的行為程序。陳述性知識可具體分為三種形態：一是有關事物名稱或符號的知識；二是有關簡單命題性知識或事實性知識；三是由多個命題構成的組合性知識，即經過組織的言語信息。④陳述性知識一般以命題和命題網絡形式在頭腦中貯存和表征，兩個或多個具有相同成分的命題構成命題網絡，并以語義形式進行存儲。
有效的教學策略包括：對所學的信息進行邏輯推理，或對信息擴展與延伸，如補充細節、舉出例子、做出推論、與其他問題產生聯系，這些額外的信息將使所學知識意義更豐富、更容易記憶；通過組織策略發現信息間的層次，進行整理、歸類，使之形成某種結構，組織是獲得新信息的重要手段，實質是發現要記憶內容的共同特征，將信息由繁到簡、由無序到有序組織起來，從而達到減輕記憶負擔的目的；⑤對于概念、規則，僅記憶是無意義的材料，還要學會應用和遷移，可采用多重聯系策略，與其代表的宏觀事物、微觀結構以三角聯系起來，使知識形成自動化的體系。奧蘇貝爾提出了“為遷移而教”的教學觀點，認為教學的目的在于塑造學生良好的認知結構，以促進認知結構的有效遷移。
程序性知識的學習策略。程序性知識是指完成某項具體任務的操作過程，回答出“怎么做”的問題。程序性知識的教學包括兩步：第一是條件認知，即學會確定“如果……”；第二是操作步驟，即學會如何“那么……”。⑥條件認知是按一定的規則去識別特定對象或情境，通過比較看是否與頭腦中儲存的相關模式相匹配。一般來說，程序性知識的教學有三個階段：首先是認知階段，先決條件是頭腦中儲存相應的由若干元素集合的組織結構；其次是聯結階段，通過識別，發現并矯正先前的組織結構，強化序列間的聯系性，實現學會認知技能的方法；最后是自動化階段，根據先前的組織結構，程序性知識不需要這些程序便可自動地完成識別和聯接，實現聯結階段的延伸。在學習程序性知識的策略，可通過有意識擴大需要辨別的關鍵特征，即某一程序模式區別于其他程序模式的本質特征，通過關鍵特征加深印象，提高對模式的辨別能力；對于兩個或多個相似的程序性知識的學習運用對比，通過提供對比，尋找差異，牢固掌握知識；假設被廣泛運用于程序性知識學習的教學策略，通過觀察、識別、比較、推測，對程序性知識的結構模型提出假設，然后設法檢驗假設是否正確，確定程序性知識的特征，實現學習的目的。
實踐的智慧：營造良好的教學環境
教學的核心在于環境的創設，學生在與環境相互作用的過程中學習并學會如何學習。教學模式是對學習環境的描述，其中包括作為教師的我們運用教學模式的行為。技術的飛速創新促進了面授教學與分布式（或技術中介的）學習環境之間的相互融合，我們將面授教學與技術中介的教學相互結合而形成的學習環境稱為混合式學習環境。我們不能僅關注教學模式，而忽略學習經驗的整體性，要了解不同學習環境中各種活動的本質特點，懂得如何在課程中有效地利用這兩種環境，主要目標是重新思考和設計教與學之間的相互關系，關注學生的內在驅動力，選擇創造適合主動學習的教學環境。從建構主義理論出發,學習的最終目標是進行意義建構，本著對事物性質、規律以及事物與事物之間聯系的理解，學習的能力不僅取決于學習者記憶和背誦教師講授內容的多少，更重要的是學習者根據自身經歷建構相關知識特定意義的能力。
在大數據背景下，學生是根據自己的經驗背景，借助其他人（如教師和同伴）的幫助，對外部信息進行選擇、加工和處理，從而獲得自己的意義；學習不是信息的機械累積，而是在新舊知識經驗的沖突中對知識進行不斷重組，因而是新舊知識經歷經驗的雙向相互作用，是學習者與學習環境互動的過程。⑦大數據時代的學習環境是促進學習者發展各種支持性條件的統合，包括各種資源、工具、人、活動和師生關系等要素。學習環境的設計要體現以學習者為中心的原則，關注真實的社會文化情境和多種觀點的表達，重視信息技術在學習中的中介作用。以學習者為中心環境的創設要求教師能夠意識到學生是帶著他們的信念、理解、文化實踐在學習，并且在學習的過程中不斷建構屬于自己的特定的意義。教師要能夠把教學看作是在學生與教學內容之間搭造一座橋，以學習者為中心的教師就會時刻注視橋的兩端，試圖了解每個學生都已經知道些什么、接下來想要什么、能夠做的是什么、想要做的是什么。錯誤的做法是教師一廂情愿地認為學生是一張白紙，教師搭建的是自己與學生之間的橋梁，而且只能單向通行。
教學環境的設計還有一個重點是評價，大數據時代的新技術增加了提供反饋和評價的機會。評價的關鍵原理是教師必須提供回復和反饋，而且評價的內容要和學生的學習目標相一致。⑧專門知識的學習、遷移研究都顯示反饋尤其重要，學生的思維要能夠被觀察（通過討論、論文、測驗等），觀察結果應反饋給學生。教師在評價學生的表現和提供反饋方面受到時間限制，但是技術的新發展已解決了這一難題。大數據時代的新技術使交互變得簡單，現在我們可以容易地創建交互式教學環境，在交互環境中通過不斷實踐來學習、獲得反饋和改進理解，獲得新知識的建構。
學習環境主要由情景問題、相關案例、信息資源、認知工具、會話與協作等要素構成。情景問題是學習環境設計的焦點，其他要素的設計都圍繞著情景問題進行，其過程為根據具體問題分析任務的情景、所包含的概念和原理、解決問題的基本過程，以及適合采用的學習環境，并以此為依據設計其他要素。要考慮有利于學生建構意義的情景創設問題進行教學設計，把情景創設做為教學設計最重要的內容。⑨學習過程始終一個重要的環節是學習小組的協作，學習小組成員之間通過會話商討如何完成規定的學習任務，每個學習者的思維成果能夠為整個學習群體共享，在相互協作中激發出更好的解決問題的方法。⑩成員間的協作對于學習資料的搜集與分析、假設的提出與檢驗、學習成果的評價直至的定意義的建構具有重要作用。
比起100年以前，現在每個人都對今天的學校提出了更高的期望，現代學習理論的原則是不同的學習目標需要不同的教學方法和策略，教育的新目標要求改變學習的過程。 大數據時代創建的教學模式有利于學生通過獲得信息和組織信息來認知問題并找到解決問題的方法，采用邏輯推理、整理歸類和假設檢驗等教學策略設計，關注教學環境中的情景問題、協作和會話，打造適合主動學習的學習環境。信息處理教學模式的目標是幫助學生成為更有能力的學習者，適用于每一個科目并對所有的學生都有幫助，能夠為學生提供伴隨終生的學習工具。
（作者為南京森林警察學院副教授；本文系中央高校基本科研業務費專項資金項目和中央高校基本科研業務費專項資金項目的階段性成果，項目編號：RWZD201501、14YYD004）
【注釋】
①［美］Bruce Joyce，Marsha Well，Emily Calhoun：《教學模式》，北京：中國人民大學出版社，2014年。
②張云霞：“引領學生探究發展學生思維”，《新課程學習》（中），2014年第5期。
③梁曉曉：“利用學習遷移培養方法幫助學生脫離編程困境的策略—VBA程序設計教學淺析”，《廣西教育》，2014年第11期。
④林正范：《大學心理學》，杭州：浙江大學出版社，2010年，第82頁。
⑤張大均，郭成：《有效教與學的策略》，北京：人民教育出版社，2011年，第184頁。
⑥劉毓敏，梁斌：《教育信息資源開發與利用》，北京：國防工業出版社，2007年，第52頁。
⑦谷峰：“多媒體CAI環境下大學英語自主學習模式的構建—基于建構主義學習理論與自主學習理論”，《巢湖學院學報》，2010年第9期。
⑧楊九民，鄭旭東：《面向教師教育的教學環境與模式創新研究》，北京：科學出版社，2013年，第25頁。
⑨曾城：“構建網絡化課堂教學模式探討”，《新課程研究》（下旬刊），2011年第1期。
⑩柴少明：《計算機支持的外語協作學習》，北京：科學出版社，2013年，第54頁。
李小霞：“多媒體網絡平臺下英語本科翻譯教學模式建構”，《長沙鐵道學院學報》（社會科學版），2013年第9期。
［美］約翰·D·布蘭思福特等：《人是如何學習的：大腦、心理、經驗及學校》（擴展版），上海：華東師范大學出版社，2013年，第115頁。
責編 /豐家衛（實習）
