解码学科理论及其在教学设计中的应用*

张 湘



解码学科理论及其在教学设计中的应用*

张 湘

（南方医科大学外国语学院，广东广州 510515）

文章介绍了解码学科理论（Decoding the Disciplines）产生的背景，依托该理论的七步框架（包括寻找瓶颈、挖掘学科思维、建模、练习、动机、评价、分享），探讨了该理论在教学设计中应用的新方法——基于解码学科理论的教学哲学及其与教学设计的要素关系，提出了英语记叙文瓶颈元认知策略；同时，以该策略为教学指导方针，文章选取一堂英语记叙文瓶颈课为例，初步验证了该方法能有效提升学生的学科批判思维能力。

解码学科理论；七步框架；学科瓶颈元认知策略；教学设计

引言

教学设计指在教育理念的指导下，选取教学模式，针对师生参与的教与学双边活动进行教法及策略方面的设计，以期达到预设的教学目标。教学设计的要素主要包括教学指导思想、教材分析、学情分析、教学内容的确定、教学目标的阐明、教学活动程序设计和教学反馈设计等。从现有的要素来看，各要素间互相联系，教学指导思想是教学哲学，引领教学理念；教材分析、学情分析、教学内容的确定、教学目标的阐明、教学活动程序设计和教学反馈设计是一环扣一环的具体教学步骤。教学设计评价包括要素评价与关系评价——要素评价主要考查教学设计要素分析叙写的准确性与其设置所依据理论的科学性；关系评价主要考查教学设计要素内部间的顺序关系与一致性关系是否存在冲突，是否达到对教学设计过程优化提升的目的[1]。由此可见，对各要素间的关系进行有效设计，是影响教学设计成效的重要因素。

目前，国外教学设计集中于认知科学的研究，注重认知负荷理论在教学设计中的应用研究；国内则倾向于基于学习理论和教学理论所开展的课堂教学设计研究[2]。无论哪种教学理论支持下的教学设计，其焦点均已由如何有效地促进学生学习，转变为如何有效地提升学生的学科批判思维能力。本研究在介绍解码学科理论产生背景的基础上，依托该理论的七步框架，探讨了该理论在教学设计中的应用并进行了实证研究，以期推动学生学科批判思维能力的有效提升。

一解码学科理论产生的背景

1987年，美国教育研究协会（American Educational Research Association，AERA）会长Shulman[3]提出要关注特定学科在指定情境下的学习研究。同一时期，美国认知心理学家Brown等[4]提出“认知学徒制”，这种教学模式将传统学徒制方法中的核心技术与学校教育相结合，关注的重点不是概念和事实知识的获得，而是专家获取知识或将知识运用于解决复杂现实生活任务、问题时所采取的具体推理过程和与之对应的元认知策略；该教学模式的目的，是将学习者浸润在专家实践的真实环境中，并通过与专家共同实践学习活动和社会交互来进行某一领域的学习，让学生熟知专家在问题求解和处理复杂实践任务时所运用的思维方式，进而培养学生在解决该领域问题时所应掌握的认知技能，也就是说具有专家在实践中处理问题时所需的高级思维。此后，Tobias[5]强调了学科间差异对教学影响的重要性，并指出即使是训练有素、机智的教师和研究生面对跨学科的本科教学，也要面临如何适应新学科教学的困境；Donald[6]则通过展示不同学科的高级思维方式来说明教师和学生到底是怎样了解学习过程的，并认为“对学科深入了解的需求十分重要，如何运用专家技能提高大学教育水平不是个短期的挑战”。显然，教育科学研究者关注如何解读专家在特定学科的思考方式，进而促进学生的有效学习。

基于上述研究成果，了解学科的学习本质便成为了开展美国大学教与学学术活动（Scholarship of Teaching and Learning，SOTL）项目的基本动机。在SOTL项目中，来自不同学科的教师通过对各自学科领域教学法现状的文献梳理，来加深了解学生是如何学习本专业知识的[7]；他们对本学科领域专家学习专业知识时运用思维细节过程的具体描述，为“解码学科理论”提供了原始素材。1998年，美国印第安纳大学伯明顿分校创新教与学中心的Middendorf教授和历史系的Pace教授开始共同负责印第安纳大学教工学习社团项目（Indiana University Faculty Learning Community，IUFLC），此后每年有10名左右来自不同学科的教师，以学生的身份参与该项目为期两周的教学新策略研讨会。IUFLC项目通过相关研究，发现不同学科的本科生所需要掌握的认知心理操作大相径庭，而对学科知识理解具有重要价值的专家思维极少直接呈现给学生，大部分学生因缺乏这种学习实践的机会、缺乏考察学生掌握学科思维方式程度的评价，而不具备理解学科本质基本概念的能力。Middendorf等[8]将IUFLC项目中10次教师培训的结果总结提炼为“解码学科理论”（Decoding the Disciplines），为教师提供了一种如何帮助学生学习学科批判思维方式的教学理论。

二解码学科理论的七步框架

Middendorf等的解码学科理论包括七个步骤：①What is a bottleneck to learning in this class, a place where many students consistently fail to master crucial materials? ②What do specialists do so they get past this bottleneck?③How can I explicitly model these operations for students?④How can I give my students an opportunity to practice and get feedback on each of these operations?⑤How can I motivate students and address the affective side of learning?⑥How can I tell whether students have mastered these operations by the end of the process?⑦How can I share what I have learned with others?这七个步骤一环扣一环，形成了一个循环的七步框架，如图1所示。据此，本研究将这七个步骤简化为：找出瓶颈、挖掘学科思维、建模、练习、动机、评价、分享。

图1 Middendorf等的解码学科理论七步框架

1 找出瓶颈——向不同学科领域的教师解释本学科教学中学生的学习难点

解码学科理论始于一个看似简单却在整个理论中起杠杆作用的任务：找出瓶颈，即找出一门课程中令大多数学生感到无法克服的学习难点。IUFLC研讨会利用跨学科人员组合而成的团队战术优势，避免了同一学科人员在众多细节问题上的无效讨论学习。也就是说，解码学科理论聚焦于学科学习难点处理过程中最需要改变的“面”，并尽量把“面”缩小成易操控的“点”——瓶颈。所以，优先筛选出课程学习中的核心知识点非常重要。

2 挖掘学科思维——教师接受课程考核中需要掌握的学科思维的个人采访

在采访过程中，教师需重构自己解决瓶颈问题时所采取的具体思维步骤。Donald[9]、Tobias[10]、Wineberg[11]等已经证明不同学科间存在思维差异，任何领域专业人士的提问和解决问题的方式都是独一无二的。访谈的难点在于如何挖掘出教师固有的思维模式、如何在教师与学生的思维差距问题上建立联系，旨在按照学生的理解力，解构教师自动启动的思维模式的具体元认知策略。为了防止同一领域教师在共有思维模式下所产生的对瓶颈问题进行自动跳跃的直觉行为，IUFLC项目要求不同领域的教师充当学生的角色来交叉听课，如历史学老师听遗传学老师的课程、人文系老师听数学系老师的课程，并要求他们听课时对测试材料做相关笔记。之后，交叉学科团队人员接受访谈提问，而采访者将问题集中在挖掘课堂表象下潜伏的可能遗漏却关键的教学行为，如课堂上学生不能成功地完成任务时，教师进行了哪些细节处理等。为此，采访者通常会提以下类似的问题：“学生应该怎样做才能完成任务？”或者“某些特定指令能够明确引导学生做到什么？”这个访谈过程将教师对学科瓶颈中存在的相关批判思维等的一些模糊认识，转变为对具体的、可操作的学科批判思维能力的清晰要求，使教师有一种醍醐灌顶之感，如分子生物学老师猛然意识到：应采取动态的三维动画片，来可视化学生想象中的复杂的分子结构。可见，访谈让教师站在学生的角度，来深入反思解决学科瓶颈问题的思维过程。

3 建模——构建学生掌握瓶颈思维所需要学习的具体智力模型

教师首先设置瓶颈思维步骤中的优先级，确定哪些是建模时最基本、最重要的操作。一旦决定了这些应当效仿的瓶颈思维的具体操作步骤，接下来的工作便是帮助学生对理解这些瓶颈思维内涵的具体展示方式进行建模，其目的是让学生明白这其中伴有什么样的具体思维。事实上，确定瓶颈思维的具体操作步骤和设计这些具体思维的展示方式是两个密切相关的复杂活动，学科瓶颈思维模型极少能在单一的教学情景下实现两者的完美同化。只有通过反复观察不同教学情景下使用不同媒介所产生的作用，方可寻找到令人满意的内化效果，而这通常需要不同组的学生在不同教学情景下展开操练，如在视觉上、口头上或运动上持续性地重复这个内化模型的学习过程。

4 练习——思考如何让学生练习学科瓶颈思维技能并获得反馈

这一步的重点是让学生练习学科瓶颈思维技能并测试他们的专业能力。解码学科分解了瓶颈的基本操作流程并系统地展示给学生，但学生基本上无法一下子将这些复杂的操作予以内化，继而也无法实现应用层面的知识迁移。对学生而言，学习学科思考方式和学科工作思维方式是一件极其复杂的事情。通常，学生无法达到领域教师认为可以理解的状态。当学生不能成功完成那些需要被离散却未被定义的瓶颈整体操作任务时，他们不太可能区分自己已经掌握了哪些具体的专业技能以及还有哪些仍需学习的技能。这需要给学生提供操练模型和表达无法通过学科瓶颈困难的机会，并给予具体的指导反馈。与此相反，教师经历了解码学科的前三个步骤流程，已经分解并定义了掌握瓶颈每个具体的思维操作任务，并生成了一个模型框架，使这些被分解的瓶颈具体思维操作任务在这个模型框架里按步骤进行练习。因此，教师需将自己置身于学生的学习状态，提供获取理解该认知过程中的学习策略，如协作学习、探究性学习等。一旦一组被定义的特定的瓶颈技能已被大部分学生掌握，教师就可以让学生综合运用场景来操练更加复杂的练习。通过这个反复定义和分解操练的过程，教师能够确定解决学科瓶颈的教学策略，确保教师把主要的课堂时间分配在最为重要的技能知识点上。

5 动机——在瓶颈学习时，设置一系列小却可持续激发学习动机的成功阶段

解码学科理论将许多传统课程中那些“巨大飞跃”的心智活动替代为一系列小而易于管理的步骤，并设置了一系列小却可持续激发学习动机的成功阶段，且每个被分解的瓶颈被建模和实践，每个设计都在试图打破常规的教学方式，这种方法实际上需要学生投入更多的学习精力和合作。

6 评价——运用课堂评估技术评价学生掌握学习任务的情况

教师运用课堂评估技术，将学科瓶颈分解成一个个小而可操作的部分，为测量学生掌握学习任务的情况提供了便利。课堂评估技术（Classroom Assessment Technique，CAT）是美国波士顿学院的Angelo和加州大学伯克利分校的Cross[12]于1986年在美国教育协会的一次全国性会议上提出的一种改进高校教学质量的新策略。该技术的设计思路来源于课堂形成性评价对学生进行持续性的小规模评估，用简单直接的方式确定学生能否执行特定的学科操作。该技术以较少的时间投入，来获取学生学习确凿证据的短期反馈，便于学生及时地监督自己的学习情况。同时，该技术为教师考核学生的学习能力提供了具体方案，解决了教师既想努力提高学生的学科批判思维能力又不知该如何评价的两难困境，因此便于教师更好地管理自己的教学。

7 分享——共享教学目标和教学策略中的学科思维模块，提升教学效果

在共享教学目标和教学策略中学科思维模块的过程中，教师应明确那些可能逃脱他们注意力的教学设计要素，以减少以前教学中无意忽视这些教学设计要素的可能性，并发现以前教学中存在的教学目标、教学策略、教学评价之间相互隔离或相互冲突的问题——所有这一切可以在课程的循环开发过程中得以改善，由此不断提升课程的设计效果与学生的学习效果。

三解码学科理论在教学设计中的应用

1 解码学科理论的教学哲学

①不同学科领域的批判性思维不同；

②揭示专家隐性的、自动的学科思维心智活动；

③不同领域的批判性思维可以通过学科瓶颈揭示；

④一旦瓶颈被解码，教师便可选择相应的教学策略来突破学生的学科瓶颈，并评估其应达到的教学目标的学习效果。

2 解码学科理论与教学设计要素的关系

教学设计的核心要素主要包括教学对象、教学目标、教学策略及教学评价等四个方面[13]。解码学科理论在具体教学实施中的难点是学科瓶颈的挖掘，重点是如何建模及评价——这两点都与教学设计的核心要素息息相关。其中，学科瓶颈的挖掘是根据学科思维特点确定教学目标，建模是按照学科思维方式选择教学策略，评价是从学科思维能力评价教学。可以说，依据解码学科理论七步框架提炼的基于学科瓶颈元认知策略所建构的学科瓶颈思维模型，运用了教师针对学科瓶颈的高级思维能力来设计教学，旨在提升学生的学科批判思维能力，并解决现有教学设计要素在实际教学中存在的教学目标、教学策略、教学评价之间相互隔离或互相冲突的问题，为有效整合现有教学设计要素提供了新的思路。

3 英语记叙文瓶颈元认知策略的提出

如前文所述，学科瓶颈元认知策略是依据解码学科理论七步框架而提出来的。笔者在美国印第安纳大学伯明顿分校访学期间，与来自不同学科背景的外籍教师采用了解码学科理论的七步框架，挖掘出教师在处理英语记叙文瓶颈问题时的元认知策略，具体包括：

①略读——快速浏览，找出记叙文的“SCCCE”五要素：Setting——故事背景的详细描述（Exposition）或吸引读者注意力的叙事钩（Narrative Hook）；Characters——故事人物；Conflicts——故事冲突；Climax——故事高潮；Ending——故事结尾。

②细读——运用个性化的提示符号（如划线、划圈、打问号、打感叹号等），对体现记叙文“SCCCE”五要素的关键词汇予以标记；

③整理思路——按记叙文的“SCCCE”五要素填写故事的相关信息，生成课堂主题概念图；

④分析细节——通过提问，验证不同情节信息间的关系，确认故事高潮；

⑤概括主旨——总结故事的主要内容；

⑥拓展思路——探索个性化故事的深层创作意义。

四解码学科理论的教学应用案例

本研究以英语记叙文瓶颈元认知策略为指导思想，选取美国印第安纳大学伯明顿分校的一堂英语记叙文瓶颈课作为案例，展开了解码学科理论教学应用的实证研究。这堂英语记叙文瓶颈课的教学目的即学科瓶颈，是探讨学生怎样通过“SCCCE”五要素快速理解英语记叙文的主旨；教学对象是印第安纳大学伯明顿分校16名社会教育学专业的学生；教学内容为英文阅读文本《红楼梦》第53回“宁国府除夕祭宗祠，荣国府元宵开夜宴”；采用了概念图支持下的交互式主题英语阅读教学模式[14]（如图2所示）进行具体的教学。

图2 概念图支持下的交互式主题英语阅读教学模式

此外，本堂英语记叙文瓶颈课还通过前后测开放式问题和课堂主题概念图填空展开了教学评估。其中，前测题的设计旨在了解学生对“SCCCE”五要素分析的个体阅读图式；后测题的设计旨在了解本次授课后学生的学习效果；课堂主题概念图填空属于形成性练习，用来具体了解学生应用“SCCCE”五要素快速理解英语记叙文主旨的情况。本案例教学评估的具体内容如表1所示。

表1 英语记叙文瓶颈课的教学评估

本堂英语记叙文瓶颈课的教学评估结果显示，具体教学采用概念图支持下的交互式主题英语阅读教学模式、有效运用英文记叙文“SCCCE”五要素思维方式，能培养学生从结构、从全局的角度去理解英语记叙文主旨的学科思维，能改善学生学习英语记叙文的阅读习惯——使学生跳出了逐字阅读英语单词的“蚂蚁”式阅读习惯，而改为从“鸟瞰”的宏观视角去理解整篇英语文本，因此基本实现了通过“SCCCE”五要素快速理解英语记叙文主旨的教学目标。

五结语

本研究运用解码学科理论的七步框架，围绕大学英语学科如何培养学生的学科批判思维能力这一问题，以英语记叙文瓶颈元认知策略为指导思想，选取一堂英语记叙文瓶颈课作为案例，对解码学科理论及其在教学设计中的应用进行了探讨和实证研究。研究表明，解码学科理论为如何培养学生的学科思维这个教学难点提供了理论指导及具体的操作方案，并为增强教师的专业判断力提供了一种新工具。

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编辑：小米

The Application of Decoding the Disciplines Theory in the Field of Instructional Design

ZHANG Xiang

（School of Foreign Studies, Southern Medical University, Guangzhou, Guangdong, China 510515）

This paper introduced the historical background of decoding the disciplines theory. According to the seven steps of this theory (what is a bottleneck to learning in this class, what do specialists do so they get pass this bottleneck, how to model these operations for students, how to give students an opportunity to practice, how to motivate students, how can teachers assess that students have mastered these operations by the end of the process, how can teachers share what teachers have learned with others), this paper explored a new approach of applying this theory in the field of instructional design. Based on the teaching philosophy of decoding the disciplines theory and its relationship with instructional design, an English narrative bottleneck metacognitive strategy was put forward. Meanwhile, this paper took this strategy as teaching guideline, and selected an English narrative bottleneck course as a case, preliminarily verifying that the approach could effectively promote the critical thinking ability of students.

decoding the disciplines; seven-step framework; disciplinary bottleneck metacognitive strategy; instructional design

G40-057

A

1009—8097（2016）11—0047—07

10.3969/j.issn.1009-8097.2016.11.007

本文为教育部人文社会科学一般规划项目“英语阅读教学中关键交互事件的研究与实践”(项目编号：14YJA740058)的阶段性研究成果

张湘，副教授，博士，研究方向为教学设计方法论、外语教育信息化，邮箱为arithens@163.com。

2016年3月12日