指向深度学习的多元学习支架在化学教学中的应用

王换荣 沈旭东

【摘 要】深度学习是相对于浅层学习而言的，是以学生为主体，联系原有的认知经验，批判性和创造性地建构新的知识体系并迁移和应用的过程。学习支架作为推进深度学习的脚手架，是学科教学改进的着力点，也是思维进阶的帮手。基于学习支架的内涵及特征，教师专研教材，引导学生自主搭建章节学习支架，让学生系统地认识化学框架；依据学生的认知进程和理解路径，设计多元学习支架，有效助力学生的深度学习。

【关键词】多元学习支架；深度学习；内部学习资源；外部学习资源

【作者简介】王换荣，高级教师，杭州市优秀教师、新锐教师，主要从事高中化学教育教学研究；沈旭东，浙江省杭州市拱墅区教育局党委委员，杭州市拱墅区教育研究院（区教研室、区教科室）院长，正高级教师，特级教师，主要从事高中化学教育教学研究。

深度学习是相对于浅层学习而言的，是一种主动性、深层性的学习，具有批判性、创造性［1］。教师可以通过搭建学习支架深化课堂教学，助推学生的深度学习，拓展学生的化学思维，让学生思维具有批判性、创造性，从而不断提升学生的学习力，促进学生化学核心素养的发展。

一、学习支架的内涵及特征

支架式教学是以维果斯基的最近发展区理论为基础的一种新的建构主义教学模式，学习支架就是其中的脚手架。学习支架是助推学习者在学习过程中运用已有知识、经验解决学习过程中的障碍，顺利达成预期目标的手段和工具［2］。通过学习支架，学生可以模仿、实践和内化支架所蕴含的思维策略与问题解决的方法。其实质是教师充分挖掘课堂教学的各种资源，并借用相关的教辅工具加以指导，让学生学会自我操作与体验，从感性认识到理性认知，从片面思考到全面思维，从而掌握、建构和内化更高认知活动的技能，实现对学习的自我调节。只有根据学生的最近发展区搭建的支架，对学生的发展才是最有效的。

1．学习支架的连续性

学生从对庞杂、零散的事实性化学知识的识记走向对化学思想和方法的理解，不是依赖教师的教，而是通过引导性的推理得出、认识或验证结论［3］。因此，在有限的课堂学习时间内，教师要更加关注具体、现实的课堂场域，聚焦课题，搭建连续、有效的指向理解这一抽象思维活动的学习支架，驱动学生自主建构学科知识体系。

2.学习支架的适切性

网络时代的外部学习素材纷繁复杂，教师要遵循学生的学习规律，围绕教学任务，准确定位并合理筛选、整合与学生年龄和认知水平相一致的资源。教师搭建学习支架的目的是唤醒和发现学生的好奇心、学习力，让他们生成和成长。因此，学习支架的供给要适时、适度、适切。

3.学习支架的具体形式

教师根据学生的学习需求，从教材、学法、情感等方面为学生搭建合适的思维进阶式学习支架（如圖1），可以引导学生将知识和思路结构化，促进学生深度学习的发生。深度学习包含体验性学习、本质性学习和结构性学习三个层次。体验性学习由范例支架和问题支架支撑，指向学习主题和学习经验的真实情境的任务挑战，目的是激发学生的学习兴趣，让学生产生学习动力。本质性学习由建议支架和向导支架支撑，指向学习进程和学习难点的关键能力的复合生长，目的是引导学生把握知识的内涵和外延，感悟化学知识蕴含的思想和方法。结构性学习由图表支架和范例支架支撑，指向学习评价和学习需求的思维层级的灵活变通，目的是引导学生洞察知识结构，灵活应用化学知识解决实际问题。在教学中，教师应依据教学需求和学生实际，搭建具有针对性和指向性的学习支架，使学生形成进阶式思维，实现深度学习。

二、研究教学，设计多元学习支架

在化学教学中，合理搭建学习支架，既能建构清晰的教学流程，也能打开学生参与课堂的多重通道。各类学习支架因需而建，搭建并提升支架教学质量的关键在于紧扣教学的落脚点。这就要求教师认真挖掘教材等内部及外部的有效资源，促使学生掌握体系化的化学框架，促进课堂教学高效开展。本文通过以下4种支架实例加以说明。

1.搭建章节学习支架，建构学习框架

在教学中，教材作为内部学习资源，本身就是一个巨大的资源库。人教版（2019年版）高中化学教材设置诸多栏目及其说明等助学系统，使教材不只是教师的教本，还是学生的学本。如人教版（2019年版）高中化学教材必修模块的主要栏目包括实验X-X、探究、实验活动、思考与讨论、方法导引、练习与应用、整理与提升、科学史话、科学·技术·社会、资料卡片、化学与职业、信息搜索、研究与实践、复习与提高等。教材注重根据知识的循序渐进给出具体的方法导引［4］，突出学生的主体性，从内容到形式都适应学生学习的需要。

教材每一章的“章导语”都由两部分组成：第一部分概括全章的主要内容；第二部分介绍全章学习的一些方法和要求。“章导语”实际上就是章的目标，提示这一章的主题、学习要素，是教师和学生在教与学的过程中，时刻关注的方向和要求。对于其余栏目，如“思考与讨论”是基于一节课的教学目标和内容特点，紧紧围绕这节课的重难点来设计，教师要加以整合，将其有效地运用到课堂教学实践中。“信息搜索”是基于一节课的教学内容，联系课内和课外，从能力积累的角度进行的拓展和延伸。在每章教学前，教师应引导学生将“章导语”和栏目重组，整理出全章的主线，包括教材逻辑线、知识逻辑线、学习逻辑线，形成思维模型，为全章教学提供有力的支架。

2.搭建图表支架，促进学生理解

学习是复杂心智活动和外显操作的有机统一。图表支架也称程序支架，指教师将教学内容、方法、步骤等用直观形象的图示展示出来，提升学生的认知水平。图表呈现出整体性、主动性和层次性等特点，助力学生连续性、纵深性的深度学习的发生。图表支架设计的流程是先筛选概念和原理产生的生活情境，再让学生从中逐步推理、修正概念和原理，即将看不见的思维过程呈现出来，最终指向从具体情境中逐步生长出来的知识。比如，为促进学生更好地理解“物质的量”的概念，教师设计了三个层级的图表支架（见表1），使教学环节条理清晰、环环相扣，引领学生步步为营，让学生参与到素材的理解、知识的架构等一系列活动中，实现真正的学习。

3.搭建情境活动支架，解决学习任务

学习是一种情境化的实践［5］。在具体的社会、生活场景中搭建化学实践活动支架是化学教学课内外联动的有利抓手，它突破了课堂教学场域的局限，是学生深度学习化学的驱动器。同时，情境和过程性体验有助于学生经历化学知识的探究过程，从而把握化学知识的本质。情境活动支架设计的第一步是挖掘与主题契合的历史、工业情境，第二步是布局情境中的学习活动及与之匹配的学习任务，让学生在自主解决任务的过程中获得新知，增长技能。比如，教师提供了“容量瓶的设计”情境活动支架（见表2），通过强烈的认知冲突，使学生在自主设计容量瓶的过程中，激发自身的学习动力，建构认知结构，促生批判性思维和创新思维。

4.搭建外部学习资源支架，挖掘学习空间

教材之外具有印证性、拓展性、补充性的学习凭借，可称为外部学习资源。教师进行教学要酌情选择外部学习资源。外部学习资源支架设计的基础是联想，分为对比联想和相似联想。当讲解完新的知识要点时，教师选取相似的生活场景用于学生体验，或选择相关的生活现象让学生展开解释，可以促进学生深刻理解知识，并提升他们运用化学学科知识解决实际问题的能力。如表3，教师将阿比朵尔溶液的配制、测定COD时重铬酸钾标准溶液的配制作为误差分析的外部学习资源，引导学生在运用知识的过程中提升化学学科核心素养。

由表3可以看出，外部学习资源支架的搭建能有效挖掘学习空间，比如，其中的范例支架能引起学生的共鸣，唤起学生对过往经历的追溯，使学生把新知和相似样例进行比较，找出共性和差异，提升解决实际问题的能力。

三、结语

多元学习支架除了前文所说，还包括开源支架、转化支架和策略支架等。开源支架也称话题聚焦，是指采用头脑风暴、小组合作等方式聚焦特定话题，需要教师在课前先筛选与主题相关的素材。转化支架也称思维导图，是指引导学生构思后利用一定的模板在头脑中勾勒出图形组织，将看似无序的知识结构化。策略支架是将学习策略通过一种明确和系统的方式传授给学生，使学生掌握其中的技能，学会使用策略，并监控学生的进步。这些多元学习支架渗透在不同的课型和阶段中，促使学生实现学习的自我调节和深度学习。

搭建學习支架的意义就是寻找学生的未来发展点，这为化学教学提供了新的思路，并能提升化学课堂的质量。另外，学习支架的搭建需要充分考虑全体学生的适宜发展层级，尽可能平衡学生个体间存在的差异。因此，也可以在相同的教学内容中设计并使用不同的学习支架，以寻求最佳的教学效果［6］。当然，关于学习支架搭建的细节处理，还需要做进一步的研究。

参考文献：

［1］林彩莲.搭建“学习支架”，促进学生深度学习［J］．数学教学通讯，2021（4）：52-53.

［2］杜红梅.学习支架在美国母语写作教学中的应用及启示［J］．中小学教师培训，2022（2）：74-78.

［3］麦克泰格，威金斯.让教师学会提问：以基本问题打开学生的理解之门［M］.俎媛媛，译.北京：中国轻工业出版社，2015.

［4］王换荣，沈旭东.苏教版和人教版化学教材必修模块的衔接性思考［J］.现代中小学教育，2021（4）：30-34.

［5］王文静.理解实践：活动与情境的观点［J］.全球教育展望，2001（5）：48-53.

［6］田敏.高中化学支架式教学模式构建研究［J］.中学化学教学参考，2021（4）：69-70.

（责任编辑：罗小荧）