深度学习观照下的教学情境创设与使用

摘  要：  以《化学教育》《化学教学》刊发、中国人民大学复印报刊转载的2003～2023年高中化学深度学习优质实施案例为研究对象，采用内容分析法研究其情境创设及使用现状，以此为基础给出深度学习观照下的情境创设建议。

关键词：  深度学习； 情境教学； 内容分析

文章编号： 10056629（2024）08001906

中图分类号： G633.8

文献标识码： B

广东省教育科学规划2022年度中小学教师教育科研能力提升计划（强师工程项目）“促进深度学习的高中化学课堂教学表现性评价研究”（2022YQJK535）；广东省教育研究院“新时代广东省中学化学深度学习教改实验基地”规划课题“中学化学深度学习区域推进的实践研究”（20GDJYA002）阶段性研究成果。

深度学习作为落实发展学生核心素养的实践途径，是深化基础教育课程改革的重要抓手［1］。深度学习关注知识迁移运用于真实情境下的问题解决［2］。真实情境被认为是素养形成的场域、达成的途径、展现的平台［3］，优质的情境创设是基于情境而行动的深度学习［4］实现的先决条件。

关于“情境教学”国内外均有大量研究［5，6］，目前教师教学创设、使用情境时，存在对情境育人功能认识不全、对真实情境创设理解不深、情境创设视野较窄且止于素材堆叠、情境使用全程性发挥不足的问题［6～17］，这不利于超越浅表学习、碎片学习的深度学习发生。

支撑深度学习的教学情境该如何创设、使用？深度学习优质实施案例的情境创设与使用现状如何？本文通过文献研究构建深度学习观照下的情境创设、使用视角，在此框架下分析高中化学深度学习优质实施案例的情境创设与使用情况，以期获得启示。

1  研究视角

深度学习因与21世纪学生发展所需的素养构成产生交联，得以在国外实践层面取得不小的进展［18～20］。我国课程改革深入推进的方向与国际一致［21］，此背景下，素养论视角下的深度学习过程应为：学习者在真实情境中，理解学科知识，运用高阶思维，完成/解决真实任务/问题，形成关键能力，同时情意体验情意体验是指情感（情绪、感觉、感情）体验及意志（指学习决心、学习信念、学习耐力）锤炼。得以丰富，必备品格得以涵养，正确价值观得以塑造。以复杂性理论视野看待深度学习实践，其可简述为学习科学视阈下教育教学的最优整合［22，23］。

1.1  深度学习观照下的教学情境创设

Gilbert［24］指出，如果期待情境作为解决世界范围内、化学教育内部面临的一些相互关联问题的基础，情境使用应能减少课程内容负担，应有利于学生关联概念；应选择能引起共鸣、激发兴趣、有利于概念迁移的情境。张小菊等［25］认为优质教学情境应能让学生迁移所学内容；体会学习意义；理解概念整体；联系新旧知识；联系大小概念；形成整合观念；理解学科知识；激发高水平思维；积极参与问题解决；基于情境参与高水平认知活动。

Jong等［26］阐述情境可以多种方式联系概念，增强学习动机。耿莉莉等［27］概括情境功能有：提供丰富的学习素材和信息；提供应用知识的机会；促进知识、技能与体验连接；发挥情感促进认知的作用；有利于主动学习。杨玉琴等［28］认为情境应蕴含学科问题，引导知识建构，促进知识迁移，弘扬学科价值。毕华林等［29］强调情境不能脱离学科知识使情境形式化，应能引发学生积极的思维活动。姜建文等［30］阐述情境应能引起情感体验，帮助理解内容，促进全面发展。严文法等［31］提出了情境的真实性、知识关联性、问题性及育人性特征。

国内外学者对意义、价值的强调，体现了情境功能应超越教学指向育人。学生的学习兴趣、困惑和意义是深度学习发生的前提、关键和条件［32］，素养论视角下的深度学习实践应在蕴含育人价值的情境中展开。

迁移也被反复提及。促进知识迁移从而形成问题解决能力，既是对情境功能的期待，也是深度学习的目标。情境的真实性影响知识的牢固掌握和顺利提取［33，34］，PISA项目要求对知识和过程的评估放在能够反映真实世界的情境中进行［35］。真实世界的问题，丰富而复杂，在源自真实的情境中学习，有利于习得知识应用于真实场景、迁移至真实问题解决。

深度学习强调超越浅表学习。学者们强调激发兴趣、认知冲突、主动学习、问题性等指向对实现深度学习的深层内驱关注。包含或内隐于情境的驱动深度学习的问题，推动深度学习实现。而强调整体、联系、整合地创设情境，有利于规避有限学习时间内信息、内容过载，导致理解破碎，活动低阶而使得学习碎片化、浅表化的风险。

由上可见，符合深度学习理念并利于深度学习实施的优质情境创设，应具备育人性、真实性、驱动性及整体性。

1.2  深度学习观照下的教学情境使用

情境使用层面，共鸣、情感、体验被反复强调，体现情境育人目标的实现，不适合通过传授、说教等外显形式进行，而应由体验、参与等内隐方式默化［36］，情境使用的润泽性有利于高质量实现情境的育人性。

情境服务育人服务教学，为避免形式化地使用情境，即情境、教学两张皮，支撑深度学习的情境使用，应全面联结学科知识、方法、视角或能力［37，38］，且应充分体现促进高阶思维发展的指向性。

情境使用的全程性，体现在学习的全过程情境都能起到或激发或推动或维持或调整各种学习活动的作用［39］，显然，情境创设缺乏整体性则使用难谈全程性。

归纳起来，支撑深度学习的情境使用应体现润泽性、联结性、思辨性与全程性。

2  研究实施

2.1  研究对象

以篇名或关键词含深度学习在知网检索、筛选2003年2003年高中开始新课程改革（即第８次课程改革），我们以此为研究起始点。至今（2023年11月）《化学教育》《化学教学》刊发的高中化学深度学习教学设计、实施类文献。以标题或关键词含深度学习在中国人民大学复印报刊资料全文数据库，同上检索、筛选文献，选择明确展示施教过程的文献共19篇，作为高中化学深度学习优质实施案例情境创设与使用现状分析的研究对象。

研究对象发表年度分布及归属类型比例见图1。其中新授课12篇，复习课7篇，Kruskal Wallis检验H值为2.4，p值0.494（>0.05），课型差异不显著。由各年度文献数可见优质深度学习实践还处于起步阶段。

2.2  分析框架

分析提炼已有关于情境创设和使用研究成果的高频、共有特征，归纳符合深度学习理念并利于深度学习实施的优质情境创设，应具备以下特征（见表1）。

2.3  研究过程

以内容分析法从两个方面八个视角（见表1）考察、分析研究对象情境创设与使用现状。由于文本很难反映情境创设、使用的全部面貌，故仅从已外显的方面进行考察。两位研究人员独立工作：先通读案例，再依次从各视角分析全文，过程中摘录能体现分析视角的文字，记录判断理由。具体过程示例如下。

2.3.1  情境创设分析

情境的育人性可从多个方面体现（见表1），研究对象4［41］中“有利于体会……对人类……的深远影响，认识到有机合成……强大力量，增强学以致用本领”的表述，体现了对学科价值及实践能力的关注与重视，故在“育人性”分析类目下记“√”（见表2）。

超越学科视域选择情境素材，更易创设具备真实性并有适度开放性、丰富性的情境。研究对象3［42］的“石榴花染布”情境，源于生活生产，情境真实。

情境创设是否具有驱动性，使用能否外显思辨性，是情境能否促使深度学习发生的关键。研究对象6［43］的情境“阿司匹林的制备和提纯”，以驱动性系列问题“如何制备？方案如何表达？如何获得？……”推进深度学习。

研究对象1［44］以人体的酸碱平衡作为整体情境，几乎没有偏离主题的情境素材，故在“整体性”分析类目下标记。

2.3.2  情境使用分析

研究对象4［45］通过主题学习及课堂汇报，使学生自主体会有机合成材料的诸多用途，教师引导、点评自然：“假若你是……设计者……，假如你是……制造商……”教师悄无声息地进行生涯教育，培养学生实践能力，体现了情境使用的“润泽性”。需要注意的是，情境创设不具备育人性的案例，没有进行使用润泽性分析的必要。

研究对象3［46］中“从微观角度理解花青素电离平衡移动基本特征”“以花青素工业生产为载体……能从限度、速率等角度……分析”的表述，体现了情境使用与学科视角、知识及能力的联结。

研究对象6［47］以问题“实验室如何制备？实验方案如何表达？如何获得阿司匹林？”驱动课堂，这些问题均不是浅表思考的“是、否判断”或“是什么”的知识回忆，其解决均需调动高阶思维，能促进思维实质性发展，体现了情境使用的“思辨性”。

情境创设具备整体性是进行情境使用全程性分析的前提。全程使用情境有利于实现沉浸式的深度学习体验。研究对象1［48］从血液调节、肺调节、肾调节三方面，组织学生实验、计算、分析人体缓冲体系，全程使用情境，故在相应类目下记“√”。

2.3.3  研究信度检查

分析结果首次Kappa一致性检验均值0.481，一致性不高。分析具体指标发现，育人性视角下的分析偏差较大，比对分歧案例2［49］发现问题在于，不应以引申义判断情境的育人性，研究者1认为大象牙膏情境可激发学习兴趣，具有育人性，研究者2认为没有实质性文字表明该情境创设的目的是激发积极的情感体验，故不应认为体现了育人性。二次研讨取得共识：以实质性文字描述作为判断育人性体现的标准。再次进行独立分析，一致性检验Kappa均值0.807，结果具有较高一致性［50］。后逐一进行结果的对比及研讨，形成最终意见，部分结果汇总见表2。

2.4  研究结果

表2可见，情境创设各特征频次占可考察案例总数的平均比例为61%，总体水平不高。仅有35%的案例关注到情境的育人性，这与教师在情境创设时通常对情境的教学功能较为关注，育人功能常常忽视［51，52］的研究结论吻合。关注到整体性的情境创设比例也不高（43%），这应是实践领域情境使用普遍全程性发挥不足的原因。情境创设的真实性水平较高（70%），对驱动性的关注度尤其高（96%），这充分体现了深度学习优质实施案例以真实情境、问题、任务驱动学生深度学习的特征。

情境使用层面，各视角下频次占可考察案例总数的平均比例为97.8%（见表2），关注到育人性、整体性的实施案例，其情境使用时均具备润泽性、全程性。由此可见，情境创设优质的实施案例，情境使用非常适切。同时可见，优质的情境创设显著难于优质的情境使用。这提醒我们，深度学习推进应更多地关注、帮助、支持实践者提升深度学习情境创设能力。

表2、图2显示，具有思辨性的驱动问题、任务保障了深度学习实现，这与深度学习注重思维发展的旨归非常吻合。同时，情境使用注重联结性的特点也很突出，但情境使用联结学科知识是设计者的应然选择及自然反应，故有必要进一步细致考察具备真实性的情境创设，在使用时联结学科其他方面（见表1）的具体情况，部分结果见表3。

从表3可以看出，情境使用与学科知识、方法、视角、能力的联结频次分布有不小差异。研究案例情境

使用十分重视与学科知识、能力的联结，但对学科方法（75%）培养、学科视角（62.5%）塑造的重视不够。学科方法的习得、视角的形成是能力提升的重要支撑，这提醒实践者应更多地关注，通过学科方法、视角的掌握与塑造促进能力的提升。

由表3还可看出，情境与学科能力的联结直指对学生高阶思维的培养，这充分体现了深度学习发端于认知层面超越浅表学习的追求［53，54］，且与高阶思维与深度学习密切相关的已有结论完全一致［55］。

2.5  研究结论

研究表明，情境创设优质的案例使用普遍优质。研究对象重视以真实问题、任务驱动深度学习，但情境创设对真实性的重视程度还有提升空间；重视发展高阶思维，但利用情境促进学科方法掌握、学科视角塑造的重视还不充分；对育人性、整体性的关注明显不足。