基于“深度學(xué)習(xí)”理論的課堂追問設(shè)計(jì)與研究

楊志杰　杭偉華

摘要：以“深度學(xué)習(xí)”理論為依據(jù)，在蘇教版《化學(xué)反應(yīng)原理》的“電解池的工作原理及應(yīng)用”課例中，采用“問題驅(qū)動(dòng)”的教學(xué)模式，通過一系列“追問”的設(shè)計(jì)，將學(xué)生帶入“深度學(xué)習(xí)”狀態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的“高階思維”。

關(guān)鍵詞：深度學(xué)習(xí)；高階思維；追問

一、思路與設(shè)想

1956年本杰明·布魯姆在其文章《教育目標(biāo)分類：認(rèn)知領(lǐng)域》中提出認(rèn)知領(lǐng)域教育目標(biāo)分成六個(gè)層次：識(shí)記、領(lǐng)會(huì)、應(yīng)用、分析、綜合、評(píng)價(jià)。2001年，洛琳·安德森等人對(duì)此分類法進(jìn)行了修訂，提出了新的分類法：記憶、理解、應(yīng)用、分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造。此法被稱為“布魯姆學(xué)習(xí)目標(biāo)分類法2001版”，其中記憶和理解屬于“低階思維”，應(yīng)用、分析、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造則屬于“高階思維”。

《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》中指出：“培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)堅(jiān)持能力為重。優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu)，豐富社會(huì)實(shí)踐，強(qiáng)化能力培養(yǎng)，并著力提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力?！币獙?shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，日常教學(xué)中必須注重培養(yǎng)學(xué)生的“高階思維”。

從學(xué)習(xí)的本質(zhì)來看，學(xué)習(xí)過程可以分為“淺層學(xué)習(xí)”和“深度學(xué)習(xí)”。2005年黎加厚教授對(duì)“深度學(xué)習(xí)”作了較為清晰的界定，即在理解學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)者能夠批判性地學(xué)習(xí)新的思想和事實(shí)，并將它們?nèi)谌朐械恼J(rèn)知結(jié)構(gòu)中，能夠在眾多思想間進(jìn)行聯(lián)系，并能將已有的知識(shí)遷移到新的情景中，作出決策和解決問題的學(xué)習(xí)。筆者認(rèn)為“高階思維”的培養(yǎng)，要引導(dǎo)學(xué)生走向“深度學(xué)習(xí)”。

化學(xué)作為一門自然科學(xué)，知識(shí)之間的邏輯關(guān)系嚴(yán)密。在化學(xué)教學(xué)過程中，適當(dāng)設(shè)計(jì)“追問”，能夠讓學(xué)生更清楚地理解知識(shí)的生成過程，從而將自己的邏輯思想融入學(xué)習(xí)過程，實(shí)現(xiàn)批判性地學(xué)習(xí)新知識(shí)?！白穯枴边^程中對(duì)學(xué)生思維的引導(dǎo)和遷移，能夠?qū)W(xué)生從“淺層學(xué)習(xí)”推向“深度學(xué)習(xí)”，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的“高階思維”。

基于以上思考，本文以“深度學(xué)習(xí)”理論為依據(jù)，在蘇教版《化學(xué)反應(yīng)原理》的“電解池的工作原理及應(yīng)用”課例中，采用“問題驅(qū)動(dòng)”的教學(xué)模式，通過一系列“追問”的設(shè)計(jì)，將學(xué)生帶人“深度學(xué)習(xí)”狀態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的“高階思維”。

二、設(shè)計(jì)與研究

1.新課引入：復(fù)習(xí)“原電池的原理及能量轉(zhuǎn)化關(guān)系”

一般的教學(xué)方式：老師讓學(xué)生回憶原電池的原理及能量轉(zhuǎn)化關(guān)系，并讓學(xué)生闡述，老師進(jìn)行引導(dǎo)和必要的糾正。這樣的教學(xué)使學(xué)生的思維只停留在“記憶”和“理解”層次，顯然是一種“淺層學(xué)習(xí)”。

采用“追問”方式的教學(xué)設(shè)計(jì)如下：

師問：電能的產(chǎn)生需要什么條件？

生答：要有持續(xù)的電流。

追問1：怎樣才能有持續(xù)的電流？

生答：金屬導(dǎo)線中電子的定向移動(dòng)。

追問2：哪類化學(xué)反應(yīng)也有電子的轉(zhuǎn)移？

生答：氧化還原反應(yīng)。

追問3：如何將氧化還原反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移變成定向移動(dòng)？

生答：將失電子的還原劑與得電子的氧化劑適當(dāng)分離并連上導(dǎo)線。

追問4：氧化還原反應(yīng)消耗的是什么能？

生答：化學(xué)能。

追問5：這樣設(shè)計(jì)出來的裝置叫什么？

生答：原電池。

追問6：原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為什么能？

生答：電能。

過渡：氧化還原反應(yīng)能驅(qū)動(dòng)電子的定向移動(dòng)，形成電流。反過來，電子的定向移動(dòng)能否驅(qū)動(dòng)氧化還原反應(yīng)發(fā)生呢？

在這種“追問”式的教學(xué)過程中，引導(dǎo)學(xué)生利用自己現(xiàn)有的“記憶”和“理解”的知識(shí)，去分析和遷移出更加接近事物本質(zhì)的知識(shí)，以及知識(shí)之間的邏輯關(guān)系，并通過邏輯關(guān)系將知識(shí)串聯(lián)起來，逐步形成完整的知識(shí)關(guān)系鏈（如圖1）。這樣，將學(xué)生推向“深度學(xué)習(xí)”，學(xué)生的思維邁入“應(yīng)用”和“分析”等“高階思維”。

追問7：被電解的溶液中如果有多種陽(yáng)離子，如何判斷得電子的先后順序？

生答：按照陽(yáng)離子的得電子能力從強(qiáng)到弱排序。

追問8：常見陽(yáng)離子的得電子能力強(qiáng)弱與什么有關(guān)？如何排序？

生答：與其相應(yīng)金屬的還原性有關(guān)（變價(jià)金屬除外），一般來講，金屬還原性越弱，相應(yīng)離子的氧化性就越強(qiáng)，越容易得電子。

追問9：那陰離子（金屬）在陽(yáng)極的失電子先后順序如何判斷？

生答：與其還原性強(qiáng)弱有關(guān)，還原性越強(qiáng)，越容易失電子，越先反應(yīng)。

師生總結(jié)：羅列常見陽(yáng)離子或陰離子（金屬）的放電順序。

在這種“追問”式的教學(xué)過程中，利用“追問”讓學(xué)生通過觀察“實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的變化”來判斷“被電解物質(zhì)的變化”，然后分析“電解先后的原因”，最后通過這一個(gè)體事例，概括電解先后的一般情況，由點(diǎn)到面，層層展開。從宏觀到微觀，從現(xiàn)象到本質(zhì)，學(xué)生學(xué)習(xí)層次由淺入深，思維狀態(tài)由低到高。

4.學(xué)以致用：金屬電鍍

一般的教學(xué)方式：通過電鍍相關(guān)實(shí)驗(yàn)演示（或投影展示），向?qū)W生介紹電鍍實(shí)驗(yàn)中陰極用什么、陽(yáng)極用什么以及電解液的選擇等問題。學(xué)生基于電解知識(shí)理解和消化老師講解的內(nèi)容，從而掌握相關(guān)知識(shí)。這樣的教學(xué)，學(xué)生基本處于被動(dòng)接受的狀態(tài)，基本沒有體現(xiàn)學(xué)生的主體性，當(dāng)然也無法調(diào)動(dòng)學(xué)生的“高階思維”。

采用“追問”方式的教學(xué)設(shè)計(jì)如下：

師問：剛才的實(shí)驗(yàn)中，陰極的碳棒表面變紅了，說明上面覆蓋了一層銅，如果我要在這根鐵棒上鍍上一層銅，該怎么辦？（展示一根鐵棒）

生答：將陰極的碳棒換成鐵棒，陽(yáng)極不變，放入氯化銅溶液中進(jìn)行電解。

追問1：很好！但是這樣電解的話，陽(yáng)極會(huì)產(chǎn)生什么？

生答：氯氣。

追問2：氯氣對(duì)環(huán)境不大友好，能不能改進(jìn)一下？

生答：將電解液改為硫酸銅溶液。

追問3：對(duì)，這樣就產(chǎn)生無污染的氧氣了，太好了！但是，如果持續(xù)電解硫酸銅的話，會(huì)發(fā)生什么情況.7

生答：后來會(huì)變成電解水，產(chǎn)生氫氣和氧氣。

追問4：這樣有什么安全隱患？

生答：如果電解液里沒有及時(shí)添加硫酸銅的話，容易引起爆炸事故。

追問5：對(duì)，所以能不能再改進(jìn)一下？

生答：將陽(yáng)極由碳棒改為銅棒，這樣陽(yáng)極就不會(huì)產(chǎn)生氣體了。

追問6：太聰明了！這樣改了之后，電解液在電解過程中會(huì)發(fā)生什么變化？

生答：陽(yáng)極銅變銅離子進(jìn)入溶液，陰極銅離子變銅析出溶液，電子守恒，所以兩者量相等，溶液沒有變化。

追問7：太好了！那可不可以總結(jié)一下電鍍裝置中應(yīng)該注意哪些問題？

生答：應(yīng)該將待鍍件放在陰極，鍍層金屬放在陽(yáng)極，電解質(zhì)溶液用含鍍層金屬相應(yīng)離子的可溶性鹽溶液。

在這種“追問”式的教學(xué)過程中，打破了常規(guī)“灌輸式”教學(xué)模式，充分利用課堂已有實(shí)驗(yàn)資源，通過追問，設(shè)置認(rèn)知沖突，引導(dǎo)學(xué)生思維的不斷轉(zhuǎn)換和升級(jí)，逐步改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，最后呈現(xiàn)出合理的電鍍裝置。這樣的教學(xué)過程比老師直接做電鍍實(shí)驗(yàn)更有意義，學(xué)生的收獲也更大。當(dāng)然，更重要的是學(xué)生充分參與其中，走向“真理”的道路上的每一步都是自己邁出去的，思維和能力得到充分展現(xiàn)，學(xué)生的腦力一直處于高水平的運(yùn)作狀態(tài)。

三、總結(jié)與反思

基于問題的教學(xué)模式最近研究者眾多，甚至有不少研究者認(rèn)為“提問”的質(zhì)量很大程度上反映一個(gè)老師的教學(xué)水平，其中“追問”又是引導(dǎo)和糾正學(xué)生思路，開拓學(xué)生思維，打開未知世界的利器，所以也有不少人專注研究“追問”。但是，基于“深度學(xué)習(xí)”理論，并專門以“追問”的手段來研究教學(xué)設(shè)計(jì)這樣的做法目前還鮮有人做過?？偨Y(jié)下來，其主要優(yōu)勢(shì)有以下幾點(diǎn)：

1.學(xué)生知識(shí)掌握更具有持久性

學(xué)生在“追問”過程中體驗(yàn)著知識(shí)的生成過程，逐步進(jìn)入“深度學(xué)習(xí)”，思維能力得到充分展現(xiàn)，在這基礎(chǔ)上通過“應(yīng)用”、“分析”和“評(píng)價(jià)”等“高階思維”形成的基于邏輯關(guān)系的知識(shí)鏈較為牢固，這有別于基于“記憶”和“理解”掌握的知識(shí)，所以更具持久性。

2.學(xué)生思維能力的訓(xùn)練更加充分

基于“深度學(xué)習(xí)”理論設(shè)計(jì)出來的每一個(gè)“追問”的問題都需要學(xué)生充分思考，“追問”與“追問”之間又具有梯次遞進(jìn)關(guān)系，所以，順著“追問”的思路，學(xué)生的思維會(huì)逐步從“低階”邁入“高階”，每一組“追問”都是學(xué)生思維能力的一次很好的訓(xùn)練。

3.理論與實(shí)踐的結(jié)合非常匹配

“淺層學(xué)習(xí)”是與“灌輸式”教學(xué)相對(duì)應(yīng)，而“深度學(xué)習(xí)”理論則與“啟發(fā)式”教學(xué)相對(duì)應(yīng)，連續(xù)“追問”的教學(xué)設(shè)計(jì)便是最為直接的“啟發(fā)式”教學(xué)，通過設(shè)計(jì)好的一組組“追問”能夠輕松地將學(xué)生帶入“深度學(xué)習(xí)”狀態(tài)。因此，“追問”式教學(xué)能夠很好地落實(shí)“深度學(xué)習(xí)”理論，兩者完美匹配。