“P-G-R”深度學習范式中的教學追問策略——例談“先行組織者”理論的應用

季正華

（常州市北郊高級中學，江蘇 常州 213031）

1 引言

為了發展學生思維，促進深度學習的發生，我們提出了“P-G-R”深度學習范式，［1］即“實踐”（practice）- “引導”（guidance）- “提 煉”（refinement）.它是一種始于實踐發現問題、基于引導分析問題、終于問題解決提煉總結的教學路徑，更是一種落實學生主體思維的教學范式.在“P-G-R”范式的教學過程中，概念的理解、規律的應用、方法的領悟都是以問題為載體，用追問來驅動的.恰當設計“P-G-R”深度學習范式中的教學追問，使學生經歷“理解、應用、分析、評價”的過程，不斷將自己的認知與思維融入學習過程，實踐中批判性地構建新認知.對學生思維的引導和認識的提煉過程進行追問，就是將學生從“淺層學習”領入“深度學習”，進而培養學生的“高階思維”.但是在實際操作中，教師的追問設計方法存在單一化的現象，在課堂上往往不能靈活生成不同層級的有效追問.何種策略才能促進有效追問的發生？筆者，嘗試從奧蘇貝爾提出的“先行組織者”理論中尋找到問題解決方法.

2 “先行組織者”與“P-G-R”深度學習

先行組織者［2］教學策略是奧蘇貝爾的有意義學習［3］理論的一個重要組成部分.奧蘇貝爾主張在學習新知識前，向學生介紹一些他們比較熟悉且有高度概括性的關鍵內容，充當新舊知識聯系的橋梁，稱為“先行組織者”.根據“先行組織者”與學習內容的包容性和抽象程度，可以把“組織者”分為上位組織者、下位組織者、并列組織者.奧蘇貝爾認為，新知識與原有認知結構中可以利用的適當觀念構成3種關系：（1）新概念知識從屬于學生認知結構中原有的、包絡性較廣的概念，那么新概念與固有概念之間的關系稱為下位關系.下位關系又分為“派生下位”與“相關下位”兩種；（2）當學生學習一種包絡性較廣，可以將原有的一系列概念從屬于其下的概念時，新學習的內容便與學生舊認知結構中先有概念產生了一種上位關系；（3）當學生有意義地學習與認知結構中己有概念既不產生下位關系，又不產生上位關系的新命題時，就產生了組合關系.

“先行組織者”可以是一個概念、一條定律或者一段說明文字，可以用通俗易懂的語言或直觀形象的具體模型.［4］顯然，“先行組織者”也可以由一系列指向不同認識層級的教學追問構成.新舊知識間存在“上、下位與并列”的聯系，一方面揭示了知識之間本身的邏輯結構，另一方面也為開展課堂教學意義建構式追問提供了可能.據此理解，在開展“P-G-R”深度學習范式的教學過程中，筆者設計了基于“先行組織者”理論指導的教學追問實施框架，如圖1所示.

圖1 “P-G-R”深度學習范式中教學追問的實施框架

依據新舊認識之間的邏輯聯系，基于“PG-R”深度學習范式的教學追問自然也被分為“上位組織者追問”、“下位組織者追問”和“并列組織者追問”.恰當設計，適切運用這樣的教學追問往往可以將抽象、復雜、綜合的物理知識更為簡潔、清晰、流暢的呈現給學生.下面結合具體的教學案例，探析指向“先行組織者”的教學追問策略.

3 “P-G-R”深度學習范式中的教學追問案例

3.1 指向上位組織者的教學追問

案例1.電勢概念本質的教學.

理論探究（P）：電場力做功的特點，電荷在電場中具有電勢能.

提出問題（G）：電荷在電場中的電勢能Ep能否用來描述電場的能性質？

得出結論（R）：電勢能的系統性，電勢能不能用于描述電場能的性質.

追問1（組織者）：研究電場力從而認識電場力的性質；研究電勢能發現電場能的性質.電場強度是用何種方法定義的？

學生（P）：比值定義法.

追問2：電場能的性質用電勢來描述，類比電場強度的定義方法，電勢怎么定義呢？

學生（P）：電勢能與電荷量的比值.

追問3：怎么理解電勢描述電場能的性質呢？請舉例說一說與“勢”有關的詞語.

學生（P）：形勢、優勢、劣勢、蓄勢……

追問4（G，上位組織者）：“形勢、姿勢、手勢”中的“勢”有何種含義？

追問5（G，上位組織者）：“權勢、蓄勢、勢力”中的“勢”有何種含義？

追問6（G，上位組織者）：“優勢、劣勢、強勢”中的“勢”有何種含義？

學生討論（上位組織者“勢”的意義）：“形勢、姿勢、手勢”與狀態、姿態、位置有關；“權勢、蓄勢、勢力”描述一種潛在的力量、趨勢、能力；“優勢、劣勢、強勢”體現了一種相對性.

教師點評（G）：勢，是一個位置（狀態）相對于另外一個位置（狀態）所具有的潛在的力量、能力.

得出結論（R）：“電勢”即“電位”，用來描述電場中位置所具有的做功潛能，揭示了電場中位置能的性質的不等價性.

設計意圖：電勢能與電勢概念十分抽象，是靜電場章節的教學難點.采用“P-G-R”深度學習范式，緊扣電勢的上位概念——“能”與“勢”.從電場力做功的特點出發，讓學生經歷用狀態量“電勢能”度量過程量“電場力做功”的理論探究過程，體會狀態量描述過程量的簡潔美.再巧設“類比遷移、比值定義和上位組織者‘勢’意義”等角度的追問，既維持了學生學習的主體注意與興趣，又建立了物理概念與文本詞匯的內涵聯系，在經歷概念建構的過程中，感嘆物理概念對物理本質的深刻揭示，促進學生深度思維的發生.

3.2 指向下位組織者的教學追問

案例2.電能輸送模型的建立.

如何減少遠距離輸電過程中的電能損失？摒棄“被動性”的“由于Q=I2Rt，不難得出降低電能損失，可通過降低輸電電流與減小電線的電阻”直白告知的教學方式，采用“主體性”的“P-G-R”深度學習的教學方式，如圖2所示.

圖2 “遠距離高壓輸電的模型”的教學流程

設計意圖：學生常常容易將導線上的電壓損失與輸電電壓混淆起來，甚至會錯誤計算電能損失功率，進而不能正確建立遠距離高壓輸電的模型.基于對輸電模型下位概念“輸電電壓”與“輸電電流”的認識，案例通過1個實踐體驗和3個思維活動追問，使得學生經歷了從案例體驗的生疑（輸電電流如何計算）到追問求解的激疑（電能損失的計算）到追問辨析的釋疑（輸電電壓與電壓損失）的深度學習過程.這樣的模型建構過程，沒有由教師講解，代替學生思考，而是通過“下位組織者”的層層追問，由學生自己通過具體分析和運算，自然而然地得出“哪些途徑對降低輸電線路的損失更為有效，以及怎樣減小輸電電流”的結論，充分發揮了學生的主體性，達到了事半功倍的效果.

3.3 指向并列組織者的教學追問

案例3.習題講評中的方法教學.

例題.（2020年江蘇省適應性考試第9題）某汽車的四沖程內燃機利用奧托循環進行工作，該循環由兩個絕熱過程和兩個等容過程組成.如圖3所示為一定質量的理想氣體所經歷的奧托循環，則該氣體

圖3

（A）在狀態a和c時的內能可能相等.

（B）在a→b過程中，外界對其做的功全部用于增加內能.

（C）b→c過程中增加的內能小于d→a過程中減少的內能.

（D）在一次循環過程中吸收的熱量小于放出的熱量.

點評：本題以汽車的四沖程內燃機利用奧托循環的p-V圖為背景，考查理想氣體內能的影響因素、理想氣體的狀態方程和熱力學第一定律.要求考生能根據理想氣體的狀態方程和熱力學第一定律，分析推理得到氣體的體積、溫度、壓強和內能的關系.著重考查考生的理解能力和推理論證能力.題中（C）選項更是考查學生靈活運用物理概念、規律分析問題的能力.選項（C）的講評過程可采用 “并列組織者”進行教學追問，具體講評分析見表1.

表1 對原題中理想氣體內能變化的分析

設計意圖：對于“理想氣體內能的判斷”等類似多因素問題的處理，學生往往會用零散的概念、規律來表達判斷，往往難以掌握.“并列組織者”策略將問題的求解思路，通過教學追問進行分類、整合并予以凝煉，使掌握的概念因為方法的凝煉成為一個整體，不再零散.為了比較“b→c過程中增加的內能”與“d→a過程中減少的內能”，教師先設問“判斷其內能的變化有哪些公式”，巧妙地降低了學生的思維難度，引導了學生的思考方向.接著，通過追問呈現了兩種求解策略的“并列組織者”，讓學生逐步厘清了“轉化求解的思路”，將“內能的比較”轉化為“熱量交換的比較”.最后，精彩終于生成，學生自我追問“怎么通過溫度的變化ΔT來比較內能的變化”，并采用“數理結合”的方法創新求解，真是值得拍案叫絕.顯然，這種指向“并列組織者”的教學追問充分調動了主體的參與，促進了學習的深度，激活了創新的思維，落實了學科的核心素養.

4 總結

“P-G-R”范式以問題推動主體化學習，反對各種簡單灌輸，為物理教學發展學生思維，促進深度學習提供了一條有效思路.然而，在基于“問題”的學習過程中，學生獲取新知識的效率，取決于學生在頭腦中建構有關知識的途徑，往往學生單純的自我建構知識是低效的.通過“先行組織者”理論來設計每一個追問，可以導引學生走便捷的思考路徑，使學生積極思考且更有深度，最終完成自我建構，促進學生的思維發展.