以“問題解決”促進“深度學(xué)習(xí)”的教學(xué)實踐與反思

佘佩

摘 要：“問題解決”作為一種教學(xué)樣態(tài)、學(xué)習(xí)方式，通過解析其問題意識、情景意識、活動意識以及遷移意識的思想內(nèi)涵，進行“問題解決”教學(xué)實踐，能有效促進“深度學(xué)習(xí)”在知識結(jié)構(gòu)化、思維高階化、任務(wù)情境化、活動多樣化等方面的實現(xiàn)，進而培育學(xué)科核心素養(yǎng)。本文建立了“問題解決”促進“深度學(xué)習(xí)”的認識模型，并以蘇教版“原電池”一課進行探索實踐。

關(guān)鍵詞：問題解決;深度學(xué)習(xí);核心素養(yǎng);原電池

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》在課程性質(zhì)中指出，化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生必備的科學(xué)素養(yǎng)，是學(xué)生終身學(xué)習(xí)和發(fā)展的重要基礎(chǔ)[1]。學(xué)生的終身學(xué)習(xí)和發(fā)展離不開日益豐富的認知結(jié)構(gòu)，更離不開高階的思維水平以及面對復(fù)雜問題情境時遷移知識的能力，而這些方面正是“深度學(xué)習(xí)”的基本特征與實質(zhì)。因此，“深度學(xué)習(xí)”是新一輪基礎(chǔ)教育改革的實踐方向，是實現(xiàn)“知識為本”向“素養(yǎng)為本”轉(zhuǎn)化的有效方法，它有助于實現(xiàn)學(xué)生的學(xué)會學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)。在教學(xué)實踐中，知識的生成與生長需要介質(zhì)才能實現(xiàn)，“問題解決”是促進其生成和生長的重要介質(zhì)。“問題解決”是一種基于發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)，融教學(xué)認識觀、價值觀與方法論為一體的教學(xué)樣態(tài)和學(xué)習(xí)方式[2]。“問題解決”不等同于簡單的“解決問題”，它在微觀層面上具有系統(tǒng)性的理念及理論，因此在教學(xué)上的實施具有可操作性。通過對其教學(xué)思想的逐步解析，發(fā)現(xiàn)實施“問題解決”的化學(xué)教學(xué)，能有效促進學(xué)生深度學(xué)習(xí)的發(fā)生。

1.以“問題解決”促進“深度學(xué)習(xí)”的教學(xué)內(nèi)涵

1.1“深度學(xué)習(xí)”的實現(xiàn)路徑

隨著新一輪基礎(chǔ)教育的改革，發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的提出，信息時代的來臨，深度學(xué)習(xí)的研究愈加深入。目前深度學(xué)習(xí)國內(nèi)外的研究已有很多，筆者通過查閱文獻，概括出深度學(xué)習(xí)的三個基本特征：注重培養(yǎng)批判性等高階思維、強調(diào)知識的遷移以及面向問題的解決。楊玉琴教授等認為促進深度學(xué)習(xí)的教學(xué)應(yīng)從培養(yǎng)高階思維的目標(biāo)、組織結(jié)構(gòu)化的學(xué)習(xí)任務(wù)、鑲嵌于整個教學(xué)過程中的評價活動等幾方面予以設(shè)計[3]。基于以上的研究和對深度學(xué)習(xí)的理解，如圖1所示，總結(jié)出實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的路徑為：知識結(jié)構(gòu)化、思維高階化、任務(wù)情境化、活動多樣化以及面對新情境下的遷移。那么，通過什么樣的教學(xué)樣態(tài)或?qū)W習(xí)方式能促進學(xué)生的深度學(xué)習(xí)呢？

1.2“問題解決”的意識體現(xiàn)

問題解決作為一種貫穿教學(xué)始終的教學(xué)思想，包含問題意識、情境意識、活動意識以及遷移意識[4]。對于問題意識從兩方面理解，第一，教師要從整體上對教學(xué)過程進行設(shè)計、實施與評價;第二，在設(shè)計的過程中，要注意逐步提升學(xué)生的問題解決能力。因此，在實施問題解決的化學(xué)教學(xué)中，結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容要求，注意問題設(shè)計的整體性、問題與問題之間的能力由低到高的遞進關(guān)系。其次，問題要以真實的生活情境呈現(xiàn)，抽象的學(xué)科問題只有融入到真實情境中才能適切地得到學(xué)生的理解，這就是情境意識。新課標(biāo)指出“教師在教學(xué)中應(yīng)重視創(chuàng)設(shè)真實且富有價值的問題情境，促進學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成與發(fā)展”、“真實的STSE問題和化學(xué)史實等，都是有價值的情境素材”[5]，如本節(jié)“原電池”的教學(xué)，選取了“迅猛增長的燃油汽車對環(huán)境的危害，燃料電池代替燃油”的情境，提出“從化學(xué)視角解釋燃料電池是如何提供電能的？”的問題;在原電池構(gòu)成要素這一難點的突破中，采用化學(xué)史情境，通過形象生動的表達方式外顯素材，如科學(xué)家們的隔空對話、顫抖青蛙腿的動畫等，引領(lǐng)學(xué)生穿越時空，身臨其境地感受科學(xué)家的探究歷程。當(dāng)知識問題化、問題情境化后，活動意識指的是課堂要以學(xué)生為中心，應(yīng)設(shè)計多樣化的活動形式，讓學(xué)生主動參與、具身探究化學(xué)問題，在具體的活動中解決問題、建構(gòu)知識、訓(xùn)練思維。在整個活動中，教師要做一個審時度勢的“旁觀者”，有意識地設(shè)計評價方案，對學(xué)生在活動中的外在表現(xiàn)加以分析，及時糾正認知偏差，隨時關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)等，使“教、學(xué)、評”活動有機結(jié)合，同步實施，形成合力。最后，教師在實施問題解決的化學(xué)教學(xué)中，應(yīng)有意識地培養(yǎng)學(xué)生在新的情境下，遷移所學(xué)知識來解決新問題的能力，以期適應(yīng)現(xiàn)在和未來的社會發(fā)展。

1.3以“問題解決”促進“深度學(xué)習(xí)”的教學(xué)內(nèi)涵

基于以上對問題解決教學(xué)思想的分析與領(lǐng)會，在問題解決的教學(xué)實踐中，注重核心素養(yǎng)所強調(diào)的問題、情境、活動融為一體。首先，教師根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容要求形成教學(xué)目標(biāo)，提煉出本節(jié)課所要解決的核心大問題，進而創(chuàng)設(shè)與之相關(guān)的大情境和對應(yīng)的學(xué)生大活動。在解決復(fù)雜大問題過程中，教師需要逐步解析，螺旋遞進，分解為小問題鏈，每個小問題鏈都貫穿在具體的小情境鏈中，并對應(yīng)小活動鏈予以解決[6]。這樣的教學(xué)設(shè)計，從大問題和小問題鏈的角度看，教師整體設(shè)計了具有能力層次的一系列問題，形成了螺旋式上升的問題鏈，如“給實驗桌上氫氧燃料電池的原型命名→說明構(gòu)成要素→解釋反應(yīng)原理→建立原理模型”等一系列的驅(qū)動型問題鏈，在這個過程中，后面的問題需要使用前面所積累的知識和方法，促進了知識的縱向生長和橫向聯(lián)結(jié)，豐富了學(xué)生的認知結(jié)構(gòu)，使知識結(jié)構(gòu)化;與此同時，具有能力層次的一系列問題從低階開始逐步向高階發(fā)展，訓(xùn)練了思維從低到高的深度延展，學(xué)生的思維伴隨著知識的積累得到了同層次性的高階化發(fā)展。這兩方面正是深度學(xué)習(xí)發(fā)生的關(guān)鍵節(jié)點，所以從這個角度看問題解決為促進深度學(xué)習(xí)提供了有力保障。從大情境和小情境鏈的角度看，連貫性的情境素材創(chuàng)設(shè)，一來有助于學(xué)生對抽象化學(xué)科問題的理解，二來在課堂上習(xí)得了不同情境下解決問題的方法，有助于他們適應(yīng)未知社會的發(fā)展需要。如“分析原電池的構(gòu)成要素”，挖掘了科學(xué)發(fā)展過程中科學(xué)家們所面對的問題，幫助學(xué)生還原當(dāng)時科學(xué)家們研究問題的思路與方法，真實感受到問題解決的思維歷程，促進學(xué)生認識思路的結(jié)構(gòu)化[7]。從這個角度來看問題解決為促進深度學(xué)習(xí)提供了情感支持和方法需要，為學(xué)會學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。從大活動和小活動鏈的角度看，引導(dǎo)學(xué)生通過小組合作、實驗探究、討論交流等多樣化方式解決問題，在活動過程中，教師的評價貫穿其中，通過自評、互評，及時引導(dǎo)學(xué)養(yǎng)成生積極思考和善于反思的學(xué)習(xí)品質(zhì)，為深度學(xué)習(xí)提供強有力的保證。最后，學(xué)生在問題解決過程中學(xué)會了面對新情境進行合理遷移，對深度學(xué)習(xí)的促進作用不言而喻。綜上所述，基于問題解決的教學(xué)思想進行的教學(xué)實踐，從多方面、有效地促進深度學(xué)習(xí)的發(fā)生。

2.以“問題解決”促進“深度學(xué)習(xí)”的教學(xué)實踐

“原電池”是高中化學(xué)必修課程中的核心內(nèi)容之一，是高一學(xué)習(xí)應(yīng)學(xué)習(xí)的重點內(nèi)容。以原電池為例認識化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為電能，該內(nèi)容安排了兩課時，第一課時的重難點是：形成物質(zhì)轉(zhuǎn)化觀、能量觀的基本觀念，強化宏微思維，通過科技發(fā)展史認識原電池的基本要素，建構(gòu)原電池的原理模型。

2.1教學(xué)目標(biāo)

能夠從物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量角度系統(tǒng)認識化學(xué)反應(yīng);理解原電池的概念;能通過分析歸納法掌握原電池的構(gòu)成要素;使用模型法和三重表征法認識原電池的原理模型;（理解、分析層次）

會利用氧化還原反應(yīng)設(shè)計原電池;利用原電池原理模型解釋氫氧燃料電池、評價生活中常見的一次電池、二次電池;（評價、創(chuàng)造層次）

能夠通過實驗法、歸納法等以及挖掘科學(xué)發(fā)展史的小情境，真實地展現(xiàn)科學(xué)家們當(dāng)時所面臨的問題，感受問題解決的思維歷程，發(fā)展認識事物的科學(xué)觀念與方法;并結(jié)合生活中的電池，關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的熱點問題，發(fā)展“綠色化學(xué)”觀念;（應(yīng)用層次）

2.2基于“問題解決”的教學(xué)設(shè)計

【大情境】：習(xí)近平總書記強調(diào)：金山銀山就是綠水青山。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國小汽車的使用量迅猛增長，燃油汽車的排放越來越成為大的污染源，新能源技術(shù)（如燃料電池）汽車的開發(fā)應(yīng)運而生。

【大問題】：燃料電池是如何提供電能的？

【大活動】：嘗試從最簡單的燃料電池——氫氧燃料電池探究電能是如何產(chǎn)生的。

學(xué)習(xí)評價1：通過從物質(zhì)與能量變化角度分析并記錄兩個反應(yīng)，以及對氫氧燃料電池實驗演示的觀察，檢測與發(fā)展學(xué)生實驗探究反應(yīng)實質(zhì)的水平。

學(xué)習(xí)評價2：通過對比原型電池和成熟電池，引導(dǎo)學(xué)生認識事物的一般規(guī)律——從簡單的模型認識。通過對原型電池命名的討論與交流，激發(fā)學(xué)生對概念形成的興趣。

學(xué)習(xí)評價3：通過閱讀科學(xué)家“隔空對話”的反饋與交流，以及不同人物采用替代青蛙的驗證材料的實驗演示和實踐活動，并從中歸納原電池的構(gòu)成要素，感受學(xué)生思維的延伸、知識的生成，情緒和興趣的盎然。

學(xué)習(xí)評價4：通過師生對話、生生交流與互相點評，了解學(xué)生對原電池原理的認知進階。基于學(xué)生的認知水平，不斷調(diào)整原電池原理的認識過程，保證學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)，保持學(xué)習(xí)熱情。

學(xué)習(xí)評價5：通過自主思考、互相交流與教師引導(dǎo)，總結(jié)兩個具體的原電池原理，進而分析一般原電池原理的模型，感受建模思維的重要性，及時診斷學(xué)生的思維發(fā)展水平。

學(xué)習(xí)評價6：通過分享對新聞的感受，體會化學(xué)與科學(xué)、技術(shù)、社會和環(huán)境（STSE）的關(guān)系，診斷學(xué)生對化學(xué)價值的認識水平。

2.3教學(xué)反思

從整體的教學(xué)設(shè)計上看，精選真實問題與情境，活動層層推進。以大問題、大情境、大活動的結(jié)構(gòu)為引領(lǐng)，以問題鏈、情境鏈、活動鏈為驅(qū)動，將碎片化的知識在真實復(fù)雜的情境下進行重整，按照思維邏輯和認知規(guī)律幫助學(xué)生形成一個認知的有機整體，并在實際應(yīng)用問題中遷移學(xué)科知識、認識思路和方法，從而實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)所強調(diào)問題、情境與活動三位一體。從過程性評價（課上的提問、點評等）和結(jié)果性評價（課后作業(yè)、學(xué)習(xí)任務(wù)等）看，學(xué)生在知識結(jié)構(gòu)和思維水平均達到了應(yīng)有的水平，整堂課氣氛活躍又不失有序，學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)良好，課后很多同學(xué)就燃料電池的應(yīng)用前景與教師交流，說明學(xué)生的視野已由課堂知識拓展到社會生活。筆者相信，通過問題解決的教學(xué)實踐，深度學(xué)習(xí)已然在學(xué)生身體里發(fā)生。

參考文獻

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