基于“深度学习”理论的课堂追问设计与研究

杨志杰　杭伟华

摘要：以“深度学习”理论为依据，在苏教版《化学反应原理》的“电解池的工作原理及应用”课例中，采用“问题驱动”的教学模式，通过一系列“追问”的设计，将学生带入“深度学习”状态，培养学生的“高阶思维”。

关键词：深度学习；高阶思维；追问

一、思路与设想

1956年本杰明·布鲁姆在其文章《教育目标分类：认知领域》中提出认知领域教育目标分成六个层次：识记、领会、应用、分析、综合、评价。2001年，洛琳·安德森等人对此分类法进行了修订，提出了新的分类法：记忆、理解、应用、分析、评价、创造。此法被称为“布鲁姆学习目标分类法2001版”，其中记忆和理解属于“低阶思维”，应用、分析、评价和创造则属于“高阶思维”。

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》中指出：“培养学生应坚持能力为重。优化知识结构，丰富社会实践，强化能力培养，并着力提高学生的学习能力、实践能力和创新能力。”要实现这一目标，日常教学中必须注重培养学生的“高阶思维”。

从学习的本质来看，学习过程可以分为“浅层学习”和“深度学习”。2005年黎加厚教授对“深度学习”作了较为清晰的界定，即在理解学习的基础上，学习者能够批判性地学习新的思想和事实，并将它们融入原有的认知结构中，能够在众多思想间进行联系，并能将已有的知识迁移到新的情景中，作出決策和解决问题的学习。笔者认为“高阶思维”的培养，要引导学生走向“深度学习”。

化学作为一门自然科学，知识之间的逻辑关系严密。在化学教学过程中，适当设计“追问”，能够让学生更清楚地理解知识的生成过程，从而将自己的逻辑思想融入学习过程，实现批判性地学习新知识。“追问”过程中对学生思维的引导和迁移，能够将学生从“浅层学习”推向“深度学习”，进而培养学生的“高阶思维”。

基于以上思考，本文以“深度学习”理论为依据，在苏教版《化学反应原理》的“电解池的工作原理及应用”课例中，采用“问题驱动”的教学模式，通过一系列“追问”的设计，将学生带人“深度学习”状态，培养学生的“高阶思维”。

二、设计与研究

1.新课引入：复习“原电池的原理及能量转化关系”

一般的教学方式：老师让学生回忆原电池的原理及能量转化关系，并让学生阐述，老师进行引导和必要的纠正。这样的教学使学生的思维只停留在“记忆”和“理解”层次，显然是一种“浅层学习”。

采用“追问”方式的教学设计如下：

师问：电能的产生需要什么条件？

生答：要有持续的电流。

追问1：怎样才能有持续的电流？

生答：金属导线中电子的定向移动。

追问2：哪类化学反应也有电子的转移？

生答：氧化还原反应。

追问3：如何将氧化还原反应中的电子转移变成定向移动？

生答：将失电子的还原剂与得电子的氧化剂适当分离并连上导线。

追问4：氧化还原反应消耗的是什么能？

生答：化学能。

追问5：这样设计出来的装置叫什么？

生答：原电池。

追问6：原电池将化学能转化为什么能？

生答：电能。

过渡：氧化还原反应能驱动电子的定向移动，形成电流。反过来，电子的定向移动能否驱动氧化还原反应发生呢？

在这种“追问”式的教学过程中，引导学生利用自己现有的“记忆”和“理解”的知识，去分析和迁移出更加接近事物本质的知识，以及知识之间的逻辑关系，并通过逻辑关系将知识串联起来，逐步形成完整的知识关系链（如图1）。这样，将学生推向“深度学习”，学生的思维迈入“应用”和“分析”等“高阶思维”。

追问7：被电解的溶液中如果有多种阳离子，如何判断得电子的先后顺序？

生答：按照阳离子的得电子能力从强到弱排序。

追问8：常见阳离子的得电子能力强弱与什么有关？如何排序？

生答：与其相应金属的还原性有关（变价金属除外），一般来讲，金属还原性越弱，相应离子的氧化性就越强，越容易得电子。

追问9：那阴离子（金属）在阳极的失电子先后顺序如何判断？

生答：与其还原性强弱有关，还原性越强，越容易失电子，越先反应。

师生总结：罗列常见阳离子或阴离子（金属）的放电顺序。

在这种“追问”式的教学过程中，利用“追问”让学生通过观察“实验现象的变化”来判断“被电解物质的变化”，然后分析“电解先后的原因”，最后通过这一个体事例，概括电解先后的一般情况，由点到面，层层展开。从宏观到微观，从现象到本质，学生学习层次由浅入深，思维状态由低到高。

4.学以致用：金属电镀

一般的教学方式：通过电镀相关实验演示（或投影展示），向学生介绍电镀实验中阴极用什么、阳极用什么以及电解液的选择等问题。学生基于电解知识理解和消化老师讲解的内容，从而掌握相关知识。这样的教学，学生基本处于被动接受的状态，基本没有体现学生的主体性，当然也无法调动学生的“高阶思维”。

采用“追问”方式的教学设计如下：

师问：刚才的实验中，阴极的碳棒表面变红了，说明上面覆盖了一层铜，如果我要在这根铁棒上镀上一层铜，该怎么办？（展示一根铁棒）

生答：将阴极的碳棒换成铁棒，阳极不变，放入氯化铜溶液中进行电解。

追问1：很好！但是这样电解的话，阳极会产生什么？

生答：氯气。

追问2：氯气对环境不大友好，能不能改进一下？

生答：将电解液改为硫酸铜溶液。

追问3：对，这样就产生无污染的氧气了，太好了！但是，如果持续电解硫酸铜的话，会发生什么情况.7

生答：后来会变成电解水，产生氢气和氧气。

追问4：这样有什么安全隐患？

生答：如果电解液里没有及时添加硫酸铜的话，容易引起爆炸事故。

追问5：对，所以能不能再改进一下？

生答：将阳极由碳棒改为铜棒，这样阳极就不会产生气体了。

追问6：太聪明了！这样改了之后，电解液在电解过程中会发生什么变化？

生答：阳极铜变铜离子进入溶液，阴极铜离子变铜析出溶液，电子守恒，所以两者量相等，溶液没有变化。

追问7：太好了！那可不可以总结一下电镀装置中应该注意哪些问题？

生答：应该将待镀件放在阴极，镀层金属放在阳极，电解质溶液用含镀层金属相应离子的可溶性盐溶液。

在这种“追问”式的教学过程中，打破了常规“灌输式”教学模式，充分利用课堂已有实验资源，通过追问，设置认知冲突，引导学生思维的不断转换和升级，逐步改进实验，最后呈现出合理的电镀装置。这样的教学过程比老师直接做电镀实验更有意义，学生的收获也更大。当然，更重要的是学生充分參与其中，走向“真理”的道路上的每一步都是自己迈出去的，思维和能力得到充分展现，学生的脑力一直处于高水平的运作状态。

三、总结与反思

基于问题的教学模式最近研究者众多，甚至有不少研究者认为“提问”的质量很大程度上反映一个老师的教学水平，其中“追问”又是引导和纠正学生思路，开拓学生思维，打开未知世界的利器，所以也有不少人专注研究“追问”。但是，基于“深度学习”理论，并专门以“追问”的手段来研究教学设计这样的做法目前还鲜有人做过。总结下来，其主要优势有以下几点：

1.学生知识掌握更具有持久性

学生在“追问”过程中体验着知识的生成过程，逐步进入“深度学习”，思维能力得到充分展现，在这基础上通过“应用”、“分析”和“评价”等“高阶思维”形成的基于逻辑关系的知识链较为牢固，这有别于基于“记忆”和“理解”掌握的知识，所以更具持久性。

2.学生思维能力的训练更加充分

基于“深度学习”理论设计出来的每一个“追问”的问题都需要学生充分思考，“追问”与“追问”之间又具有梯次递进关系，所以，顺着“追问”的思路，学生的思维会逐步从“低阶”迈入“高阶”，每一组“追问”都是学生思维能力的一次很好的训练。

3.理论与实践的结合非常匹配

“浅层学习”是与“灌输式”教学相对应，而“深度学习”理论则与“启发式”教学相对应，连续“追问”的教学设计便是最为直接的“启发式”教学，通过设计好的一组组“追问”能够轻松地将学生带入“深度学习”状态。因此，“追问”式教学能够很好地落实“深度学习”理论，两者完美匹配。