基于DOK理論促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的實(shí)踐探索

張殿彩

［摘 要］文章首先分析了DOK理論，然后論述“被動(dòng)運(yùn)輸”教學(xué)案例，指明教師可設(shè)計(jì)不同思維層級(jí)的學(xué)習(xí)任務(wù)群、學(xué)習(xí)活動(dòng)群來推動(dòng)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)，以期為高中生物教師促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)提供思路。

［關(guān)鍵詞］DOK理論；深度學(xué)習(xí)；被動(dòng)運(yùn)輸

［中圖分類號(hào)］? ? G633.91? ? ? ? ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］? ? A? ? ? ? ［文章編號(hào)］? ? 1674-6058（2023）23-0076-03

深度學(xué)習(xí)是以發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)為目標(biāo)的學(xué)習(xí)，是基于理解的學(xué)習(xí)，是以問題解決為目的的學(xué)習(xí)。如何促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)，是當(dāng)前課堂教學(xué)改革中一線教師面臨的難題。美國(guó)教育評(píng)價(jià)專家諾曼·韋伯提出的“知識(shí)深度模型”（簡(jiǎn)稱“DOK理論”）成為美國(guó)K-12教育領(lǐng)域推動(dòng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生高階思維的重要教學(xué)設(shè)計(jì)工具。本文以“被動(dòng)運(yùn)輸”教學(xué)為例，指明可基于DOK理論設(shè)計(jì)不同思維層級(jí)的學(xué)習(xí)任務(wù)群、學(xué)習(xí)活動(dòng)群來推動(dòng)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)，以期為高中生物教師促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)提供思路。

一、DOK理論分析

DOK 理論將學(xué)生的認(rèn)知水平劃分為回憶/復(fù)述（DOK1）、技能/概念（DOK2）、策略性思維（DOK3）、拓展性思維（DOK4）四個(gè)層級(jí)（見表1）。其中DOK3、DOK4被認(rèn)為是深度學(xué)習(xí)層面的基本能力。需要指出的是，與DOK層級(jí)關(guān)聯(lián)的深度學(xué)習(xí)指的是思維的復(fù)雜程度，而不是知識(shí)的難度。學(xué)生的思維活動(dòng)是一個(gè)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的過程，學(xué)生掌握的知識(shí)技能不斷增多，其認(rèn)知水平和思維能力也在不斷提高，也就有了從淺層學(xué)習(xí)到深度學(xué)習(xí)的過渡。而DOK理論的四個(gè)層級(jí)為課堂教學(xué)中學(xué)生由淺層學(xué)習(xí)向深度學(xué)習(xí)邁進(jìn)的階段劃分提供了理論借鑒。將DOK理論應(yīng)用于課堂教學(xué)中，通過啟動(dòng)不同層級(jí)的學(xué)習(xí)活動(dòng)，可推動(dòng)學(xué)生從低階思維邁向高階思維，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。

二、基于DOK理論促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的教學(xué)探索

（一）基于DOK理論的教學(xué)設(shè)計(jì)思路

基于 DOK 理論促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的教學(xué)，指向?qū)W生學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，需要教師立足真實(shí)的情境，設(shè)計(jì)具有挑戰(zhàn)性的思維層級(jí)不同的學(xué)習(xí)任務(wù)群和學(xué)習(xí)活動(dòng)群。因此具體教學(xué)設(shè)計(jì)思路是：立足學(xué)科核心素養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)—基于知識(shí)、能力，依據(jù)DOK4（或DOK3）設(shè)計(jì)具有挑戰(zhàn)性的大任務(wù)—依托DOK理論的四個(gè)層級(jí)細(xì)化教學(xué)目標(biāo)并將其轉(zhuǎn)化成可評(píng)價(jià)的學(xué)習(xí)目標(biāo)—基于大任務(wù)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生開展相應(yīng)的學(xué)習(xí)活動(dòng)，并將評(píng)價(jià)貫穿教學(xué)實(shí)踐始終。

“被動(dòng)運(yùn)輸”是人教版（2019）高中生物學(xué)必修1第4章的內(nèi)容，本節(jié)包含高中生物學(xué)第一個(gè)真正意義上的探究實(shí)踐活動(dòng)，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維和科學(xué)探究能力的好素材。通過分析課程標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容，明確了兩個(gè)次位概念中“舉例說明”的內(nèi)容均是為了“闡明質(zhì)膜具有選擇透過性”，本節(jié)對(duì)應(yīng)的各概念之間的關(guān)系如圖1所示。本節(jié)分2課時(shí)完成教學(xué)，第１課時(shí)的內(nèi)容涵蓋滲透作用發(fā)生的條件、水分進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞的原理和植物細(xì)胞吸水和失水的實(shí)驗(yàn)探究，第2課時(shí)對(duì)第1課時(shí)探究實(shí)踐的結(jié)果進(jìn)行分析、拓展，引發(fā)對(duì)被動(dòng)運(yùn)輸?shù)奶骄?，建?gòu)被動(dòng)運(yùn)輸?shù)母拍睢?/p>

（二）基于DOK理論的教學(xué)設(shè)計(jì)

教師依托DOK理論分析本節(jié)的學(xué)習(xí)目標(biāo)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的學(xué)習(xí)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。本節(jié)與DOK理論對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)如表2所示。

（三）基于DOK理論的教學(xué)實(shí)踐

深度學(xué)習(xí)是指在教師的引領(lǐng)下，學(xué)生積極完成具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)任務(wù)，并體驗(yàn)成功、獲得終身發(fā)展的有意義的學(xué)習(xí)過程。要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，教師要基于DOK理論給學(xué)生提供具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，并實(shí)現(xiàn)“高難度”和“高速度”教學(xué)，促使學(xué)生合作探究，發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)。

1.直觀演示實(shí)驗(yàn)，激發(fā)探索興趣（DOK1水平）

教師播放簡(jiǎn)化的小液流法測(cè)定植物水勢(shì)的實(shí)驗(yàn)視頻：將洋蔥表皮組織分別放在0.3 g/mL（甲）和0.15 g/mL（乙）的蔗糖溶液中，一段時(shí)間后向甲、乙蔗糖溶液中滴加一滴0.1%的甲烯藍(lán)，接著各取一滴甲、乙蔗糖溶液分別滴入0.3 g /mL（丙）的蔗糖溶液和0.15 g/mL（?。┑恼崽侨芤褐?，觀察液滴在丙、丁蔗糖溶液中的變化。

策略分析：深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)“聯(lián)想與結(jié)構(gòu)”，既要喚醒學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)，讓新知識(shí)的學(xué)習(xí)具備生長(zhǎng)的根基，又要把具有難度的學(xué)習(xí)與學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行聯(lián)結(jié)。因此，教師在進(jìn)行情境創(chuàng)設(shè)或新課導(dǎo)入時(shí)，可以將設(shè)計(jì)的起點(diǎn)定在DOK1水平上，借助學(xué)生熟悉的情境引發(fā)學(xué)生深度思考。如本節(jié)課展示的小液流實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象簡(jiǎn)潔、直觀，“液滴上升/下降說明了什么？”學(xué)生在好奇心的驅(qū)使下開始分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，進(jìn)入本節(jié)課的科學(xué)探究，教師乘機(jī)引導(dǎo)學(xué)生提出自己的推測(cè)或假設(shè)。

2.合作探究，親歷探索實(shí)踐（DOK2、DOK3水平）

本節(jié)課的“探究·實(shí)踐”欄目中展示的是高中生物學(xué)的第一個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)。學(xué)生模仿教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果屬于DOK1水平，但是設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)方案，并與小組成員交流、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案屬于DOK3水平。學(xué)生要完成DOK3水平的任務(wù)有一定的難度，教師可設(shè)置梯度問題作為支架引領(lǐng)學(xué)生思考探究：①如何直觀觀察細(xì)胞的失水和吸水？②細(xì)胞在什么環(huán)境中會(huì)失水，又在什么環(huán)境中會(huì)吸水？③該實(shí)驗(yàn)是否需要對(duì)照組？教師要注重學(xué)生的“活動(dòng)與體驗(yàn)”，以小組合作的方式引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐探究，引領(lǐng)學(xué)生親歷“模仿實(shí)驗(yàn)—設(shè)計(jì)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)—記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果—分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論”的過程。本節(jié)課中，驗(yàn)證推測(cè)并解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對(duì)學(xué)生來說思維跨度較大，教師應(yīng)適當(dāng)設(shè)置問題串引導(dǎo)學(xué)生思考。

問題1：觀察滲透現(xiàn)象，總結(jié)發(fā)生滲透作用的必備條件是什么。

問題2：如何理解動(dòng)物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)？

問題3：運(yùn)用類比推理對(duì)“質(zhì)壁分離”實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象做出解釋。

策略分析：對(duì)于屬于DOK1和DOK2 水平的學(xué)習(xí)活動(dòng)，教師應(yīng)給予學(xué)生充足的時(shí)間，并引導(dǎo)學(xué)生自主完成。學(xué)生只有親身經(jīng)歷知識(shí)的發(fā)現(xiàn)、發(fā)展過程，成為學(xué)習(xí)活動(dòng)的主體，才能全身心地體驗(yàn)知識(shí)的內(nèi)涵和意義，才能體會(huì)科學(xué)探究的本質(zhì)。而對(duì)于屬于DOK3水平的學(xué)習(xí)活動(dòng)，如實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋等，教師可設(shè)置問題串引導(dǎo)學(xué)生思考，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)從“獲取知識(shí)”到“應(yīng)用知識(shí)”的轉(zhuǎn)變。

3.分析科學(xué)史中的實(shí)驗(yàn)，構(gòu)建被動(dòng)運(yùn)輸概念（DOK3水平）

科學(xué)史是引領(lǐng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的重要載體，教師展示科學(xué)史中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果（如圖2），設(shè)計(jì)問題串引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析并嘗試提出自己的問題，如人工膜和生物膜的結(jié)構(gòu)有哪些不同？通透性相同的物質(zhì)在人工膜和生物膜上是通過什么方式進(jìn)出的？水分子在人工膜和生物膜上的通透性不同，可能是什么原因？嘗試提出你的假設(shè)。

在學(xué)生討論、分享自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案之后，教師引入科學(xué)史資料，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)和科學(xué)史中的實(shí)驗(yàn)，結(jié)合科學(xué)家真實(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論“水分子進(jìn)出生物膜需要借助蛋白質(zhì)”，并構(gòu)建被動(dòng)運(yùn)輸?shù)母拍睢?/p>

科學(xué)史資料：1988年至1991年間，科學(xué)家彼得·阿格雷在分離純化紅細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)時(shí)，發(fā)現(xiàn)跨膜蛋白A在吸水能力很強(qiáng)的細(xì)胞中含量特別高。彼得·阿格雷為了研究跨膜蛋白A的功能，選用細(xì)胞膜中缺乏A蛋白的非洲爪蟾卵母細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（見表3）

策略分析：屬于DOK 3水平的學(xué)習(xí)活動(dòng)，需要學(xué)生具備相應(yīng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)以及邏輯推理能力，能分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果并提出自己的問題或假設(shè)，需要學(xué)生進(jìn)行多步思維。問題串的設(shè)置為學(xué)生的思考指明方向，并能引領(lǐng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自己的假設(shè)。本環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)既能利用科學(xué)史發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維，又能借助科學(xué)史給學(xué)生提供科學(xué)探究的機(jī)會(huì)。

4.聯(lián)系實(shí)踐，拓展思考（DOK4水平）

教師給學(xué)生布置真實(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)：某濱海城市，欲沿海濱線開發(fā)規(guī)劃休閑公園，該區(qū)土壤鹽堿化嚴(yán)重，植被綠化有一定困難，請(qǐng)嘗試通過與同學(xué)合作探究，為該公園的綠化選擇若干耐鹽堿的植物。

策略分析：學(xué)科核心素養(yǎng)的實(shí)質(zhì)是把所學(xué)的學(xué)科知識(shí)及技能應(yīng)用于解決實(shí)際生活中的問題的能力和品格。真實(shí)的學(xué)習(xí)任務(wù)可以引領(lǐng)學(xué)生將課本知識(shí)應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)踐中，而在知識(shí)應(yīng)用過程中學(xué)生又必將發(fā)現(xiàn)新的問題，由此既能促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，又能有效培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

三、教學(xué)思考

深度學(xué)習(xí)的過程就是“讓學(xué)習(xí)真正發(fā)生”。教師的引導(dǎo)作用體現(xiàn)在將難以理解的概念轉(zhuǎn)化為一系列學(xué)生憑借現(xiàn)有能力能夠獨(dú)立完成的活動(dòng)，使學(xué)生能夠在活動(dòng)中探究、理解、應(yīng)用生物學(xué)概念，發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)。本次教學(xué)，教師基于DOK理論考慮學(xué)習(xí)目標(biāo)如何與學(xué)習(xí)內(nèi)容達(dá)成一致，思考如何遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律設(shè)計(jì)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維并及時(shí)得到教學(xué)反饋，從而引領(lǐng)學(xué)生的認(rèn)知水平達(dá)到DOK4層級(jí)。教師設(shè)計(jì)了階梯式的教學(xué)活動(dòng)，并按照“觀察現(xiàn)象—提出問題—做出推測(cè)—進(jìn)行探究—得出結(jié)論—應(yīng)用遷移”流程，讓學(xué)生在體驗(yàn)中對(duì)生物學(xué)原理與生活實(shí)踐之間的關(guān)系有一定的認(rèn)識(shí)。與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比，基于DOK理論的教學(xué)以學(xué)科知識(shí)為載體，以DOK4級(jí)的學(xué)習(xí)目標(biāo)為引領(lǐng)，培養(yǎng)學(xué)生的高階思維。教師對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)進(jìn)行DOK層級(jí)劃分，也是在對(duì)自己的教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。在課堂上直觀地看到學(xué)生的活動(dòng)完成情況，及時(shí)得到教學(xué)反饋，有利于教師實(shí)現(xiàn)教學(xué)評(píng)一致性。本次教學(xué)的嘗試和實(shí)踐有助于教師的課堂教學(xué)從“知識(shí)教學(xué)”轉(zhuǎn)向“素養(yǎng)教學(xué)”?？梢哉f，基于DOK理論的教學(xué)實(shí)踐是促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的一種有效途徑。

［? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?］

［1］? 韋伯，張雨強(qiáng).判斷評(píng)價(jià)與課程標(biāo)準(zhǔn)一致性的若干問題［J］.比較教育研究，2011（12）：83-89.

［2］? 謝幼如，黎佳.智能時(shí)代基于深度學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)［J］.電化教育研究，2020（5）：73-80.

［3］? 葉冬連，胡國(guó)慶，葉鵬飛.面向核心素養(yǎng)發(fā)展的課堂深度學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)與實(shí)踐：基于知識(shí)深度模型的視角［J］.現(xiàn)代教育技術(shù)，2019（12）：35-40.

［4］? 黃愛霞.小液流法測(cè)定植物水勢(shì)的原理及注意事項(xiàng)［J］.中學(xué)生物教學(xué)，2011（12）：32.

（責(zé)任編輯 黃春香）