“MIS联合教学设计”促进深度学习一些思考*

宋煜

（江苏省无锡市第六高级中学江苏无锡214023）

“MIS联合教学设计”促进深度学习一些思考*

宋煜

（江苏省无锡市第六高级中学江苏无锡214023）

教学时效大因素背景下，为了让学生可以学到更多的知识，常规教学多在缺少交流互动的课堂让学生“快速”略览知识，“MIS联合教学设计”意在通过“观察榜样”的间接学习帮助学生在直接经验学习基础上形成长久记忆及独立解决复杂问题技能，也可以让教师在“多而广”实用低阶思维和“少而深”牢固高阶思维的两难选择起到一定制衡作用。

观察建模；最近发展区；交互式教学；替代性强化；自我强化

当毕业许多年的学生被问及今天你还记得的知识是什么？学生们往往回答，当年通过刻苦学习捻熟于心的知识和解题技能至今不记得其中任何一个，经久不忘的反而是那些教师演示不成功的实验、课外小组实验发明、校本研究课程或者大学毕业论文。这种回答或许会让教师失望，但有没有深思过其缘由？

一、教学现状调查

笔者针对高中课堂教学从有效性、个体差异、设计理念等角度对教师调查，发放问卷80份，收回有效问卷76份。主要内容汇总如表1所示：

表1 课堂教学现状问卷调查

学生在各项智能上存在差异，这在传统教学上称为缺陷，调查表第1、3项显示教师大多会倾尽全力的用“课内、课外”勤奋的教学帮助学生弥补，结果是学生把教师看成了帮助其获取好成绩的工具，学生成绩的好坏也成为衡量教师绩效的重要指标，于是师生双方为自己的“功利”目标而努力着，关注重心是如何提高考试成绩，这样学习的知识若想形成长久记忆或去独立解决复杂问题只是臆想。

从小学至高中的教学让学生“快速”略览各种学科掌握没完没了的各种知识和解题技能，调查表第1、2项显示，当所教内容没有完全为学生理解时，某些教师会因为是自己不够努力“教不会”学生而歉疚。其实教师忽略了这与教学时效这个大因素有关，大因素所给予的时间只容许教师在发展学生“多而广”实用低阶思维和“少而深”牢固高阶思维中选择一种，即数量对质量的问题，不过相信这是一个让教师两难的抉择，前者带来的是学校直接评估教学绩效的提高，后者带给学生的是让其获益终生的深度学习能力提升，问卷第4、5、6显示有很多教师早已经意识到这个问题了，只是苦于没有明智的办法打破这个教学瓶颈。

二、设计模型提出

美国心理学家班杜拉提出“观察学习中，学习者不必直接做出反应，也无需亲身体验强化，只要通过观察他人在一定环境中的行为，并观察他人接受一定的强化便可完成学习。”［1］相对于依托直接经验的学习耗时较长且进展缓慢（即传统教学主要教学着力点）；观察榜样行为获得间接经验的学习过程大大缩短，这种学习是内部因素和外部影响的复杂相互作用的产物，对有效学习却有着非比寻常的价值。

无论何种学习都是与他人交流合作中发生的，如：事实知识学习过程中互动主体是学生与教师；探究学习互动主体是学生和合作伙伴；自主学习互动主体是学生和学习资源（包括课本、多媒体交互系统、学习共同体等），可见交流合作是教学活动最基本特征之一。

宏观学习情境如：慕课、微视频、大数据系统、网络交互平台等不断涌现，势必要以转变教学方式为支点才能翘起深度有效教学大作为，借鉴Palincsar提出的交互式教学（建立在维果茨基认知发展理论之上的一种模式Interactive support）［2］和班杜拉提出的建模（Modeling）对学习行为形成的作用［3］，结合问卷5、6、7结果笔者尝试以最近发展区作为教师介入空间，以“微视频”为基点切入教学平台为学习提供支持，“教”与“学”围绕某一个核心问题或主题展开，用平等交流和自主互动方式，充分发挥“他人”在学习中建模作用，为促使学生主动而有效深度学习提供一种间接学习的提升空间（以下简称为MIS联合教学设计），其设计模型如图1所示。

图1MIS联合教学设计模型

三、设计模型要素分析

“MIS联合教学设计”主张通过最近发展区支架搭建、平等的教学互动使存在个体差异的学生通过观察学习都可以获得间接学习体验，模型中的最大驱力是来自于影响学习动机的三种强化因素即“外部强化、替代性强化、自我强化”［4］，后两种因素不但可提升其外显学习能力还能增强默会知识的习得。

1．最近发展区搭建的支架要强弱适当

学生在他人指导下取得成功的位置就是最近发展区，教师搭建支架需保持两方面的制衡，既不能让学生觉得过于容易，不需要帮助就能独立完成（独立行为水平）［5］导致学优生的厌倦情绪，也不能过难，让学生觉得无法企及产生挫败感，对利用自我效能激励学习作用起到负面作用，建议初级学习水平或抽象概念学习可搭建强支架，中等学习水平或程序性知识可搭建一般支架，高级学习能力或事实性知识可搭建弱支架。

2．观察学习建模基本步骤

首先，着眼于学生特定的、具体的用以促进理解的观察学习建模。如：原电池原理学习时，为防止学生形成“电极材料只能是活性不同金属材料、电解质电离及导电”等迷思概念，不能只做浅层的事实性知识正负极判断、电子流向简单模仿分析，还应围绕核心主题通过交互定向建立氧化还原反应（经验）与原电池概念学习深层理解联系。其次，关注学生之间的相互支持和促进利用诱发效应自我强化。如：溴、碘提取工艺，以“同伴分析氯水与溴化钠反应过程”制成的微视频为榜样，学生记忆深处置换反应就可被诱发出来做出氯气置换碘的实验设想，然后依靠信息反馈进行自我评价和调节。再次，选择功能各异交互形式，让替代性强化更好发挥学习主观能动作用。如：原电池电极材料，支持正反样例探究示范，学生固有思维中，原电池电极材料一定是金属不利的经验被范例所抑制、氧化还原反应综合氧化剂、还原剂进一步确定电极有利的思维被正例示范强化，从而通过观察学习使学生更积极、迅速地跨越最近发展区作出新知识的有意义学习。

四、教学案例

1．用“直接的观察学习”让学生“爱上”画图

建构主义认为“人类记忆的首要问题不是贮存而是提取”，也就是说学生在贮存信息的同时，必须能在没有外来帮助的情况下提取信息。传统教学中教师教授的多而广知识、学生探究学习获得体验及具有时代特色的微视频等，提供给学生多是“碎片化”知识，为保证后续的教学进度这些零碎知识使用频次受到限制，过一段时间后学生记忆就会逐渐模糊起来……

案例1苏教版《化学1》“物质的分类与转化”第1课时教学流程

【课前自主学习】为学生提供两段讲练结合的微视频让学生预先学习

微视频1－1：按照分类标准不同（分类标准唯一树形分类法和分类角度多样化的交叉分类法）对物质类别进行划分→以化合物“盐”分类为示范样例展示→请你说说“酸、碱”有哪些分类方式。

微视频1－2：按照反应物、生成物种类数目分为四大基本反应类型→不同化学反应分类练习（包括高炉炼铁反应、实验室制取氯气反应等）→某些学生分类结果样例展示，请观看视频同学帮助批改。

【课堂授课阶段】第一阶段：为什么我们要学习分类的方法？→通过微视频1－1你能说说常见的分类方法包括哪些？→化合物中酸、碱分类方式展示（以合作小组形式交流成果）→提供酸性、碱性氧化物基本概念请学生写出二氧化硫、氧化镁分别与碱、酸反应方程式及讨论氧化物是不是只有这两类呢？（合作探究并相互评价最后推举代表展示结论）→多种物质分类练习→学生总结物质分类思路（口述）、教师将其整理为思维导图（板书）→作业：布置两道物质分类试题，要求用思维导图展现结论。第二阶段：通过微视频1－2自学对视频中学生给出的“答案”（化学反应分类结果），谈谈自己的看法→既然按照反应物、生成物种类不能将全部化学反应囊括其中，换个角度，从“元素在形成化合物时表现出的一种性质‘化合价’”角度分析→学生将化学反应重新分类→将四种基本反应类型与氧化还原反应之间的关系画图表示。

本课时核心知识“分类”可分解为“物质分类、化学反应分类”两个主要核心问题，衔接教学时诊断出这部分知识学生的经验“比较丰富而杂乱”，所以“MIS联合教学设计”只在“氧化物分类”“化合价”提供两个基本概念的“弱支架”。表面上看本节亮点应该是贯穿全程微视频1－1的观察学习和以问题解决为主要交互方式建模。但两阶段总结时绘制物质分类思维方式树形图及化学反应分类简单交叉形概念图、微视频1－2中对学生样例评价过程才是本节点睛之笔，交互中用问题穿织起来的思维导图被赋予灵魂，在观察教师及同伴在“聚焦、解决、生成、扩展”问题过程中，逐步领悟、理解、学会组织零散信息并形成“组块知识”基本技能，这正是利用了“直接的观察学习”示范，虽然初学者可能只会“照葫芦画瓢”，但若教师可以坚持下去，就会使学生的认知技能向高阶思维方向拓展成为可能，相信这样获得“组块知识”会给学生留下长久记忆，在将来被需要时更为快速提取出来。

2．用“创造性观察学习”让学生“眺望”更远

化学实验会涉及到颇多的程序性知识，受课堂学习时间局限往往用“知识传授→死记硬背→练习→评价→再练习……”通过直接经验学习简单处理，但教师发现自己必须要耗费大量时间面面俱到“传递”实验技能、学生没有时间对出错练习反思，使教与学都陷入疲惫、低效状态。

案例2氯气的实验室制法教学片断

微视频2－1：使用四套分别装有二氧化锰与浓盐酸、二氧化锰与稀盐酸、氯酸钾与浓盐酸、氯酸钾与稀盐酸实验装置并将其依次为1－4进行编号，分别在常温和加热情况下进行实验（课前、课堂使用）。

微视频2－2：在实验室氯气发生装置和收集装置中加一个盛有未知试剂（浓硫酸）洗气装置，将有色干花放入氯气集气瓶内观察现象（课堂备用）。

微视频2－3：两个U型管分别用水、饱和食盐水在左端封有一段氯气气柱，过一段时间观察现象（课前预先自主学习）。

【自主探究流程】课前自主学微视频2－1、2－3填写氯气实验室制法自主探究实验报告→课堂探究时根据提供实验药品选择实验所需仪器并画出装置图→合作小组连接真实装置成品展示、不同组间互相评价最后教师点评→教师提供实验步骤请学生排序并表述理由→对“实验结束后先撤导管还是酒精灯”等模糊问题可回看微视频2－1→教师按学生选择仪器和步骤演示实验，并将收集气体放入一朵有色干花，观察实验现象→（由学情决定是否使用微视频2－2）→作业：完成实验探究报告（如表2所示）并自评、组长组织组内互评。

表2 “氯气实验室制法”自主探究实验报告

“MIS联合教学设计”在本案例中使用“经验、反思、知识”三要素为学习支架促进观察学习认知功能，三要素顺序对学习结果没有影响，如：通过微视频2－1对比实验知道二氧化锰与浓盐酸加热或氯酸钾与浓盐酸均可制得氯气→用氧化还原反应知识思考→使用不同的强氧化剂和浓盐酸均可以生成氯气结论，是按照“知识→反思→经验”顺序的观察认知过程；再如：勾画实验装置图，先根据初中所学预设→实际搭建并讨论是否可行→实验装置正确连接，按照“经验→反思→知识”顺序观察学习。此外，实验探究报告中“探究中主要承担部分”即自我评价，督促探究中几乎每一步骤都要学生自己参与的“小举措”，目的是为了提升学生自我效能感（即需要记忆的信息与自己相联系时可回忆出更多的信息，促成的记忆也会比较长久）的“大功效”，由于学习时间和环境限制不可能做到每个环节都能涉及到学生亲身经验，但教师要善于利用现有先进的教学手段辅助学生，如：微视频中不同反应条件、浓盐酸及稀盐酸、花朵褪色、饱和食盐水和水中氯气溶解情况实验对比等，将形象生动的化学实验以学生喜欢的方式提供给学生，据课后粗略统计，这些视频反复观看的同学达到80%以上，使学生感同身受地体验了短暂课堂学习时间无法领略的学科魅力，制造的这些有利于学习的“亲身经历”，使学生的思维、视野、精神领域均得到提升的前提下，也能够对实验探究中遇到的问题大胆参与推断，在五个平行班的实验组内，其中有2个班学生没有“微视频2－2”帮助下就提出需要使用除杂装置才能获得干燥纯净的氯气的想法及“实验步骤排序”给出全面而充分的阐释。可见，教学设计可促使学生的“创造性观察学习”，教师若可以在这方面多加斟酌，就能搭建出更多可发挥主观能动作用的学习支架，帮助学生通过良好的信息反馈渠道自我调节、自我评价，借自我强化促成深层次默会知识的提升。

3．用“抽象性的观察学习”让学生“走得”更稳

讲解石油炼制知识时教师提一个问题“公交车一般都使用什么做燃料”，教师想听到的回答是“汽油或柴油”，但学生异口同声给出的答案却是“天然气”，传递一个简单信息，就是学生的知识随着时代在不断发生变化，若教师在某个知识上一直使用相同的学习支架，只能将学生的学习能力禁锢于某种状态，那么教师感觉需要教授的知识越来越多，学生本可以独立完成学习任务，由于教师反复讲解导致厌倦情绪越来越强，这也是造成教师“对删除许多内容感到不妥和不能给予充足时间保证”让学生深度精加工矛盾根本原因之一。

案例3“金属腐蚀”这一主题在小学五年级下册科学课中通过“奇妙的变化”初识金属腐蚀的现象→中学化学课程中接触到“铁制品锈蚀的条件”→高中必修2引入“钢铁的电化学腐蚀”→选修模块中以“金属的腐蚀与防护”为主题深层探究……，教材的编排是遵循知识的螺旋式上升规律，意在配合不同阶段学生的认知规律循序渐进的学习。

必修2阶段“钢铁的电化学腐蚀吸氧腐蚀原理简单探究”，是学生实际发展水平“金属腐蚀条件”（初中获得）“原电池是化学能转化为电能装置”与潜在发展水平“进一步认识原电池反应实质为氧化还原反应”之间的最近发展区，如果突兀的告诉学生“钢铁的腐蚀与电化学有关”，相信多数学生不能接受这个事实，但以微视频形式布置一个家庭作业，并在下一节“化学电源”教学前通过翻转课堂进一步强化，相信结果会更佳。

微视频3－1基本内容流程如图2所示。

图2 钢铁腐蚀原理初步探究微视频主干示意图

微视频3－1中学生的思维交互可以通过各种网络平台完成，如：部分学生根据原电池构成条件用直觉判断出电解质换成食盐水与原电池有关，但具体现象不知从何处入手；还有部分学生回忆起初中“铁钉生锈实验”所以很快预测现象，这种互动使学习能力不同的学生在观察“榜样”过程中间接解决自己学习困惑，也帮助教师提前了解学生学习困难，在课堂教学阶段有针对性辅导学生。

选修阶段“金属的电化学腐蚀原理”深层探究片段

微视频3－2氢氧燃料电池原理包括电极反应式书写的Flash动画演示→渐变负极材料为铁（课堂备用）。

活动探究“铁的腐蚀试验”（铁炭粉混合物分别用氯化钠溶液a和稀醋酸b浸过的具支试管用止水夹连接的导管放在滴有红墨水的水中）过一段时间观察现象→师生交流现象与原电池关系→电极反应方程式“试写”并请典型样例学生讲解示范→根据学生目标达成情况考虑是否使用微视频3－2。

案例中“MIS联合教学设计”侧重在不同时段选择的“最近发展区”不是静止的、固定的状态，学生通过与有能力的人合作（榜样），促使认知能力一直发生变化，这种变化势必会使学生的“抽象性的观察学习”能力也随之改变，所以教师要随时关注学生独立行为水平和受助行为水平变化，如：“微视频3－1”在学生电化学“浅层知识”下搭建以学习共同体为“替代性强化”的强学习支架；选修阶段学生已完成电化学原理的学习，达到可以独立分析及具备电极反应式的书写基本技能，潜在发展水平也就已经发生改变，如：只准备一个钢铁吸氧腐蚀的正极电极反应式弱支架“微视频3－2”备选。值得一提的是，随着学习能力的不断提升，身边的“榜样”也会越来越多，在课堂内外教师将不是唯一的榜样，如：同伴、书籍、电视甚至是多媒体技术都可以成为榜样；而且，榜样也不一定是正面的，如：电极反应方程式错误样例的示范，让学生观察到与之相同的思维得到结果是错误的，从而对这种学习行为起到抑制作用，若自己的结论与“榜样”的示范一致且得到肯定的评价，那么这种学习行为必将在内心得到成倍强化作用，这也正是通过观察进行的间接学习比直接经验学习“时程短，印象深”。

“MIS联合教学设计”是笔者近年实验提出的一种不完全成熟的想法，因为其中经历过思维导图“教师认为是浪费时间、学生成果评价标准不一致”、微视频“教师不信任其教学价值课堂重复讲解、学生以此为由玩游戏”、合作探究中“教师由于缺乏评价机制无法把控课堂、部分学生由于缺乏责任意识所学甚少”、交互过程“教师为教学进度不肯放权给学生、学优生成为交互主角及学困生挫败感增强”、学习支架“教师为每个教学难点均设置了‘最近发展区’、学生对单调文本信息帮助无动于衷”等诸多阻碍，也看到了“学生在用思维导图记笔记、提问题、做单元小结”、“学生访问教师提供微视频交互平台愈加频繁”、“课上渴望示范自己的学习心得的学生渐增”、“参与实验班级的学生阶段性测试成绩不断攀升”的可喜局面，既然学生可以通过“他人”的示范学习到“少而深”牢固高阶思维建构的知识，那么值得教师研究为学生提供“注意、保持、知识再生、动机强化”高效的观察学习过程，以开发学生学习潜能，希望不久的将来以自我学习体验为“榜样”为其终生学习做“示范”。

［1］边玉芳．教育心理学［M］．杭州：浙江教育出版社，2009

［2］普莱斯顿·D·费德恩等．教学方法［M］．上海：华东师范大学出版社，2006：61

［3］普莱斯顿·D·费德恩等．教学方法［M］．上海：华东师范大学出版社，2006：52

［4］边玉芳．教育心理学［M］．杭州：浙江教育出版社，2009：23

［5］吴建希．从学生学习的原态思维到最近发展区［J］．化学教育．2013，34（8）：38－40

1008-0546（2015）09-0009-05

：G632．41

：B

10.3969/j．issn．1008－0546．2015．09．003

*本文为江苏省现代教育技术研究所2014年立项课题“基于现代教育技术的高中化学教学支架有效搭建策略研究”的研究成果之一。（2014－R－33887）