智慧課堂的“動態(tài)”學(xué)習(xí)路徑設(shè)計研究

趙琳　解月光　楊鑫　賈云　張琢

摘要：智慧學(xué)習(xí)是“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的學(xué)習(xí)趨勢，智慧課堂是智慧學(xué)習(xí)發(fā)生的主陣地，如何在課堂中落實“智慧學(xué)習(xí)”是研究者廣泛關(guān)注的問題，動態(tài)學(xué)習(xí)路徑的設(shè)計為智慧課堂中智慧學(xué)習(xí)的發(fā)生提供中觀層面的可操作方法。該文提出了智慧學(xué)習(xí)過程的階段性特征、智慧課堂的“動態(tài)”學(xué)習(xí)路徑設(shè)計模型及設(shè)計方法，首先，闡釋了學(xué)習(xí)路徑、“動態(tài)”學(xué)習(xí)路徑內(nèi)涵，然后，探析智慧學(xué)習(xí)過程的階段性特征，以智慧學(xué)習(xí)的階段性特征和知識建構(gòu)思想為基礎(chǔ)，構(gòu)建智慧課堂的“動態(tài)”學(xué)習(xí)路徑的設(shè)計模型，并對模型的“動態(tài)性”機(jī)理進(jìn)行闡釋；再然后，以設(shè)計模型的階段性過程為主線，闡釋智慧課堂“動態(tài)”學(xué)習(xí)路徑的具體設(shè)計方法；最后，提供具體案例設(shè)計及解析，以例證設(shè)計模型的可操作性。

關(guān)鍵詞：智慧學(xué)習(xí)；學(xué)習(xí)路徑；動態(tài)學(xué)習(xí)路徑；問題探究式學(xué)習(xí)

智慧課堂是信息技術(shù)由數(shù)字化發(fā)展到智能化而出現(xiàn)的名詞，同時出現(xiàn)的還有智慧校園、智慧教育、智慧學(xué)習(xí)等新名詞。智慧課堂是智慧校園的重要組成部分，是落實智慧教育、進(jìn)行智慧學(xué)習(xí)的主要場所，不僅要求硬件設(shè)備的“智能化”，還要助推學(xué)生智慧的培養(yǎng)。目前，已發(fā)表的關(guān)于智慧教育、智慧學(xué)習(xí)的文章涉及到內(nèi)涵探析、環(huán)境構(gòu)建、資源開發(fā)、模式設(shè)計、評價設(shè)計、體驗設(shè)計等方面的研究，研究內(nèi)容基本涉及了智慧學(xué)習(xí)的全部要素，但研究深度還有待進(jìn)一步加強(qiáng)。本研究試圖從智慧學(xué)習(xí)過程的根本構(gòu)成——即學(xué)習(xí)路徑設(shè)計的角度，通過對智慧學(xué)習(xí)過程的階段性特征、智慧學(xué)習(xí)過程的關(guān)鍵學(xué)習(xí)活動和智慧課堂的“動態(tài)”學(xué)習(xí)路徑的設(shè)計模型的深入探討，為如何才能解決好智慧學(xué)習(xí)過程中的“個性化、智慧化”問題提供了可操作的方法。

一、“動態(tài)”學(xué)習(xí)路徑內(nèi)涵

關(guān)于學(xué)習(xí)路徑的內(nèi)涵，不同研究者從不同角度出發(fā)對學(xué)習(xí)路徑進(jìn)行定義。Clements和sarama認(rèn)為：“學(xué)習(xí)路徑是對兒童在特定的數(shù)學(xué)領(lǐng)域?qū)W習(xí)時的思維和學(xué)習(xí)過程的描述，包括為了推動學(xué)生思維發(fā)展而安排的一系列相關(guān)教學(xué)任務(wù)”。劉明洲認(rèn)為：“學(xué)習(xí)路徑是一定主題下，各個小學(xué)習(xí)單元有效組織呈現(xiàn)的順序”，并提出教材所呈現(xiàn)的信息要進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理，才能有助于學(xué)生循序式的自主學(xué)習(xí)。李浩君等認(rèn)為學(xué)習(xí)路徑即根據(jù)綜合學(xué)生的認(rèn)知因素和非認(rèn)知因素所提供的資源學(xué)習(xí)序列。彭紹東認(rèn)為學(xué)習(xí)路徑即學(xué)習(xí)活動的路線與序列。分析發(fā)現(xiàn)，研究者都認(rèn)為學(xué)習(xí)路徑是為達(dá)成一定的教育目標(biāo)而進(jìn)行設(shè)計的學(xué)習(xí)任務(wù)、學(xué)習(xí)資源或?qū)W習(xí)活動的組織序列。

借鑒學(xué)者們的研究與觀點，本文對學(xué)習(xí)路徑的理解是：是指完成具體的學(xué)習(xí)任務(wù)時，學(xué)習(xí)者經(jīng)歷的學(xué)習(xí)活動序列，學(xué)習(xí)任務(wù)、學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)工具等的組織要以學(xué)習(xí)路徑的學(xué)習(xí)活動序列的設(shè)計為基礎(chǔ)。動態(tài)學(xué)習(xí)路徑所謂的“動態(tài)”，實際上是“歸還學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)主動權(quán)”在實踐層面的一種表達(dá)，是針對學(xué)習(xí)者完成學(xué)習(xí)任務(wù)需要經(jīng)歷的學(xué)習(xí)活動序列的可選擇性、可變更性而言。具體內(nèi)涵是指，在學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中，為學(xué)生提供多種支持其完成學(xué)習(xí)任務(wù)的活動，根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)生思維特點、學(xué)習(xí)內(nèi)容特點等，對這些活動進(jìn)行不同順序的組織，形成多個不同的學(xué)習(xí)活動序列，學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)需求、學(xué)習(xí)偏好、認(rèn)知水平等，自主選擇學(xué)習(xí)活動序列。這樣，不同的學(xué)生在完成相同的學(xué)習(xí)任務(wù)時，可能經(jīng)歷了不同的學(xué)習(xí)活動序列，即使同一個學(xué)生在完成同一學(xué)習(xí)任務(wù)的過程中，也可能經(jīng)歷幾個不同的學(xué)習(xí)活動序列。

二、智慧學(xué)習(xí)過程的階段性特征和關(guān)鍵學(xué)習(xí)活動分析

智慧學(xué)習(xí)是指通過智能化技術(shù)的支持更好地實現(xiàn)學(xué)習(xí)主體的有意義學(xué)習(xí)和智慧能力培養(yǎng)。智慧學(xué)習(xí)落實在具體教學(xué)中時，直接且最好的體現(xiàn)就是“問題”驅(qū)動“探究式學(xué)習(xí)”的發(fā)生，在理論上稱為問題探究式學(xué)習(xí)。問題探究式學(xué)習(xí)過程有如下主要特點：始于學(xué)生對問題的分析、理解，通過積極思考如何解決問題，驅(qū)動對問題的深入分析，猜想解決問題的方法；然后，通過聯(lián)系、激活已有知識、經(jīng)驗等思維過程，構(gòu)想解決問題的方案，并思考這種方案所涉及的知識；之后，實施問題解決方案，經(jīng)歷解決問題的過程，形成結(jié)論與相關(guān)解釋；最后，以評價、反思學(xué)習(xí)過程及結(jié)果、將新知識歸納到原有知識體系中、形成問題解決能力體系而結(jié)束。通過對探究式學(xué)習(xí)過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)的分析，抽取各個環(huán)節(jié)的關(guān)鍵行為特征，即分析、構(gòu)想、抉擇、評價和歸納，以各個環(huán)節(jié)的關(guān)鍵行為特征來表征智慧學(xué)習(xí)過程的階段性特征（如圖1所示）。

分析階段是智慧學(xué)習(xí)的初始階段，指學(xué)生對探究性學(xué)習(xí)材料的分析，具體活動包括已知條件識別、問題類型判斷、解決方法猜想；構(gòu)想階段是指在分析階段基礎(chǔ)上，為解決探究問題構(gòu)想解決方案的階段，具體活動包括新知識識別、已有知識調(diào)動、方案編制、方案解釋；抉擇階段是智慧學(xué)習(xí)過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，包括方案的比較、方案的選擇和方案的實施；評價階段主要是學(xué)生經(jīng)歷智慧評價過程生成對探究過程和探究結(jié)果的反思結(jié)果，主要活動包含評價標(biāo)準(zhǔn)調(diào)取、反思總結(jié)；歸納階段是智慧學(xué)習(xí)過程的最終環(huán)節(jié)，這一過程的最終目的是讓學(xué)生經(jīng)歷、完成知識體系、方法體系的歸納，知識體系歸納過程的具體活動包括相關(guān)知識調(diào)用、新舊知識聯(lián)結(jié)、知識體系建構(gòu)，方法體系歸納過程的具體活動包括方法總結(jié)、問題解決方法提煉、問題解決方法體系歸納。由此，形成智慧學(xué)習(xí)過程的三級結(jié)構(gòu)模型（如圖2所示）。

三、智慧課堂“動態(tài)”學(xué)習(xí)路徑設(shè)計模型的構(gòu)建

基于智慧學(xué)習(xí)的階段性特征和知識建構(gòu)思想構(gòu)建了“動態(tài)”學(xué)習(xí)路徑的設(shè)計模型（如下頁圖3所示）。智慧學(xué)習(xí)倡導(dǎo)通過讓學(xué)生經(jīng)歷“分析、構(gòu)想、抉擇、評價、歸納”的學(xué)習(xí)過程，積累思維經(jīng)驗，發(fā)展智慧能力的學(xué)習(xí)；知識建構(gòu)思想主張學(xué)習(xí)主體對知識的意義建構(gòu)，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)活動的設(shè)計要為主體的知識意義建構(gòu)服務(wù)。智慧課堂的“動態(tài)”學(xué)習(xí)路徑設(shè)計模型的核心是在智慧學(xué)習(xí)理念和知識建構(gòu)思想的指導(dǎo)下，對問題分析、方案構(gòu)想、抉擇、評價、歸納等智慧學(xué)習(xí)過程所包含的學(xué)習(xí)活動的設(shè)計和對活動序列的組織。以智慧課堂的動態(tài)學(xué)習(xí)路徑為支撐，學(xué)生們可以選擇適合自己的學(xué)習(xí)活動，從而形成不同的學(xué)習(xí)活動序列，也就產(chǎn)生了動態(tài)學(xué)習(xí)路徑。

從教學(xué)設(shè)計的角度看，從學(xué)習(xí)的起始至達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)的終點，這是一個完整的學(xué)習(xí)過程，由于學(xué)習(xí)者的差異性、學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)資源等方面的特點，針對這一過程，應(yīng)該可以設(shè)計多樣的學(xué)習(xí)活動，組織安排出多個學(xué)習(xí)活動序列。不同的學(xué)習(xí)者在同一學(xué)習(xí)起點開始，但過程中可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)需求和學(xué)習(xí)愛好，選擇和經(jīng)歷不同的學(xué)習(xí)活動序列，但都能達(dá)到所要求的基本目標(biāo)，同時，都有可能達(dá)成不同的發(fā)展目標(biāo)。

由學(xué)生經(jīng)歷智慧學(xué)習(xí)過程的視角出發(fā)，問題分析階段的設(shè)計要為學(xué)生提供解決某一問題的多種方法，方案構(gòu)想階段的設(shè)計要設(shè)計解決問題的多種方案，抉擇階段設(shè)計包括方案比較、方案選擇和方案實施的設(shè)計，評價階段主要通過各種評價活動的設(shè)計促進(jìn)學(xué)生的反思，歸納階段主要通過活動的設(shè)計引導(dǎo)學(xué)生歸納知識體系和方法體系，各個階段呈一定的邏輯順序關(guān)系。

四、智慧課堂的“動態(tài)”學(xué)習(xí)路徑設(shè)計方法

智慧課堂的“動態(tài)”學(xué)習(xí)路徑的“動態(tài)性”體現(xiàn)在模型設(shè)計每個階段所包含活動的不同組合以及各個階段活動的有機(jī)組合，具體每個階段包含的活動及活動組合設(shè)計，將在下面詳述。

（一）問題分析階段

問題分析是問題解決的初始環(huán)節(jié)，是學(xué)生分析問題所提供的已知條件，通過聯(lián)系、激活已有知識、經(jīng)驗等，猜想問題解決方法的智慧學(xué)習(xí)過程。發(fā)現(xiàn)問題、分析問題是問題探究式學(xué)習(xí)的第一步，也是學(xué)生智慧能力養(yǎng)成的第一個環(huán)節(jié)。在智慧課堂中，教師設(shè)計符合學(xué)生個性化特征的“問題分析路徑”，是發(fā)展學(xué)生智慧能力的關(guān)鍵。

教師設(shè)計“問題分析路徑”，需要掌握“問題分析路徑”的分析及設(shè)計方法。問題分析的具體方法投射到不同的學(xué)科會產(chǎn)生不同的分析范式，因此教師應(yīng)首先厘清問題分析方法在不同學(xué)科的具體體現(xiàn)，進(jìn)而在綜合考慮學(xué)科學(xué)習(xí)特點、學(xué)生問題分析能力、學(xué)習(xí)需求及認(rèn)知偏好等因素的前提下，盡可能全面、詳盡地設(shè)計學(xué)生可能選擇的多種問題分析路徑，為學(xué)生提供不同類型的問題分析活動、情境、資源、工具、支架等要素，以支撐問題分析的順利進(jìn)行。

以理科學(xué)習(xí)的問題分析路徑為例，展示特定學(xué)科的“問題分析路徑”分類，為教師設(shè)計“問題分析路徑”提供參照。通常理科學(xué)習(xí)的“問題分析路徑”可以歸納7種（如圖4所示），分別為類比法、歸納法、分解法、猜想假設(shè)、實驗分析、觀察與實踐、新知學(xué)習(xí)。從更為具體的學(xué)科問題類型的視角來看，這些路徑還可以細(xì)分為更具體的“問題分析路徑”，此外，不同的路徑還可以根據(jù)不同的需求情況進(jìn)行交叉和重組，以構(gòu)成更多的“問題分析路徑”。

此外，考慮到基礎(chǔ)知識的實際學(xué)習(xí)活動過程，教師沒計“問題分析路徑”時，還需考慮—種特殊隋況，即“新知學(xué)習(xí)”。新知學(xué)習(xí)是指在所需學(xué)習(xí)的知識較為簡單、基礎(chǔ)時或?qū)W生對問題沒有思路時，學(xué)習(xí)分析過程會由簡單知識建構(gòu)的方式所替代，知識學(xué)習(xí)行為由“知識呈現(xiàn)”直接跨越至“方案構(gòu)想過程”的特殊情況。

（二）方案構(gòu)想階段

方案構(gòu)想是指學(xué)生為了解決學(xué)習(xí)問題，在分析問題、猜想問題解決方法的基礎(chǔ)上，構(gòu)想問題解決方案的智慧學(xué)習(xí)過程。方案構(gòu)想始于對形成方案所需知識的調(diào)用，調(diào)用的知識一方面是在以往學(xué)習(xí)過程中已經(jīng)具備的已知知識，另一方面是需要學(xué)習(xí)的新知識。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生通過協(xié)調(diào)新舊知識，在頭腦中編制問題解決的具體方案，這個方案一般包括解決問題的預(yù)期目標(biāo)、方法、步驟，并能夠?qū)Ψ桨缸鞒鲈敿?xì)的解釋。在此過程中，學(xué)生通過經(jīng)歷知識調(diào)用、方案編制及解釋的過程，鞏固舊知識，建構(gòu)新知識，自身的智慧能力得到發(fā)展。

教師在設(shè)計方案構(gòu)想過程時，首先應(yīng)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)者特征（原有知識基礎(chǔ)、認(rèn)知結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)風(fēng)格等）、所需學(xué)習(xí)的知識內(nèi)容及教學(xué)條件等客觀因素，進(jìn)而根據(jù)學(xué)生的個體學(xué)習(xí)差異及學(xué)習(xí)需求，設(shè)計具有適應(yīng)學(xué)生個性化特征的方案構(gòu)想過程路徑。以此角度來看，適應(yīng)學(xué)生個體差異的方案構(gòu)想路徑也必定是動態(tài)的。因此，教師應(yīng)盡可能全面地考慮解決該問題的所有方案構(gòu)想的路徑及不同路徑之間的交叉性（如圖5所示），并針對學(xué)生可能選擇的每條路徑，設(shè)計、提供不同且恰當(dāng)?shù)男轮R學(xué)習(xí)、已知知識調(diào)用、方案編制及方案解釋等活動所需要的情境、資源、工具、支架及其他要素等。只有這樣，學(xué)生在經(jīng)歷構(gòu)想問題解決方案時，才能根據(jù)自身的實際學(xué)習(xí)需要，選擇最適合自己的方案構(gòu)想路徑。

此外，需要注意的是，某些問題解決方案并不需要學(xué)習(xí)新知，如某些問題本身就是新知識或是在原有知識基礎(chǔ)上構(gòu)建的復(fù)雜問題。因此，在具體問題的具體方案中學(xué)習(xí)新知可能不是必需環(huán)節(jié)。

（三）抉擇階段

抉擇階段是整個問題解決過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是學(xué)生通過比較所構(gòu)想出的多種方案，然后選擇其中一個方案并實施的過程。學(xué)生在方案比較的過程中，通過比較、分析等思維過程深化對所建構(gòu)知識的理解和方案的認(rèn)識；在方案實施的過程中，通過對具體知識、方法的真實調(diào)用與操作，完成問題的解決。在設(shè)計智慧課堂的動態(tài)學(xué)習(xí)路徑時，教師通過設(shè)計不同的比較方式，會使學(xué)生經(jīng)歷不同的方案實施過程，積累問題解決的思維經(jīng)驗與實踐經(jīng)驗（如圖6所示）。

教師在設(shè)計抉擇階段時，要能明晰各種方案之間的差異，由于不同方案之間存在差異的維度不同，多種方案之間就會形成多種比較方式。通過不同比較方式的設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生選擇不同的問題解決方案。

需要注意的是，不同比較方式的設(shè)計，可能會引導(dǎo)學(xué)生選擇不同的問題解決方案、也可能是相同的問題解決方案。也存在只構(gòu)想出一種問題解決方案的情況，這時就可以跳過比較方案和選擇方案這兩個活動，直接進(jìn)行方案的實施。另外，方案實施是所有問題探究都需要的活動，需要根據(jù)要求完成計算、闡釋、分析等，不同學(xué)科探究問題的問題解決指向不同，需要根據(jù)具體要求具體操作。

（四）評價階段

評價階段是保證學(xué)習(xí)有效發(fā)生的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，不同活動的安排是為促進(jìn)學(xué)生反思問題解決過程及過程中的表現(xiàn)。評價階段的評價主體是學(xué)生，主要是學(xué)生對自己學(xué)習(xí)結(jié)果及學(xué)習(xí)過程的評價，包括對自己探究結(jié)果、探究過程的評價。學(xué)生在對探究結(jié)果進(jìn)行評價時，通過調(diào)取評價標(biāo)準(zhǔn)確定自己探究結(jié)果的正確與否，獲得對探究結(jié)果的結(jié)果性判斷；在參照反思過程中，學(xué)生可以采用標(biāo)準(zhǔn)參照反思和對比參照反思兩種方式，通過同參照標(biāo)準(zhǔn)或同伴的比較進(jìn)行反思，包括對問題分析、方案構(gòu)想、方案抉擇等過程的具體反思；反思總結(jié)過程中學(xué)生總結(jié)自己的反思經(jīng)驗同時進(jìn)行自我矯正（如圖7所示）。學(xué)生對學(xué)習(xí)過程的非認(rèn)知因素進(jìn)行評價時，可以通過改造后的相關(guān)量表進(jìn)行評價，包括表現(xiàn)性評價量表、投^良評價量表等。

教師對評價階段進(jìn)行設(shè)計時，其中，評價標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計要能夠讓學(xué)生清晰明了的知道學(xué)習(xí)成果是否正確；反思過程的設(shè)計，要根據(jù)學(xué)生特點、教學(xué)價值追求等精心設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)參照和對比參照內(nèi)容，以引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷有效的反思過程；反思總結(jié)的設(shè)計要引導(dǎo)學(xué)生形成反思性成果，并對自己學(xué)習(xí)過程中的錯誤等進(jìn)行自我矯正，以保證反思過程的有效性。在設(shè)計非認(rèn)知因素評價時，要從實際教學(xué)需求出發(fā)，改造相應(yīng)量表供學(xué)生自我評價使用。

需要明確的是，即使學(xué)生探究學(xué)習(xí)結(jié)果正確，也要讓學(xué)生經(jīng)歷標(biāo)準(zhǔn)參照反思或?qū)Ρ葏⒄辗此歼^程，以開拓學(xué)生問題解決的思路；另外，不同探究性學(xué)習(xí)可能需要不同非認(rèn)知因素評價量表，而每種非認(rèn)知因素評價量表還會涉及到多種評價標(biāo)準(zhǔn)，都需要教師根據(jù)實際情況精心設(shè)計。

（五）歸納階段

歸納階段是是問題解決的最終環(huán)節(jié)，在學(xué)生完成探究問題并對探究成果反思、矯正基礎(chǔ)上，輔助學(xué)生歸納知識體系與方法體系的智慧經(jīng)驗積累過程，是形成學(xué)科思維的重要基礎(chǔ)。知識體系的歸納是將新知識納入原有知識體系中，便于學(xué)生建立新知識與已有知識之間的聯(lián)系，活化新知識，在此過程中學(xué)生需要經(jīng)歷調(diào)用相關(guān)知識體系，聯(lián)結(jié)新舊知識體系及構(gòu)建新知識體系的過程；方法體系的歸納有助于學(xué)生問題解決能力、智慧能力的形成，也有利于學(xué)生在解決其他問題時方法的有效遷移，是學(xué)生智慧學(xué)習(xí)經(jīng)驗積累的必要環(huán)節(jié)，在此過程中學(xué)生首先要總結(jié)具體問題的解決方法，教師通過類比等方式引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)一類問題解決方法，最后歸納到問題解決方法體系中，積累智慧經(jīng)驗（如圖8所示）。

教師在設(shè)計歸納階段時，要能夠根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，在不同路徑的各個階段為學(xué)生提供認(rèn)知支架，如提煉問題解決一般方法時，針對學(xué)生可能遇到的認(rèn)知障礙設(shè)計相應(yīng)的資源支架、案例支架等，保證學(xué)生學(xué)習(xí)動力的同時完成智慧經(jīng)驗的積累。

五、《物體的浮沉條件》的“動態(tài)”學(xué)習(xí)路徑案例設(shè)計

《物體的浮沉條件》是人教版八年級的一節(jié)課，該內(nèi)容是二力平衡條件、力與運(yùn)動的關(guān)系在流體靜力學(xué)中的特殊表現(xiàn)形式，需要綜合運(yùn)用已經(jīng)學(xué)過的力、重力、二力平衡、密度等知識。八年級的學(xué)生認(rèn)知趨于成熟，具有認(rèn)識問題、分析問題的能力；同時，經(jīng)過—學(xué)期的物理課程學(xué)習(xí)，有一定的學(xué)科思維能力，掌握了通過控制若干變量解決問題的基本方法。物體浮沉是生活中常見的現(xiàn)象，學(xué)生雖然對這—現(xiàn)象有了大致了解，但沒有科學(xué)、深入探索現(xiàn)象背后的原因。因此，本節(jié)課采用問題探究式學(xué)習(xí)，讓學(xué)生親歷探究過程，在探究過程中解決問題、發(fā)展思維能力。

（一）問題分析階段學(xué)習(xí)路徑設(shè)計

問題分析階段的設(shè)計隱喻是將學(xué)生要學(xué)習(xí)的知識還原為真實情景中的問題，以此為問題分析階段學(xué)習(xí)路徑的設(shè)計前提，本節(jié)課設(shè)計利用微視頻資源引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)。通過微課展示“魔術(shù)”：同一個雞蛋在幾個密度不同的鹽水中會下沉、上浮、和懸浮。按下視頻暫停鍵引導(dǎo)學(xué)生思考：同一個雞蛋產(chǎn)生這幾種狀態(tài)的原因是什么？雞蛋在浮沉的過程中，受到了哪些力的作用，是平衡力嗎？引導(dǎo)學(xué)生判斷物體的受力情況，通過判斷物體的受力情況猜想影響物體浮沉的因素。根據(jù)物體的受力情況初步猜想影響物體浮沉的因素有物體重力、排水體積、液體密度等。問題分析階段學(xué)習(xí)路徑設(shè)計如圖9所示。

（二）方案構(gòu)想階段的學(xué)習(xí)路徑設(shè)計

方案構(gòu)想階段學(xué)習(xí)路徑的設(shè)計需要設(shè)計出解決問題的各種方法，為不同學(xué)習(xí)需求的學(xué)生提供學(xué)習(xí)資源與工具。本節(jié)課方案構(gòu)想階段學(xué)習(xí)路徑的設(shè)計為探究學(xué)習(xí)有困難、沒有思路的同學(xué)提供解決問題所需知識的學(xué)習(xí)，通過微視頻展示物體浮沉與受浮力與重力之間的關(guān)系，然后再用多種方法證明影響浮力大小的因素；有思路的同學(xué)可能會有以下三種猜想：物體的浮沉與重力相關(guān)；物體的浮沉與排水體積相關(guān)；物體的浮沉與液體密度相關(guān)，方案構(gòu)想階段學(xué)習(xí)路徑設(shè)計要為有思路的同學(xué)提供每種方案各個環(huán)節(jié)（如圖10所示）所需的知識、工具和資源。

（三）抉擇階段的學(xué)習(xí)路徑設(shè)計

抉擇階段學(xué)習(xí)路徑的設(shè)計需要根據(jù)各種方案的不同組合設(shè)計出不同的方案比較方式，學(xué)生通過比較選擇不同的方案，然后實施方案。如通過設(shè)計提供給學(xué)生不同的探究工具，讓學(xué)生根據(jù)工具的不同選擇不同的方案；有測力計的同學(xué)會選擇測重力的方法，有量筒的同學(xué)會選擇改變排水體積的方法；有密度計的同學(xué)可能會選用改變液體密度的方法；方案選擇之后即可實施分組探究學(xué)習(xí)。

（四）評價階段的學(xué)習(xí)路徑設(shè)計

評價階段學(xué)習(xí)路徑設(shè)計的主要目標(biāo)是引導(dǎo)學(xué)生對學(xué)習(xí)成果和學(xué)習(xí)過程的評價。首先，設(shè)計評價標(biāo)準(zhǔn)使學(xué)生能夠通過調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)確定自己對物體的浮沉條件的探究結(jié)論正確與否，然后，設(shè)計探究物體浮沉的標(biāo)準(zhǔn)參照案例和對比參照案例，使學(xué)生通過對照形成對問題分析、方案構(gòu)想、抉擇等過程的具體反思，最后，形成反思總結(jié)，可以通過設(shè)計規(guī)定反思總結(jié)的結(jié)果要求以及呈現(xiàn)形式，以保證反思總結(jié)的有效發(fā)生。對于學(xué)生探究學(xué)習(xí)過程的表現(xiàn)、投入度等評價，可以利用相關(guān)教育學(xué)、心理學(xué)量表進(jìn)行改造，以便學(xué)生客觀認(rèn)識自己在學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)、投入度等。

（五）歸納階段的學(xué)習(xí)路徑設(shè)計

歸納階段學(xué)習(xí)路徑的設(shè)計需要引導(dǎo)學(xué)生歸納知識體系和方法體系。知識體系歸納要引導(dǎo)學(xué)生將物體浮沉條件的知識納入到原有的有關(guān)浮力、阿基米德內(nèi)容知識體系中，形成完整的浮力知識體系，為此，可設(shè)計有關(guān)浮力的填空題（涉及二力平衡、阿基米德原理、物體的浮沉條件等知識）、判斷題和應(yīng)用題，在思維方式上呈現(xiàn)由簡單到復(fù)雜、遞進(jìn)逐升的邏輯關(guān)系；方法體系歸納可設(shè)計探究物體浮沉條件的方案圖（包括探究方法和主要步驟），逐步引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)解決浮力問題的思路和方法，提升學(xué)生解決問題的能力，實現(xiàn)智慧學(xué)習(xí)。