基于深度學習的混合式教學模式實踐探索
——以無機化學課程為例

于 霞，張培培，修孟雪，張 雪

（1.白城醫學高等專科學校藥學院，吉林 白城 137000；2.北華大學材料科學與工程學院，吉林 吉林 132000）

0 引言

隨著信息化時代的迅速發展，互聯網傳播和數字化技術等已經滲透到人們生活的方方面面，影響著人們的思想觀念和行為方式，人們的生活和生產也隨之發生了改變.同樣，教育受其影響也發生了巨大的變革，教學過程不再是自始至終一味地使用一種單一的模式（即傳統的教學模式），多種教學模式被運用到課堂中，其中，混合式教學成為我國各高校各學科競相實踐的一種行之有效的教學模式.

教育信息化是提高教育質量的有效手段，是實現全民終身學習的有力支撐.黨的二十大報告指出：推進教育數字化，建設全民終身學習的學習型社會、學習型大國［1］.因此，全國處于不同教育階段的學校都在為提高學生的學習質量及核心素養的培養不斷進行著教學改革.高校教學改革與信息技術的融合已成為時代發展的一種趨勢［2］，而高校在教學改革過程中應用新媒體信息技術不僅能夠將教學知識以豐富的形式表現出來，而且也能促進學生對知識的深層理解［3］，深度學習恰恰與此理念高度契合，它也是信息時代教學變革的必然選擇.深度學習具有加強學科理解、強調信息整合、促進知識建構、面向問題解決及培養核心素養等基本特征，這也有利于滿足國家“建設全民終身學習的學習型社會”的需求.基于此，本文開展了基于深度學習的無機化學課程混合式教學模式的實踐探索.

1 基于深度學習的混合式教學模式的研究現狀

1.1 國內外關于深度學習內涵的研究

深度學習是學習者通過對知識本質的理解和對學習內容的批判性運用，追求有效的學習遷移和真實問題的解決，并以高階思維為主要認知活動的高投入性學習.費倫斯·馬頓和羅杰·薩爾喬于1976 年在《學習的本質區別：結果和過程》一文中第一次提出深度學習這一概念，此后美國研究者們通過不斷探索逐步構建起深度學習的理論和實踐體系［4］.

我國對深度學習的研究起步較晚，上海師范大學何玲、黎加厚于2005 年在《促進學生深度學習》一文中首次提出這一概念.他們認為，深度學習是在理解的基礎上，學習者批判性地學習新思想和新知識，將其與原有的認知結構相融合，將眾多思想相互關聯，將已有的知識遷移到新的情境中去，作出決策并解決問題的學習［5］.之后張浩、吳秀娟、段金菊和余勝泉等學者對深度學習進行了研究與實踐，我國對深度學習的研究得以逐步發展.

1.2 國內外關于混合式教學模式的研究

混合式教學模式在信息技術的發展特別是互聯網快速發展的過程中越來越受到國內外各教育階段和多學科研究者的關注.混合式教學是一種以學生為中心、以達成教學目標為導向的可持續發展的教學模式.Garrison 等將混合式教學定義為傳統的面授教學和網絡數字化教學相結合的教學模式［6］.混合式教學最先應用于企業的培訓中，其目的是實現對分布在世界各地的員工進行有效的集中培訓［7］.而隨著互聯網的快速發展，混合式教學模式越來越受到國內外高校的重視，已逐漸成為各高校競相實踐的行之有效的一種教學模式，也是在校學生開展深度學習的最佳模式［8］.

1.3 深度學習與混合式教學模式關系的研究

已有研究表明，混合式教學能夠促進學生深度學習能力的培養.深度學習作為未來教育的趨勢和學習理念，是對混合式教學的深度發展.混合式教學需要對所傳授的知識內容進行重新系統地分析和設計，將教學理念和不同的教學方法合理融合并應用于實踐中，用最佳的教學方式呈現出不同的學習內容，實現1+1＞2 的效果，這對支持和促進學生的深度學習有著得天獨厚的優勢.因此，通過混合式教學來促進學生的深度學習是必要的更是可行的.基于深度學習理論并結合混合式教學的特點來指導混合式教學設計，有助于優化混合式教學效果，促進學習者深度學習能力的培養.

2 基于深度學習的無機化學課程混合式教學模式的構建

近年來，我國許多高校在混合式教學方面取得了大量的研究成果，然而，在高等教育領域（包括大學無機化學）基于深度學習方面的研究成果相對較少.深度學習是一種教學理念，也是一種學習方式.由于初高中化學課程所涉及的教學內容大部分屬于無機化學范疇，大一新生對于大學無機化學課程內容相對比較熟悉，因此，有利于基于深度學習的混合式教學模式的實施.

本文在前期研究成果［9］的基礎上，采用“1-2-3-4-5-6-7”模式開展無機化學課程混合式教學，其中融入了深度學習的元素.

2.1 “1”個目標打基礎

教學目標是教學的出發點和歸宿，是教師對學生達到的學習成果或最終行為的明確闡述.一切教學活動都是圍繞教學目標來進行的.就其本身而言，它具備支配教學實踐活動的內在規定性，起著支配和指導教學過程的作用，也是教師進行課堂教學設計的基本依據.教學目標的分析與確定是教學設計的起點，它首先確定教學對學生學習所達水平程度的期望，使教學有明確的方向；其次它為教學任務是否完成提供測量和評價標準.因此，教學目標是教學的前提，也是教學的靈魂.為了引導學生進行深度學習，教師要確立好目標，這樣學生在學習過程中就會以深度學習為價值取向而全身心參與到教學活動中.為此，“1”個目標是：教學改革過程中，在教師的引領下，讓學生不僅參與到深度學習的教學過程中，更要掌握深度學習的方法，在后續的專業課學習中逐步養成深度學習的習慣，為“終身學習”“素養養成”打下基礎.

2.2 “2課”共建促深入

無機化學課程是許多高校化學、化工、材料等相關專業大一年級開設的一門專業基礎課，涉及的學習內容與中學化學知識的銜接較為緊密，又可以為后續有機化學、分析化學等專業課的學習提供必要基礎，起著承前啟后的作用.另外，無機化學課程的整體學習離不開無機化學實驗課程，將理論和實驗課程共同進行深度教學的構建，不僅可以優化學習過程和效果，更能促進學生深度學習能力的提升.

2.3 “3”種模式利思維

深度學習以培養學生的高階思維為其最高訴求，而高階思維的培養需要創新教學模式并通過高階思維活動來培育學生的高階思維品質，進而實現深度學習、形成核心素養.為此，無機化學課程采用傳統教學、MOOC 和翻轉課堂三種教學模式混合，充分發揮三者的優勢，使基于深度學習的混合式課堂教學策略得以實踐.首先，在傳統教學過程中教師能將知識系統地傳授給學生，使所教知識系統化、結構化，這有利于學生在教師的引導下進行深度學習.其次，MOOC 具有開放共享的網絡資源，可使知識的獲得網絡化，能更有力地支持學生深度學習.而翻轉課堂是將傳統的課上和課下教學活動進行了轉換，它更能體現以學生為中心的教學思想，這不僅能讓學生積極體驗深度學習的過程，更有利于引導學生深度反思，培養學生的高階思維.

2.4 “4”個階段現特征

整個授課學期按照“宣傳”“傳統”“MOOC”和“翻轉”階段來完成混合式教學模式，并將深度學習的六個特征：批判理解、信息整合、知識建構、遷移運用、問題解決和素養養成體現其中.

“宣傳”階段，在大一新生軍訓期間宣傳基于深度學習的無機化學課程混合式教學模式，讓學生初步了解什么是混合式教學，什么是深度學習.“傳統”階段，教師進行傳統教學模式授課.對于大一新生來說，傳統教學模式是他們熟悉的，MOOC 和翻轉課堂較為陌生.無機化學教材中最先講授的內容是化學反應原理，也是整本教材中最難的部分，學生在中學階段沒有進行過系統的學習，因此，教師在這一時期仍然采用傳統的教學模式授課.教學過程中，教師將教學內容進行梳理和整合，并引導學生將中學知識有效遷移過來，讓學生初步建立深度學習的思維方式.“MOOC”階段，學生在線上進行MOOC 學習.無機化學教材第二篇內容是物質結構基礎，涉及微觀結構內容，教師可以通過MOOC資源讓學生在課前進行線上學習，線下通過問題討論來引導學生對知識體系進行批判理解和重新構建.同時，通過實驗課程的學習和操作來培養學生解決實際問題的能力，進而促使學生養成深度學習的習慣.“翻轉”階段，線下進行翻轉課堂教學模式.第三篇教學內容為元素化學，其特點是學時少、內容多和系統性差，教師可以通過教學內容的梳理列出學習任務清單發送給學生，讓學生結合MOOC內容進行線上學習，線下則進行翻轉課堂教學.在翻轉課堂教學過程中，教師針對教學內容在課前布置問題讓學生思考，課下通過分組討論和資料查閱得出答案，課上再以一人或多人匯報的形式作答，這不僅可以培養學生主動學習和反思的能力，還能夠培養學生團結協作的能力.

2.5 “5”次研討重提升

隨著信息化時代的發展，新的教育理念不斷呈現，教學過程既要突顯學生在認知過程中的主體地位，又要充分發揮教師在教學過程中的主導作用，即“主導-主體相結合”的教育理念.在引導學生進行深度學習的過程中，教師不僅需要領會深度教學的意涵與價值，還要有促進深度學習的課堂教學策略.無機化學課程通過5 次研討交流（即學期初布置1 次任務、學期中理論課三部分教學內容結束后的3 次交流和學期末的1 次總結）確立了高階思維發展的教學目標，整合意義相關的學習內容，創設促進深度學習的真實情境（實驗課和模擬仿真課）和選擇持續關注的評價方式來引導學生深度理解、批判建構、積極體驗和深度反思.

2.6 “6”點考核引反思

美國教育家舍恩提出了教師即“反思的實踐者”［10］.反思在實踐研究中既是一個循環的終結，又是過渡到另一個循環的中介，而科學的評價則是教師進行反思的前提.

多元化的考核方式不僅能使學生對無機化學課程理論學習的熱情持續下去，而且還能提高對實驗課程的重視程度.這樣既有利于激發學生學習的熱情和主動性，又能培養學生的高階思維，更能促進教學水平的提升.無機化學理論和實驗課程通過“雙六”考核點對學生的學習情況進行持續的評價和及時反饋，進而引導學生深度反思并及時調整學習策略，從而實現深度學習.其中，理論課程的六個考核點是課前預習、MOOC 學習、單元測試、課堂表現、作業互評和翻轉課堂表現，實驗課程的六個考核點是理論知識考核、課前網絡學習、隨堂提問、隨堂技能自評和互評、翻轉課堂表現和綜合性實驗設計.這樣既體現了混合式教學模式評價的客觀、合理、全面，同時又能充分體現深度學習的評價價值.

2.7 “7”次答疑建平臺

師生之間有效的溝通交流是完成深度教學的關鍵.網絡的快速發展給師生和生生交流提供了極大的方便，這也為深度學習混合式教學模式的實施搭建了平臺.無機化學課程采用7次線上統一答疑及教師和學生在社交平臺（如QQ、微信等）上隨時答疑，讓學生認識到可以通過網絡建立學習共同體平臺，在解決問題的過程中不僅能及時解惑，也能提高學生有效溝通的能力，進而不斷深入學習.

3 基于深度學習的無機化學課程混合式教學模式實施效果

通過不同教學模式實施效果的對比，不僅能夠讓教師及時發現課程教學中存在的問題和不足，同時還能判斷本學科教學目標的達成度情況，使教師能及時對知識內容、教學模式進行調整，進而達到深度教學的目的.受條件所限，本教學實施沒能采取實驗班與對照班進行教學實踐，但通過2018、2019 和2021年的期末考試成績區間的數據對比可以看出，實施基于深度學習的混合教學模式取得了一定的成效.這三年實施的教學模式分別是傳統教學、混合式教學和基于深度學習的混合式教學，高于90分的區間數據分別是0、2.50%和17.50%，60分以下的區間數據分別是36.85%、15.00%和12.50%.

4 結語

隨著信息化時代的發展，教學理念不斷更新，教學模式也隨之不斷改變.基于深度學習的混合式教學在無機化學課程教學中的應用是時代發展的需要，更是順應我國建設全民終身學習的學習型社會、學習型大國的必然.通過2018、2019和2021年三個教學周期的實踐，基于深度學習的混合式教學模式取得了一定的成效.該教學模式的實施，為今后無機化學課程教學積累了成功的經驗，也為其他高校的教學改革提供了一定的借鑒.當然，在教學改革實施過程中出現的一些問題，需要教師不斷地學習、反思并加以完善，方能取得更好的效果.