“MIS聯合教學設計”促進深度學習一些思考*

宋煜

（江蘇省無錫市第六高級中學江蘇無錫214023）

“MIS聯合教學設計”促進深度學習一些思考*

宋煜

（江蘇省無錫市第六高級中學江蘇無錫214023）

教學時效大因素背景下，為了讓學生可以學到更多的知識，常規教學多在缺少交流互動的課堂讓學生“快速”略覽知識，“MIS聯合教學設計”意在通過“觀察榜樣”的間接學習幫助學生在直接經驗學習基礎上形成長久記憶及獨立解決復雜問題技能，也可以讓教師在“多而廣”實用低階思維和“少而深”牢固高階思維的兩難選擇起到一定制衡作用。

觀察建模；最近發展區；交互式教學；替代性強化；自我強化

當畢業許多年的學生被問及今天你還記得的知識是什么？學生們往往回答，當年通過刻苦學習捻熟于心的知識和解題技能至今不記得其中任何一個，經久不忘的反而是那些教師演示不成功的實驗、課外小組實驗發明、校本研究課程或者大學畢業論文。這種回答或許會讓教師失望，但有沒有深思過其緣由？

一、教學現狀調查

筆者針對高中課堂教學從有效性、個體差異、設計理念等角度對教師調查，發放問卷80份，收回有效問卷76份。主要內容匯總如表1所示：

表1 課堂教學現狀問卷調查

學生在各項智能上存在差異，這在傳統教學上稱為缺陷，調查表第1、3項顯示教師大多會傾盡全力的用“課內、課外”勤奮的教學幫助學生彌補，結果是學生把教師看成了幫助其獲取好成績的工具，學生成績的好壞也成為衡量教師績效的重要指標，于是師生雙方為自己的“功利”目標而努力著，關注重心是如何提高考試成績，這樣學習的知識若想形成長久記憶或去獨立解決復雜問題只是臆想。

從小學至高中的教學讓學生“快速”略覽各種學科掌握沒完沒了的各種知識和解題技能，調查表第1、2項顯示，當所教內容沒有完全為學生理解時，某些教師會因為是自己不夠努力“教不會”學生而歉疚。其實教師忽略了這與教學時效這個大因素有關，大因素所給予的時間只容許教師在發展學生“多而廣”實用低階思維和“少而深”牢固高階思維中選擇一種，即數量對質量的問題，不過相信這是一個讓教師兩難的抉擇，前者帶來的是學校直接評估教學績效的提高，后者帶給學生的是讓其獲益終生的深度學習能力提升，問卷第4、5、6顯示有很多教師早已經意識到這個問題了，只是苦于沒有明智的辦法打破這個教學瓶頸。

二、設計模型提出

美國心理學家班杜拉提出“觀察學習中，學習者不必直接做出反應，也無需親身體驗強化，只要通過觀察他人在一定環境中的行為，并觀察他人接受一定的強化便可完成學習。”［1］相對于依托直接經驗的學習耗時較長且進展緩慢（即傳統教學主要教學著力點）；觀察榜樣行為獲得間接經驗的學習過程大大縮短，這種學習是內部因素和外部影響的復雜相互作用的產物，對有效學習卻有著非比尋常的價值。

無論何種學習都是與他人交流合作中發生的，如：事實知識學習過程中互動主體是學生與教師；探究學習互動主體是學生和合作伙伴；自主學習互動主體是學生和學習資源（包括課本、多媒體交互系統、學習共同體等），可見交流合作是教學活動最基本特征之一。

宏觀學習情境如：慕課、微視頻、大數據系統、網絡交互平臺等不斷涌現，勢必要以轉變教學方式為支點才能翹起深度有效教學大作為，借鑒Palincsar提出的交互式教學（建立在維果茨基認知發展理論之上的一種模式Interactive support）［2］和班杜拉提出的建模（Modeling）對學習行為形成的作用［3］，結合問卷5、6、7結果筆者嘗試以最近發展區作為教師介入空間，以“微視頻”為基點切入教學平臺為學習提供支持，“教”與“學”圍繞某一個核心問題或主題展開，用平等交流和自主互動方式，充分發揮“他人”在學習中建模作用，為促使學生主動而有效深度學習提供一種間接學習的提升空間（以下簡稱為MIS聯合教學設計），其設計模型如圖1所示。

圖1MIS聯合教學設計模型

三、設計模型要素分析

“MIS聯合教學設計”主張通過最近發展區支架搭建、平等的教學互動使存在個體差異的學生通過觀察學習都可以獲得間接學習體驗，模型中的最大驅力是來自于影響學習動機的三種強化因素即“外部強化、替代性強化、自我強化”［4］，后兩種因素不但可提升其外顯學習能力還能增強默會知識的習得。

1．最近發展區搭建的支架要強弱適當

學生在他人指導下取得成功的位置就是最近發展區，教師搭建支架需保持兩方面的制衡，既不能讓學生覺得過于容易，不需要幫助就能獨立完成（獨立行為水平）［5］導致學優生的厭倦情緒，也不能過難，讓學生覺得無法企及產生挫敗感，對利用自我效能激勵學習作用起到負面作用，建議初級學習水平或抽象概念學習可搭建強支架，中等學習水平或程序性知識可搭建一般支架，高級學習能力或事實性知識可搭建弱支架。

2．觀察學習建模基本步驟

首先，著眼于學生特定的、具體的用以促進理解的觀察學習建模。如：原電池原理學習時，為防止學生形成“電極材料只能是活性不同金屬材料、電解質電離及導電”等迷思概念，不能只做淺層的事實性知識正負極判斷、電子流向簡單模仿分析，還應圍繞核心主題通過交互定向建立氧化還原反應（經驗）與原電池概念學習深層理解聯系。其次，關注學生之間的相互支持和促進利用誘發效應自我強化。如：溴、碘提取工藝，以“同伴分析氯水與溴化鈉反應過程”制成的微視頻為榜樣，學生記憶深處置換反應就可被誘發出來做出氯氣置換碘的實驗設想，然后依靠信息反饋進行自我評價和調節。再次，選擇功能各異交互形式，讓替代性強化更好發揮學習主觀能動作用。如：原電池電極材料，支持正反樣例探究示范，學生固有思維中，原電池電極材料一定是金屬不利的經驗被范例所抑制、氧化還原反應綜合氧化劑、還原劑進一步確定電極有利的思維被正例示范強化，從而通過觀察學習使學生更積極、迅速地跨越最近發展區作出新知識的有意義學習。

四、教學案例

1．用“直接的觀察學習”讓學生“愛上”畫圖

建構主義認為“人類記憶的首要問題不是貯存而是提取”，也就是說學生在貯存信息的同時，必須能在沒有外來幫助的情況下提取信息。傳統教學中教師教授的多而廣知識、學生探究學習獲得體驗及具有時代特色的微視頻等，提供給學生多是“碎片化”知識，為保證后續的教學進度這些零碎知識使用頻次受到限制，過一段時間后學生記憶就會逐漸模糊起來……

案例1蘇教版《化學1》“物質的分類與轉化”第1課時教學流程

【課前自主學習】為學生提供兩段講練結合的微視頻讓學生預先學習

微視頻1－1：按照分類標準不同（分類標準唯一樹形分類法和分類角度多樣化的交叉分類法）對物質類別進行劃分→以化合物“鹽”分類為示范樣例展示→請你說說“酸、堿”有哪些分類方式。

微視頻1－2：按照反應物、生成物種類數目分為四大基本反應類型→不同化學反應分類練習（包括高爐煉鐵反應、實驗室制取氯氣反應等）→某些學生分類結果樣例展示，請觀看視頻同學幫助批改。

【課堂授課階段】第一階段：為什么我們要學習分類的方法？→通過微視頻1－1你能說說常見的分類方法包括哪些？→化合物中酸、堿分類方式展示（以合作小組形式交流成果）→提供酸性、堿性氧化物基本概念請學生寫出二氧化硫、氧化鎂分別與堿、酸反應方程式及討論氧化物是不是只有這兩類呢？（合作探究并相互評價最后推舉代表展示結論）→多種物質分類練習→學生總結物質分類思路（口述）、教師將其整理為思維導圖（板書）→作業：布置兩道物質分類試題，要求用思維導圖展現結論。第二階段：通過微視頻1－2自學對視頻中學生給出的“答案”（化學反應分類結果），談談自己的看法→既然按照反應物、生成物種類不能將全部化學反應囊括其中，換個角度，從“元素在形成化合物時表現出的一種性質‘化合價’”角度分析→學生將化學反應重新分類→將四種基本反應類型與氧化還原反應之間的關系畫圖表示。

本課時核心知識“分類”可分解為“物質分類、化學反應分類”兩個主要核心問題，銜接教學時診斷出這部分知識學生的經驗“比較豐富而雜亂”，所以“MIS聯合教學設計”只在“氧化物分類”“化合價”提供兩個基本概念的“弱支架”。表面上看本節亮點應該是貫穿全程微視頻1－1的觀察學習和以問題解決為主要交互方式建模。但兩階段總結時繪制物質分類思維方式樹形圖及化學反應分類簡單交叉形概念圖、微視頻1－2中對學生樣例評價過程才是本節點睛之筆，交互中用問題穿織起來的思維導圖被賦予靈魂，在觀察教師及同伴在“聚焦、解決、生成、擴展”問題過程中，逐步領悟、理解、學會組織零散信息并形成“組塊知識”基本技能，這正是利用了“直接的觀察學習”示范，雖然初學者可能只會“照葫蘆畫瓢”，但若教師可以堅持下去，就會使學生的認知技能向高階思維方向拓展成為可能，相信這樣獲得“組塊知識”會給學生留下長久記憶，在將來被需要時更為快速提取出來。

2．用“創造性觀察學習”讓學生“眺望”更遠

化學實驗會涉及到頗多的程序性知識，受課堂學習時間局限往往用“知識傳授→死記硬背→練習→評價→再練習……”通過直接經驗學習簡單處理，但教師發現自己必須要耗費大量時間面面俱到“傳遞”實驗技能、學生沒有時間對出錯練習反思，使教與學都陷入疲憊、低效狀態。

案例2氯氣的實驗室制法教學片斷

微視頻2－1：使用四套分別裝有二氧化錳與濃鹽酸、二氧化錳與稀鹽酸、氯酸鉀與濃鹽酸、氯酸鉀與稀鹽酸實驗裝置并將其依次為1－4進行編號，分別在常溫和加熱情況下進行實驗（課前、課堂使用）。

微視頻2－2：在實驗室氯氣發生裝置和收集裝置中加一個盛有未知試劑（濃硫酸）洗氣裝置，將有色干花放入氯氣集氣瓶內觀察現象（課堂備用）。

微視頻2－3：兩個U型管分別用水、飽和食鹽水在左端封有一段氯氣氣柱，過一段時間觀察現象（課前預先自主學習）。

【自主探究流程】課前自主學微視頻2－1、2－3填寫氯氣實驗室制法自主探究實驗報告→課堂探究時根據提供實驗藥品選擇實驗所需儀器并畫出裝置圖→合作小組連接真實裝置成品展示、不同組間互相評價最后教師點評→教師提供實驗步驟請學生排序并表述理由→對“實驗結束后先撤導管還是酒精燈”等模糊問題可回看微視頻2－1→教師按學生選擇儀器和步驟演示實驗，并將收集氣體放入一朵有色干花，觀察實驗現象→（由學情決定是否使用微視頻2－2）→作業：完成實驗探究報告（如表2所示）并自評、組長組織組內互評。

表2 “氯氣實驗室制法”自主探究實驗報告

“MIS聯合教學設計”在本案例中使用“經驗、反思、知識”三要素為學習支架促進觀察學習認知功能，三要素順序對學習結果沒有影響，如：通過微視頻2－1對比實驗知道二氧化錳與濃鹽酸加熱或氯酸鉀與濃鹽酸均可制得氯氣→用氧化還原反應知識思考→使用不同的強氧化劑和濃鹽酸均可以生成氯氣結論，是按照“知識→反思→經驗”順序的觀察認知過程；再如：勾畫實驗裝置圖，先根據初中所學預設→實際搭建并討論是否可行→實驗裝置正確連接，按照“經驗→反思→知識”順序觀察學習。此外，實驗探究報告中“探究中主要承擔部分”即自我評價，督促探究中幾乎每一步驟都要學生自己參與的“小舉措”，目的是為了提升學生自我效能感（即需要記憶的信息與自己相聯系時可回憶出更多的信息，促成的記憶也會比較長久）的“大功效”，由于學習時間和環境限制不可能做到每個環節都能涉及到學生親身經驗，但教師要善于利用現有先進的教學手段輔助學生，如：微視頻中不同反應條件、濃鹽酸及稀鹽酸、花朵褪色、飽和食鹽水和水中氯氣溶解情況實驗對比等，將形象生動的化學實驗以學生喜歡的方式提供給學生，據課后粗略統計，這些視頻反復觀看的同學達到80%以上，使學生感同身受地體驗了短暫課堂學習時間無法領略的學科魅力，制造的這些有利于學習的“親身經歷”，使學生的思維、視野、精神領域均得到提升的前提下，也能夠對實驗探究中遇到的問題大膽參與推斷，在五個平行班的實驗組內，其中有2個班學生沒有“微視頻2－2”幫助下就提出需要使用除雜裝置才能獲得干燥純凈的氯氣的想法及“實驗步驟排序”給出全面而充分的闡釋。可見，教學設計可促使學生的“創造性觀察學習”，教師若可以在這方面多加斟酌，就能搭建出更多可發揮主觀能動作用的學習支架，幫助學生通過良好的信息反饋渠道自我調節、自我評價，借自我強化促成深層次默會知識的提升。

3．用“抽象性的觀察學習”讓學生“走得”更穩

講解石油煉制知識時教師提一個問題“公交車一般都使用什么做燃料”，教師想聽到的回答是“汽油或柴油”，但學生異口同聲給出的答案卻是“天然氣”，傳遞一個簡單信息，就是學生的知識隨著時代在不斷發生變化，若教師在某個知識上一直使用相同的學習支架，只能將學生的學習能力禁錮于某種狀態，那么教師感覺需要教授的知識越來越多，學生本可以獨立完成學習任務，由于教師反復講解導致厭倦情緒越來越強，這也是造成教師“對刪除許多內容感到不妥和不能給予充足時間保證”讓學生深度精加工矛盾根本原因之一。

案例3“金屬腐蝕”這一主題在小學五年級下冊科學課中通過“奇妙的變化”初識金屬腐蝕的現象→中學化學課程中接觸到“鐵制品銹蝕的條件”→高中必修2引入“鋼鐵的電化學腐蝕”→選修模塊中以“金屬的腐蝕與防護”為主題深層探究……，教材的編排是遵循知識的螺旋式上升規律，意在配合不同階段學生的認知規律循序漸進的學習。

必修2階段“鋼鐵的電化學腐蝕吸氧腐蝕原理簡單探究”，是學生實際發展水平“金屬腐蝕條件”（初中獲得）“原電池是化學能轉化為電能裝置”與潛在發展水平“進一步認識原電池反應實質為氧化還原反應”之間的最近發展區，如果突兀的告訴學生“鋼鐵的腐蝕與電化學有關”，相信多數學生不能接受這個事實，但以微視頻形式布置一個家庭作業，并在下一節“化學電源”教學前通過翻轉課堂進一步強化，相信結果會更佳。

微視頻3－1基本內容流程如圖2所示。

圖2 鋼鐵腐蝕原理初步探究微視頻主干示意圖

微視頻3－1中學生的思維交互可以通過各種網絡平臺完成，如：部分學生根據原電池構成條件用直覺判斷出電解質換成食鹽水與原電池有關，但具體現象不知從何處入手；還有部分學生回憶起初中“鐵釘生銹實驗”所以很快預測現象，這種互動使學習能力不同的學生在觀察“榜樣”過程中間接解決自己學習困惑，也幫助教師提前了解學生學習困難，在課堂教學階段有針對性輔導學生。

選修階段“金屬的電化學腐蝕原理”深層探究片段

微視頻3－2氫氧燃料電池原理包括電極反應式書寫的Flash動畫演示→漸變負極材料為鐵（課堂備用）。

活動探究“鐵的腐蝕試驗”（鐵炭粉混合物分別用氯化鈉溶液a和稀醋酸b浸過的具支試管用止水夾連接的導管放在滴有紅墨水的水中）過一段時間觀察現象→師生交流現象與原電池關系→電極反應方程式“試寫”并請典型樣例學生講解示范→根據學生目標達成情況考慮是否使用微視頻3－2。

案例中“MIS聯合教學設計”側重在不同時段選擇的“最近發展區”不是靜止的、固定的狀態，學生通過與有能力的人合作（榜樣），促使認知能力一直發生變化，這種變化勢必會使學生的“抽象性的觀察學習”能力也隨之改變，所以教師要隨時關注學生獨立行為水平和受助行為水平變化，如：“微視頻3－1”在學生電化學“淺層知識”下搭建以學習共同體為“替代性強化”的強學習支架；選修階段學生已完成電化學原理的學習，達到可以獨立分析及具備電極反應式的書寫基本技能，潛在發展水平也就已經發生改變，如：只準備一個鋼鐵吸氧腐蝕的正極電極反應式弱支架“微視頻3－2”備選。值得一提的是，隨著學習能力的不斷提升，身邊的“榜樣”也會越來越多，在課堂內外教師將不是唯一的榜樣，如：同伴、書籍、電視甚至是多媒體技術都可以成為榜樣；而且，榜樣也不一定是正面的，如：電極反應方程式錯誤樣例的示范，讓學生觀察到與之相同的思維得到結果是錯誤的，從而對這種學習行為起到抑制作用，若自己的結論與“榜樣”的示范一致且得到肯定的評價，那么這種學習行為必將在內心得到成倍強化作用，這也正是通過觀察進行的間接學習比直接經驗學習“時程短，印象深”。

“MIS聯合教學設計”是筆者近年實驗提出的一種不完全成熟的想法，因為其中經歷過思維導圖“教師認為是浪費時間、學生成果評價標準不一致”、微視頻“教師不信任其教學價值課堂重復講解、學生以此為由玩游戲”、合作探究中“教師由于缺乏評價機制無法把控課堂、部分學生由于缺乏責任意識所學甚少”、交互過程“教師為教學進度不肯放權給學生、學優生成為交互主角及學困生挫敗感增強”、學習支架“教師為每個教學難點均設置了‘最近發展區’、學生對單調文本信息幫助無動于衷”等諸多阻礙，也看到了“學生在用思維導圖記筆記、提問題、做單元小結”、“學生訪問教師提供微視頻交互平臺愈加頻繁”、“課上渴望示范自己的學習心得的學生漸增”、“參與實驗班級的學生階段性測試成績不斷攀升”的可喜局面，既然學生可以通過“他人”的示范學習到“少而深”牢固高階思維建構的知識，那么值得教師研究為學生提供“注意、保持、知識再生、動機強化”高效的觀察學習過程，以開發學生學習潛能，希望不久的將來以自我學習體驗為“榜樣”為其終生學習做“示范”。

［1］邊玉芳．教育心理學［M］．杭州：浙江教育出版社，2009

［2］普萊斯頓·D·費德恩等．教學方法［M］．上海：華東師范大學出版社，2006：61

［3］普萊斯頓·D·費德恩等．教學方法［M］．上海：華東師范大學出版社，2006：52

［4］邊玉芳．教育心理學［M］．杭州：浙江教育出版社，2009：23

［5］吳建希．從學生學習的原態思維到最近發展區［J］．化學教育．2013，34（8）：38－40

1008-0546（2015）09-0009-05

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10.3969/j．issn．1008－0546．2015．09．003

*本文為江蘇省現代教育技術研究所2014年立項課題“基于現代教育技術的高中化學教學支架有效搭建策略研究”的研究成果之一。（2014－R－33887）