基于DOK模型的課堂設(shè)計(jì)實(shí)踐研究*

摘" 要：深度學(xué)習(xí)是一種有意義的學(xué)習(xí)方式，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的批判與反思，注重知識的整合與建構(gòu)，重視模型認(rèn)知與證據(jù)探尋，面向問題探究與解決。DOK（Depth Of Knowledge，知識深度）模型指向評估問題設(shè)計(jì)和任務(wù)與活動設(shè)計(jì)體現(xiàn)的思維深度，旨在發(fā)展學(xué)生認(rèn)知水平，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)，提升學(xué)科素養(yǎng)。文章對基于DOK模型的課堂設(shè)計(jì)實(shí)踐進(jìn)行了探究，以期為相關(guān)教育工作者提供參考。

關(guān)鍵詞：DOK模型；深度學(xué)習(xí)；教學(xué)設(shè)計(jì)

我國于1999年正式啟動了新一輪課程改革。新課程課堂教學(xué)改革對傳統(tǒng)的課堂教學(xué)評價(jià)方式和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了深刻調(diào)整，注重以學(xué)論教，以此來衡量課堂教學(xué)質(zhì)量。課程實(shí)施不再過分強(qiáng)調(diào)被動接受和機(jī)械記憶的淺層學(xué)習(xí)方式，而是倡導(dǎo)學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)，注重培養(yǎng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的思維能力和生成能力，從而進(jìn)一步提升學(xué)生解決復(fù)雜問題的能力。

一、DOK模型簡述

深度學(xué)習(xí)的概念起源于20世紀(jì)40年代的人工智能領(lǐng)域，后逐漸應(yīng)用于教育領(lǐng)域。深度學(xué)習(xí)以綜合、評價(jià)、反思、創(chuàng)造等高階認(rèn)知活動為主要的學(xué)習(xí)形式，旨在培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的核心素養(yǎng)和關(guān)鍵能力。

1997年，美國教育評價(jià)專家韋伯為評估學(xué)生思維能力的層次發(fā)展提出了DOK理論。隨著課程改革的推進(jìn)，知識深度DOK模型逐漸從教學(xué)評價(jià)領(lǐng)域拓展至課堂教學(xué)領(lǐng)域，現(xiàn)如今已成為美國課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的重要理論依據(jù)。

DOK（Depth Of Knowledge，知識深度）模型是一種基于課程標(biāo)準(zhǔn)，可視化評估學(xué)生認(rèn)知能力、挖掘?qū)W生高階思維深度的重要工具。該模型并非單純注重知識難度，而更強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的復(fù)雜性。DOK模型將學(xué)生的認(rèn)知水平分為四個(gè)等級，其中DOK1和DOK2屬于淺層學(xué)習(xí)，DOK3和DOK4則涉及深度學(xué)習(xí)。設(shè)計(jì)者可以根據(jù)各個(gè)等級的思維要求，制訂相應(yīng)的活動和任務(wù)，以規(guī)劃并衡量不同層次的思維，如表1所示。

二、基于DOK模型應(yīng)用教學(xué)案例分析——“關(guān)注環(huán)境，我為工業(yè)生產(chǎn)治理二氧化硫污染建言獻(xiàn)策”

（一）設(shè)計(jì)理念

DOK模型在教學(xué)中的應(yīng)用，旨在推動學(xué)生思維深度發(fā)展。根據(jù)知識深度層次模型，教師可設(shè)計(jì)相應(yīng)的問題和學(xué)習(xí)任務(wù)或活動，引導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)地探索學(xué)習(xí)。具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)不僅能夠激發(fā)學(xué)生高級思維的發(fā)展，還能提高學(xué)生的批判能力和反思能力，因此教師要引導(dǎo)學(xué)生注重學(xué)習(xí)過程中的模型認(rèn)知與證據(jù)尋找，讓學(xué)生不僅“知其然”，且“知其所以然”，并能運(yùn)用所學(xué)知識和思維解決新問題，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)。教師在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，可采用創(chuàng)設(shè)問題情境—提出問題—提出假設(shè)—實(shí)驗(yàn)探究—得出結(jié)論—學(xué)以致用（解決問題）的方法，指導(dǎo)學(xué)生將發(fā)現(xiàn)問題與解決問題相結(jié)合，充分體現(xiàn)和挖掘化學(xué)學(xué)科核心價(jià)值。

（二）案例分析

環(huán)節(jié)一：引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注環(huán)境問題（知識層級DOK1：回憶與再現(xiàn)）

二氧化硫是大氣污染的主要元兇之一，與人們的生產(chǎn)與生活密切相關(guān)。為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，教師可展示工業(yè)燃煤污染的真實(shí)情境，播放關(guān)于二氧化硫的自述視頻并布置任務(wù)，要求學(xué)生觀看視頻，獲取有效信息，回答問題：“二氧化硫主要來源？二氧化硫污染危害？”學(xué)生通過回憶與再現(xiàn)真實(shí)情境中二氧化硫的相關(guān)信息，進(jìn)行簡單提取、加工和整合，從化學(xué)視角感受生活，領(lǐng)悟化學(xué)與生活之間的緊密聯(lián)系。活動設(shè)計(jì)中的問題答案明確固定，學(xué)生僅需對事實(shí)進(jìn)行回憶與簡單分析。學(xué)習(xí)過程主要依據(jù)知識層級DOK1設(shè)計(jì)，旨在培養(yǎng)和評估學(xué)生的記憶和提取文本信息的能力。

環(huán)節(jié)二：分析預(yù)測二氧化硫的性質(zhì)（知識層級DOK2和DOK3：技能與概念、策略性思考與推理）

教師可通過布置學(xué)習(xí)任務(wù)要求學(xué)生建立價(jià)類二維圖，分析預(yù)測二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)。學(xué)生根據(jù)價(jià)類二維圖的橫縱坐標(biāo)，在分析二氧化硫化學(xué)性質(zhì)的過程中需要運(yùn)用已有的知識和原理對圖表中的信息進(jìn)行處理和組合，然后根據(jù)事實(shí)、概念，運(yùn)用比較、分析得出二氧化硫具有酸性氧化物、還原性、氧化性的性質(zhì)，但是答案也是明確的，相對固定的；漂白性的推斷則是通過提取視頻中關(guān)鍵信息“有色變?yōu)闊o色，久置后又恢復(fù)原來的顏色”進(jìn)行簡單推理和解釋。以上任務(wù)群的完成需要知識層級DOK2的思維認(rèn)知水平。但是“推導(dǎo)出二氧化硫作為氧化劑或還原劑可以與之反應(yīng)的物質(zhì)，并嘗試寫出相關(guān)的化學(xué)方程式”超越了簡單文本和信息的提取、分析，需要學(xué)生根據(jù)反應(yīng)原理深挖反應(yīng)物與二氧化硫性質(zhì)之間的關(guān)系，運(yùn)用聯(lián)想、分析、推理等多步邏輯思維過程才能完成，這是DOK3知識層級的任務(wù)特點(diǎn)。

環(huán)節(jié)三：設(shè)計(jì)并優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)（知識層級DOK3：策略性思考與推理）

在這個(gè)環(huán)節(jié)中學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)是學(xué)會利用環(huán)節(jié)二中習(xí)得的二氧化硫研究方法模型，設(shè)計(jì)一套實(shí)驗(yàn)裝置，以驗(yàn)證二氧化硫的所有化學(xué)性質(zhì)，體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛和喜悅，感受化學(xué)世界的奇妙與和諧。學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的探究過程中不僅需要整合和分析二氧化硫各種性質(zhì)之間邏輯關(guān)系，還需要優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案，分析和推斷宏觀現(xiàn)象與微觀粒子反應(yīng)過程的復(fù)雜性等。學(xué)生在整個(gè)探究性活動中需要將信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)和整理，運(yùn)用復(fù)雜抽象、邏輯推理等認(rèn)知策略，收集和分析證據(jù)，得出結(jié)論，屬于“運(yùn)用策略性思考和推理”，這是DOK3中思維認(rèn)知要求。

環(huán)節(jié)四：為治理二氧化硫污染來獻(xiàn)策（知識層級DOK4：拓展性思考）

在這個(gè)環(huán)節(jié)中學(xué)生需根據(jù)二氧化硫的相關(guān)性質(zhì)，設(shè)計(jì)治理二氧化硫污染的方案，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際選擇合適的治污方法，逐步建構(gòu)解決實(shí)際問題的思維模型，學(xué)會關(guān)注人類面臨的與化學(xué)相關(guān)的社會問題，體會化學(xué)學(xué)科的認(rèn)知功能和應(yīng)用價(jià)值。學(xué)生在尋找治理方案的過程中，需要運(yùn)用分析、綜合、發(fā)散、批判等高階思維，多角度考慮治理方案，如從源頭考慮、從尾氣角度考慮、從已經(jīng)產(chǎn)生酸雨考慮等，得到的治理方案往往不是唯一的。在這個(gè)拓展性思考環(huán)節(jié)中，學(xué)生要知道知識怎么被應(yīng)用，也就是說學(xué)生不僅能夠會用所學(xué)知識與方法解決問題，而且能夠?qū)徱暋⒃u價(jià)、改進(jìn)問題解決方案。這一環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)任務(wù)復(fù)雜程度大，思維認(rèn)知需要從簡單的記憶、理解提升到評析、綜合與創(chuàng)造等層次，達(dá)到了DOK層級中最高級別要求。

三、基于DOK模型的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)策略

（一）重視教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化，進(jìn)行DOK模型層級設(shè)計(jì)

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》提倡教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)。DOK模型是基于課程標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)問題和學(xué)習(xí)活動，用于評估與發(fā)展學(xué)生思維深度。教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化對DOK模型中問題和學(xué)習(xí)任務(wù)的設(shè)計(jì)起到關(guān)鍵性的作用，不僅為DOK模型層級搭設(shè)提供了基礎(chǔ)，而且大大提高了學(xué)生在解決問題時(shí)檢索知識的效率。這需要教師深挖教材內(nèi)容，從“大觀念”角度進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)，將知識內(nèi)容進(jìn)行橫縱向聯(lián)系，進(jìn)階式考查和培養(yǎng)學(xué)生的思維認(rèn)知水平。教師在建構(gòu)教學(xué)內(nèi)容時(shí)應(yīng)順應(yīng)學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，根據(jù)知識結(jié)構(gòu)、學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和問題結(jié)構(gòu)，融合人文素養(yǎng)進(jìn)行合理布置；學(xué)習(xí)內(nèi)容能夠基于學(xué)生原有的知識基礎(chǔ)上，推動學(xué)生思維，將原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的舊知識融入新知識的學(xué)習(xí)情境中，使學(xué)生的思維深度達(dá)到下一個(gè)發(fā)展區(qū)。

（二）準(zhǔn)確理解DOK模型層級關(guān)系，注重滲透交叉的層級設(shè)計(jì)

韋伯將DOK模型從低到高分成四個(gè)進(jìn)階等級，但是這并不意味教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)一定要將這四個(gè)層級嚴(yán)格分明，或者只是簡單將層級相加。恰恰相反，由于學(xué)科知識間關(guān)聯(lián)緊密性，解決問題所涉及的思維認(rèn)知難以避免會出現(xiàn)交叉。然而低階思維的養(yǎng)成是高階思維養(yǎng)成的基礎(chǔ)，所以總體上教師應(yīng)順應(yīng)學(xué)生的思維認(rèn)知水平，從低到高、循序漸進(jìn)地設(shè)計(jì)活動、任務(wù)，根據(jù)教學(xué)需要設(shè)計(jì)層級滲透交叉。教師可以在新知識學(xué)習(xí)的前半段設(shè)計(jì)低層次思維認(rèn)知水平的滲透交叉，等學(xué)生的思維上升一定程度后，再自然過渡到高階思維層級的滲透交叉，這樣才能讓學(xué)生的思維認(rèn)知水平得到合理適度的螺旋式提升。

（三）優(yōu)化基于DOK模型的問題與任務(wù)設(shè)計(jì)，促進(jìn)問題解決中高階思維的發(fā)展

綜合行為主義、信息加工理論及問題解決的生態(tài)理論對問題解決的過程進(jìn)行了闡述。問題解決涉及個(gè)體內(nèi)部的應(yīng)激反應(yīng)、與環(huán)境的雙向互動以及信息輸入、加工與輸出的過程。問題為導(dǎo)向、任務(wù)為驅(qū)動的教學(xué)方法在實(shí)踐中被廣泛采用。然而，教師往往更關(guān)注問題和學(xué)習(xí)任務(wù)的數(shù)量，而忽視了有效性設(shè)計(jì)。這導(dǎo)致設(shè)計(jì)的問題缺乏深度，針對性不強(qiáng)，學(xué)習(xí)任務(wù)流于形式，思維張力不足，學(xué)生難以真正參與學(xué)習(xí)，從而容易出現(xiàn)無效或低效的教學(xué)。

學(xué)科核心素養(yǎng)的形成需要在特定任務(wù)或問題情境中，通過解決問題過程培養(yǎng)關(guān)鍵能力或品質(zhì)。將情境中的學(xué)習(xí)材料、問題、活動有機(jī)串聯(lián)成邏輯清晰、思維進(jìn)階的任務(wù)群，為學(xué)生提供開放性學(xué)習(xí)材料，有助于學(xué)生聚焦有意義的活動，實(shí)現(xiàn)知識與經(jīng)驗(yàn)的模型化，并將之有效應(yīng)用于實(shí)際問題解決，從而逐步提升真實(shí)情境問題解決中的高階思維發(fā)展。

（四）關(guān)注學(xué)習(xí)過程，注重診斷與發(fā)展DOK模型的學(xué)習(xí)評價(jià)

學(xué)生的學(xué)習(xí)過程是一個(gè)不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的循環(huán)進(jìn)階過程。其中思維能力的培養(yǎng)是一個(gè)連續(xù)系統(tǒng)的關(guān)鍵過程，而合理設(shè)計(jì)教學(xué)系統(tǒng)中的情境、活動、評價(jià)等環(huán)節(jié)，促使教、學(xué)、評一體化，成為診斷與發(fā)展DOK模型的重要途徑。關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過程，注重診斷與發(fā)展DOK模型的學(xué)習(xí)評價(jià)成為不可或缺的教學(xué)環(huán)節(jié)。教師可以在教學(xué)前設(shè)計(jì)相應(yīng)學(xué)案，檢驗(yàn)學(xué)生預(yù)備知識與能力程度；課中嵌入式評價(jià)多設(shè)計(jì)關(guān)注學(xué)生在做出決策判斷和解決實(shí)際問題等過程中表現(xiàn)出來的非智力因素，如情感、價(jià)值觀等；課后可設(shè)計(jì)多元化的作業(yè)，全面診斷和發(fā)展學(xué)生的知識、能力、價(jià)值觀念等。為了外顯學(xué)生的思維路徑，方便進(jìn)行量化評估，教師可以通過設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)效果評價(jià)表，如表2所示，來診斷學(xué)生的思維結(jié)構(gòu)的深廣度，便于精準(zhǔn)把握教學(xué)，提高教學(xué)的有效性。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 葉冬連，胡國慶，葉鵬飛. 面向核心素養(yǎng)發(fā)展的課堂深度學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)與實(shí)踐：基于知識深度模型的視角［J］. 現(xiàn)代教育技術(shù)，2019，29（12）：35-40.

［2］ 楊雅晴. 基于動機(jī)設(shè)計(jì)模型的課堂教學(xué)實(shí)踐：以《氯水的性質(zhì)》教學(xué)為例［J］. 中國現(xiàn)代教育裝備，2019（16）：39-41.

［3］ 羅靜. 基于知識可視化的翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)模型設(shè)計(jì)及實(shí)踐研究［J］. 貴州廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào)，2018，26（01）：35-41.

（責(zé)任編輯：向志莉）