為學生“深度學習”而設計

柏 楊 翟元國

（揚州大學附屬中學，江蘇 揚州 225000）

筆者在高中執教了20多年，反思教學過程，發現學生的學習缺少用心思考，學習過程滯留在淺層學習狀態；教師的教學也缺少整體設計，教學過程缺少為學生深度學習的設計.

1 淺層學習與深度學習

淺層學習（surface learning）是一種機械式的學習方式.學習者為了完成任務被動地接受學習內容，把信息作為孤立的、不相關的事實來接受和記憶.［1］

深度學習（deep learning）是指在理解學習的基礎上，學習者能夠批判地學習新思想和事實，并將他們融入原有的認知結構中，能夠在眾多思想間進行聯系，并能夠將已有的知識遷移到新的情境中，做出決策和解決問題.［2］

淺層學習者往往是在外力驅動下的學習，如通過評分、考試過關來促進學習.學生學習的目的就是在測試或考試中順利過關.為什么許多高中生尤其是高一學生，更多地習慣于淺層學習呢？其一，因為他們在小學、初中取得了一定的“成功經驗”，嘗到了甜頭.在義務教育段，由于學習的內容比較淺顯，通過一定的機械重復和強化記憶，就能在考試中取得較好的成績，所以他們已經習慣淺層學習策略.其二，一些高中教師的教學行為也助長了學生選擇淺層學習策略.我們可以從Chew Fook Tim（2004）在《Encouraging Deep Learning》中提到的幾個觀點去理解：第一，在教學過程中，教師缺乏對整體教學目標的清晰描述.在這樣的教學結構中，課程內容主題間產生脫節，以至于學生不能圍繞目標緊密系統地掌握知識.第二，如果學習中包含大量的新信息或者要求在有限的時間內去掌握新知識，學生只能是被迫去“應付”學習，因而不會深入探求.第三，以教師為中心的教學模式，強調知識傳授而不是深入理解.第四，教師的消極教學風格也是形成淺層學習的原因.第五，學生看不到深層學習的價值，而教師或教學過程也沒有通過主題間的內在聯系幫助學生認識到這個價值.第六，學習進程中急功好進、浮于表面機械的評價方式無形中也鼓勵了淺層學習.［1］

2 為學生深度學習而設計的教學策略

2.1 引導學生深度參與是深度學習的前提

學習要有深度，教師必須進行有針對性、啟發性、參與性與體驗性的教學設計，關鍵是讓學生深度參與，自主探求正確的思想與方法，而不是單純記住什么是標準答案.

2.1.1 提出問題，引導積極參與

以曲線運動一課為例.引入時，教師在做完演示實驗，介紹什么是曲線運動后，請學生圍繞“曲線運動”提問.這樣，把對曲線運動研究的實質性問題拋給了學生.由學生提出問題，一方面反饋了學生的初學的思考，一方面引起了本節課的探究與學習.在筆者的課堂實踐中，學生提出：如何判斷物體的運動方向呢？如何畫出物體的位移－時間圖像和速度－時間圖像？做曲線運動的物體受力有什么特點？其加速度的大小和方向是怎樣的？物體做曲線運動的條件是什么？與物體做直線運動有什么區別？如何確定曲線運動物體的速度方向？黑板上一下子列出了6～7個問題.教師對學生說：“課桌上面有一些實驗器材，請你們自己選擇器材設計實驗，并根據看到的實驗現象和測量結果，逐一探討上述問題.”

心理學研究證明，提出問題會使提問者的心理指向集中在問題當中，對答題內容的關注和探究會更加深入和持久，從而成為學習的有心人.由于學生的積極參與，我們發現，學生看待事物的態度有了明顯的改變，求知的欲望更強烈，探尋事物本源，掌握物理本質的能力越來越強，思考問題的能力也明顯提高.

2.1.2 設計活動，吸引全員參與

以平拋運動一課為例.在觀察了平拋運動的物體在豎直方向做自由落體運動后提出：我們能否設計幾種不同于課本上的實驗來證明平拋運動的物體在水平方向做勻速直線運動呢？事實上，一周以后，筆者收到了近10種不同的方案，他們3～5個人一組，查閱資料，請教教師，上網搜尋，發揮想象，在活動中深度研究，取得明顯效果，對平拋運動的認識有了深刻的認識，免去了我們以前講了許多題目，學生仍然一知半解的狀況.

2.1.3 豐富素材，提供內容參與

以天體運動為例，筆者一方面注意收集關于我國航天事業的發展，提供大量資料、圖片、數據、視頻給學生，以激發學生濃厚的興趣深度參與；另一方面也請學生關注相關問題，研究與人造衛星相關的問題.實踐發現，通過深度學習，學生對以往認為較難理解的變軌問題，雙星問題有了較清晰的認識.

深度參與的教學設計關鍵是要關注4個方面，一要關注學生活動的參與面；二要關注學生探究的深化點，三要關注學生思維的批判性；四要關注學生主動建構的生成度.

2.2 引起學生深度思考是深度學習的重點

用心悟出來的道理才屬于自已.教學設計過程中，可以通過類比或對比促進學生深度思考.

2.2.1 實踐是深度思考最好的教師

以拋體運動的研究一課為例，這是一節選修內容.首先讓學生自主學習有關知識，組織交流討論，明確斜上拋物體的水平射程與哪些因素有關，然后筆者讓學生進行“水火箭”比賽，從選材到制作，從理論到實踐，從比賽到展評，提供實踐平臺引導學生深度學習.通過活動，學生學習物理的興趣明顯提高，對高一物理學習有擔心的心理障礙明顯下降.

2.2.2反思是深度思考最好的方式

以“探究加速度與力、質量的關系”的學生實驗一節為例.教材中提出“細繩對小車的拉力近似認為等于砂和砂桶的重力”.多年來，為這論斷不知要花多少時間和精力.現在筆者的設計是：提出問題讓學生爭論，繩中的拉力是近似等于砂和砂桶的重力，還是等于砂和砂桶的重力？有學生說，這個拉力本來就等于砂和砂桶的重力，初中物理課上就是這么教的；有學生反對說，初中物理中描述的物體做勻速運動，這里是加速運動，顯然不同；有學生說，小車做加速運動，那么砂桶也應該向下做加速運動，那么砂和砂桶的重力就該大于繩中的拉力，所以這兩個力應該不等.通過批判性的研究，學生明確了繩中的拉力應該小于砂和砂桶的重力.于是提出追問：什么情況下這個近似條件成立？引導學生進入深度思考，從而明確了其中的道理，為后續的進一步學習奠定了堅實的基礎.

2.2.3 問題是深度思考最好的途徑

以“變壓器”一節為例.圍繞副線圈輸出電壓U2的大小與哪些因素有關提出問題串，師生互動，在不斷深入的問題的引領下，修正研究方向，引導學生深度學習.例如：

問題1：副線圈兩端的電壓U2可能跟什么有關？

學生回答：可能與n1、n2、U1有關.

問題2：用什么方法探究它們之間的關系呢？

學生回答：控制變量法.

問題3：如何控制？

學生回答：（1）保持n1和n2不變，探究U2和U1的關系；（2）保持U1和n1不變，探究U2和n2的關系；（3）保持U1和n2不變，探究U2和n1的關系.

問題4：如何進行測量？

學生回答：可以用交流電壓表和可變變壓器來進行實驗探究.

問題5：如何處理實驗數據？

學生回答：建立數據表，列表分析；還可以作出圖線分析.

這第6個問題引起學生深度的思考，從能量守恒、磁損耗等方面全面思考，從而弄清理想變壓器的條件.

2.3 給予學生深度引領是深度學習的關鍵

深度引領的前提是教師對課程的整體認知.也就是說，教師要充分理解學情、理解文本、理解生活、理解自然與社會.

2.3.1 知其然，實現知識引領

讓知識學習經歷感受、感知、感悟的階段，把知識學習推向條理、道理、哲理的層次.例如在“牛頓第三定律”一節的學習中，通過提水桶感受桶也在拉手，感受到力的作用是相互的，再通過觀察兩個規格一樣的彈簧測力計互相鉤拉實驗，感知到力的相互作用規律，最后再來解釋“馬拉車的力始終等于車拉馬的力”的道理，明確車能否加速的真正原因取決于車受到的合力，感悟到對待客觀事物，應該要透過現象看本質的哲理.

2.3.2 知其所以然，實現思維引領

例如在探究加速度a與合外力F、物體的質量m的關系的探究實驗中，通過理論探究，在學生明確了細繩對小車的拉力近似等于鉤碼的重力的條件是鉤碼的質量m遠遠小于小車的質量M后提出，上述條件如果不能滿足，我們能否設計新的實驗來驗證牛頓第二定律呢？給學生時間進行分組討論后指出：如果有5個5g的鉤碼和1個100g的小車，可做5次實驗，第1次將4個鉤碼放在小車里，用1個鉤碼來拉小車，測出加速度a1，第2次將3個鉤碼放在小車里，用2個鉤碼來拉小車，測出加速度a2，……第5次用5個鉤碼拉小車.用方程可表示為

由此可見，無需m遠遠小于M這樣的條件，驗證了系統的加速度與系統所受的合外力成正比.

通過深度引領，讓學生感悟邏輯思維、辯證思維的基本方式，體驗批判思維、系統思維、逆向思維、創新思維的過程，實現由知識學習、能力訓練引領到素養學習、智慧學習的層次.

2.4 引導學生深度拓展是深度學習的延伸

深度拓展要求教師具備3種意識：教學目標意識、教學批判意識和教學資源意識.深度拓展是教師基于教材、學情和對教學進行的整體設計對課程的2次開發，拓展的對象包括知識拓展、方法拓展和思維拓展.

2.4.1 閱讀，有助于知識拓展

一方面，教師要進行廣泛閱讀，對課程標準有明確的認識，對中外不同版本的教材進行比較研究，關注科學發展動態和科技應用現狀，了解先進的教育理論、教學方法，掌握現代的教學手段，開發教學資源；另一方面，要求學生進行廣泛的閱讀，拓展知識面，增加感性認識.見多識廣，有利于舉一反三，觸類旁通.

2.4.2 批判，有助于方法拓展

一方面，教師要不斷對自己的教學方案、教學過程、教學手段進行批評，不斷總結，不斷改進，有助于幫助學生拓展方法、提升能力、培養創新精神；另一方面，培養學生的批評精神，不要逆來順受，滿足現狀.要敢于挑戰課本，挑戰權威.集思廣益，有利于方法拓展，從而形成創新能力.

2.4.3 反思，有助于思維拓展

一方面，教師要不斷反思，通過對教學內容的整體設計對課程的2次開發，提高教學的有效性；另一方面，提醒學生不斷反思，通過對學習的內容，練習的習題，觀察的現象，探究的實驗的反思，拓展自我的綜合認知能力和思維能力.

3 為學生深度學習而設計的反思

以為學生“深度學習”而設計的理念為引領，需要轉換教師專業視角，從學生“深度學習”的角度衡量和評估自己的教學成效，主要應關注以下幾點.

（1）凸顯主體性，優化學習品質.深度學習理念將發展學生自主學習能力，提升學生的學習素養，培養學生元認知能力應作為深度學習的第一要務.

（2）體現發展性，促進教師、學生共成長.“深度學習”理念，要求教師必須在教中“學”，在學中“教”，通過“學”、“教”活動，設計“深度教學”的過程，改進教師的教學行為，促進學生“深度學習”.

（3）強化引導性，提升教學的有效性.為學生“深度學習”而設計，要重視基礎，要強化說理，要探尋規律、方法和本質，要堅持先學后教.通過引領，使學生的智慧得以活化，創造性得以增強，使有效教學的內涵得以提升.

1 Geoff R MacFarlane，Kevin W Markwell and Elizabeth M Date-Huxtable.Modelling the research process as a deep［J］.Journal of Biological Education，2006（41）.

2 王玨.杜威的教育思想與深度學習［J］.教育技術導刊，2005（9）：7.

3 嚴燦云.踏著學生的節拍產生最強的共鳴——“深度學習”之課堂節奏調控問題初探［J］.物理教師，2014（1）：13－14，19.