孫春成

（江陰市青陽中學(xué)，江蘇 江陰 214400）

1 什么是U型過程和深度學(xué)習(xí)

1.1 U型過程的內(nèi)涵

U型過程是郭元祥教授對(duì)著名教育學(xué)家杜威的經(jīng)驗(yàn)教學(xué)過程理論的概括.杜威認(rèn)為：書本知識(shí)不能直接進(jìn)行傳授，而需要讓學(xué)習(xí)者經(jīng)歷一個(gè)復(fù)雜的過程，即還原與下沉、體驗(yàn)與探究、反思與遷移的過程，這一學(xué)習(xí)過程恰似個(gè)“U型”.學(xué)生首先要將書本知識(shí)還原與稀釋，還原的過程即知識(shí)的“下沉”過程.U型的底部是學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行體驗(yàn)、對(duì)話與探究的過程，最后經(jīng)過反思和遷移是將符號(hào)知識(shí)進(jìn)行個(gè)人意義的升華和表達(dá).

陳至立在致辭中指出，《辭海》要緊跟數(shù)字網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅猛發(fā)展的步伐，推出豐富多樣的知識(shí)產(chǎn)品，提供個(gè)性化、公益性的知識(shí)服務(wù)，到2019年第七版面世時(shí)，同步推出紙質(zhì)版、網(wǎng)絡(luò)版，并努力建成“面向知識(shí)服務(wù)的《辭?！窋?shù)字出版云平臺(tái)”，完成從編纂、管理到發(fā)布、運(yùn)營(yíng)全流程的網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化，以更好地滿足廣大讀者和用戶需求，為中國(guó)特色社會(huì)主義文化大發(fā)展、大繁榮作出新貢獻(xiàn)。

筆者認(rèn)為U型過程是對(duì)知識(shí)進(jìn)行再情景化、再背景化、再條件化的過程；是對(duì)知識(shí)的發(fā)生、發(fā)展與形成進(jìn)行重演的過程；是對(duì)符號(hào)化知識(shí)進(jìn)行超越走向意義建構(gòu)的過程.

1.2 深度學(xué)習(xí)的內(nèi)涵

深度學(xué)習(xí)是對(duì)學(xué)習(xí)狀態(tài)的質(zhì)性描述，強(qiáng)調(diào)對(duì)知識(shí)本質(zhì)的理解和對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的批判性吸收與利用，追求有效的學(xué)習(xí)遷移和真實(shí)問題的解決，屬于以高階思維為主要認(rèn)知活動(dòng)的高投入學(xué)習(xí).

筆者認(rèn)為：深度學(xué)習(xí)是觸及心靈深處的對(duì)話式學(xué)習(xí)；深度學(xué)習(xí)是深入學(xué)科本質(zhì)的反思性學(xué)習(xí)；深度學(xué)習(xí)是促進(jìn)學(xué)科融合的整合式學(xué)習(xí)；深度學(xué)習(xí)是追尋意義價(jià)值的理解性學(xué)習(xí)；深度學(xué)習(xí)是指向核心素養(yǎng)的發(fā)展性學(xué)習(xí).

2 為什么U型學(xué)習(xí)過程能促進(jìn)深度學(xué)習(xí)

2.1 U型過程能突出主體地位

學(xué)生的主體地位是在活動(dòng)和思考的過程中體現(xiàn)的，學(xué)生在獲得知識(shí)技能的過程中，只有親身參與教師精心設(shè)計(jì)的教學(xué)活動(dòng)，才能在思維品質(zhì)、問題解決和情感態(tài)度方面得到發(fā)展，而U型過程的三個(gè)環(huán)節(jié)都能促進(jìn)學(xué)生高度投入和積極參與.

2.2 U型過程能理解學(xué)科本質(zhì)

還原與下沉的就是還原物理概念的發(fā)生與發(fā)展過程，稀釋物理抽象概念，為學(xué)生提供一些學(xué)習(xí)支架，讓知識(shí)變得可體驗(yàn)、可探究.在體驗(yàn)與探究的基礎(chǔ)上進(jìn)行自我反思，內(nèi)化物理概念和規(guī)律，生成意義系統(tǒng)，形成學(xué)科大概念.

2.3 U型過程能發(fā)展高階思維

高階思維是在知識(shí)學(xué)習(xí)的過程中獲得的，U型學(xué)習(xí)過程為高階思維的培養(yǎng)提供了肥沃的土壤和機(jī)會(huì).還原與下沉有助于培養(yǎng)分析思維能力，體驗(yàn)與探究有助于培養(yǎng)綜合思維能力，反思與上浮有助于培養(yǎng)評(píng)價(jià)、創(chuàng)造思維能力.

3 如何基于U型過程促進(jìn)深度學(xué)習(xí)

學(xué)生探究后得出結(jié)論：?jiǎn)螖[的周期與小球質(zhì)量無關(guān).

當(dāng)前，QQ、微信、微博等社交軟件已經(jīng)成為大學(xué)生進(jìn)行日常交流的主要媒介，這些新媒體所創(chuàng)造的交流方式，使傳統(tǒng)的信息溝通方式黯然失色。在新媒體所創(chuàng)造的虛擬交流空間中，學(xué)生可以掙脫面對(duì)面交流的靦腆及生澀，讓一些不善于直接語言溝通的學(xué)生逐漸建立起自信。但凡事都具有利弊，因新媒體社會(huì)軟件的虛擬性，學(xué)生就更容易拋棄道德的約束，失去自身的社會(huì)責(zé)任感，若學(xué)生過于依賴社交軟件，會(huì)影響學(xué)生在現(xiàn)實(shí)中的交流，產(chǎn)生溝通障礙。

3.1 創(chuàng)設(shè)問題情景，促進(jìn)還原與下沉

實(shí)驗(yàn)觀察到：鐵球來回?cái)[動(dòng)，每次回來時(shí)基本剛好能接觸到該學(xué)生鼻尖.

在“單擺”的引入階段可以應(yīng)用如圖1所示的模擬蕩秋千情境：一個(gè)結(jié)實(shí)的繩子一端連接一質(zhì)量較大的鐵球，另一端固定在天花板上.一學(xué)生緊靠墻站立，將鐵球拉到緊靠鼻尖處，接下來讓該學(xué)生放手，讓其他學(xué)生觀察鐵球的運(yùn)動(dòng)情況.

圖1 擺球?qū)嶒?yàn)

問題情景是實(shí)現(xiàn)知識(shí)還原與下沉的有效途徑，將知識(shí)的形成過程濃縮在具體的情景中，讓學(xué)生與知識(shí)的本真面貌相遇，在問題情景探索的過程中感受知識(shí)發(fā)展的脈絡(luò).由于時(shí)間和空間的限制，可以模擬真實(shí)性情境.另外也可以創(chuàng)設(shè)讓學(xué)生參與的實(shí)驗(yàn)情境，在體驗(yàn)的基礎(chǔ)上引發(fā)深度思考.

接下來通過作圖法進(jìn)一步研究單擺周期T和擺長(zhǎng)l的定量關(guān)系，發(fā)現(xiàn)周期T與成正比.

為引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步探究，可以給每一小組提供細(xì)線、鋼球、米尺和鐵架臺(tái)，讓學(xué)生自己動(dòng)手組裝一個(gè)單擺.在組裝的過程中一方面可以加深對(duì)單擺模型的認(rèn)識(shí)，另一方面會(huì)引發(fā)新的探究問題（如此時(shí)擺長(zhǎng)如何計(jì)算？擺動(dòng)過程中有什么規(guī)律？）.

3.2 設(shè)置挑戰(zhàn)任務(wù)，促進(jìn)體驗(yàn)與探究

讓學(xué)生帶著真實(shí)性、挑戰(zhàn)性任務(wù)在體驗(yàn)、合作和探究中學(xué)習(xí)，完成挑戰(zhàn)性任務(wù)就是經(jīng)歷學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)過程，這有助于理解知識(shí)的本質(zhì)和內(nèi)涵，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的意義化自主建構(gòu).

學(xué)生探究后得出結(jié)論：?jiǎn)螖[的周期與擺長(zhǎng)有關(guān)，擺長(zhǎng)越大，周期越大，但不成正比.

伽利略的上述結(jié)論是否正確呢？接下來請(qǐng)同學(xué)們借助自己組裝的單擺進(jìn)行探究.

子任務(wù)1：猜想單擺的周期可能與哪些因素有關(guān)？采用什么樣的方法進(jìn)行研究.

對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)鋼構(gòu)橋梁施工質(zhì)量而言，決定施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一便是施工材料，因?yàn)槭┕そY(jié)構(gòu)的特殊性，對(duì)于材料的質(zhì)量要求也比較苛刻[3]。對(duì)此，在橋梁施工之前需要先根據(jù)施工項(xiàng)目的具體情況做好施工材料的采購(gòu)方案設(shè)計(jì)，并對(duì)所需要的材料進(jìn)行采購(gòu)，尤其是材料類型、數(shù)量以及費(fèi)用等進(jìn)行估算評(píng)價(jià)，并安排有責(zé)任心、具備一定工作經(jīng)驗(yàn)的人員進(jìn)行采購(gòu)，采購(gòu)時(shí)需要落實(shí)一定的質(zhì)量監(jiān)督管理措施，保障采購(gòu)的材料能夠有效地滿足橋梁施工的質(zhì)量要求，規(guī)避以次充好的現(xiàn)象發(fā)生。所采購(gòu)的材料必須具備出廠合格證、批號(hào)、化學(xué)成分檢測(cè)報(bào)告、質(zhì)量保障書等，并在入場(chǎng)時(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)某椴?，在確保質(zhì)量無誤之后才能夠進(jìn)行施工，提高施工質(zhì)量。

學(xué)生提出：?jiǎn)螖[的周期可能和擺長(zhǎng)、振幅和小球的質(zhì)量有關(guān).周期和多個(gè)因素有關(guān)需要借助控制變量法進(jìn)行研究.

子任務(wù)2：實(shí)驗(yàn)探究：周期與擺長(zhǎng)、振幅和小球的質(zhì)量的定量關(guān)系.

在開展小學(xué)語文教學(xué)的過程中，合適的教學(xué)情境能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，同時(shí)也能夠?qū)W(xué)生引入課文中，喚醒學(xué)生的真實(shí)感受，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。相較于其他階段的學(xué)生來說，小學(xué)生的自我控制能力以及價(jià)值觀還沒有完全形成，其自身的興趣發(fā)展也會(huì)因外界的變化而受到影響。因此，在實(shí)際的教學(xué)過程中，教師就需要為學(xué)生創(chuàng)建合適的教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生的思維發(fā)展，在提升學(xué)生學(xué)習(xí)能力以及學(xué)習(xí)質(zhì)量的同時(shí)，促進(jìn)學(xué)生價(jià)值觀的形成。在此過程中，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)資源能夠有效地幫助教師提升教學(xué)質(zhì)量。

3個(gè)小組探究：擺長(zhǎng)和振幅不變時(shí)，周期和小球質(zhì)量的關(guān)系，如表1進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄.

表1 擺周期和小球質(zhì)量的關(guān)系

基于U型過程的促進(jìn)深度的教學(xué)需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)問題情景，促進(jìn)還原與下沉；設(shè)置挑戰(zhàn)任務(wù)，促進(jìn)體驗(yàn)與探究；進(jìn)行關(guān)聯(lián)整合，促進(jìn)反思與遷移.

3個(gè)小組探究：擺長(zhǎng)和小球質(zhì)量不變時(shí)，周期和振幅的關(guān)系，如表2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄.

產(chǎn)假(Maternity Leave)，也就是生育產(chǎn)假，是指女性職工在其分娩前后身體恢復(fù)所享有的帶薪休假時(shí)間。作為生育制度的一種，產(chǎn)假制度旨在維持、恢復(fù)和增進(jìn)受保產(chǎn)婦的身體健康，為其因生育無法工作而喪失經(jīng)濟(jì)來源提供經(jīng)濟(jì)支持，并保障新生兒得到母親的精心照顧和哺育。根據(jù)國(guó)際勞工組織《生育保障公約》規(guī)定，婦女產(chǎn)假應(yīng)該不少于14周,但產(chǎn)假的天數(shù)在國(guó)際上并沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),世界各國(guó)國(guó)情和體制不同，產(chǎn)假也長(zhǎng)短不一。

表2 單擺周期和振幅的關(guān)系

學(xué)生探究后得出結(jié)論：當(dāng)振幅比較小時(shí)，單擺的周期與振幅無關(guān).當(dāng)振幅比較大時(shí)，單擺的周期與振幅有關(guān)，并且振幅越大，周期越大.

挑戰(zhàn)性任務(wù)2：確定單擺的運(yùn)動(dòng)性質(zhì).

1.整合現(xiàn)有資源，推廣六方合作模式。由種豬場(chǎng)提供父母代種豬和商品仔豬，飼料企業(yè)配送飼料，擔(dān)保公司為種豬場(chǎng)和養(yǎng)豬戶提供貸款擔(dān)保，協(xié)會(huì)（專業(yè)合作社）負(fù)責(zé)產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后服務(wù)，農(nóng)戶負(fù)責(zé)養(yǎng)豬，保險(xiǎn)公司提供保險(xiǎn)服務(wù)。

綜上，伽利略的結(jié)論不完善，當(dāng)振幅或擺角比較小時(shí)周期才與振幅無關(guān).

最后3個(gè)小組探究：小球質(zhì)量和振幅不變時(shí)，周期和擺長(zhǎng)的關(guān)系，如表3進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄，可以得到9組周期和擺長(zhǎng)的數(shù)據(jù).

肉制品的香氣是由數(shù)百種風(fēng)味各異的揮發(fā)性物質(zhì)混合而成，然而只有少數(shù)的風(fēng)味物質(zhì)賦予食品特有的風(fēng)味，這些特征性風(fēng)味化合物對(duì)于產(chǎn)品的最終感官特性是必不可少的[31]。采用OAV篩選對(duì)板鴨總體風(fēng)味最大的組分，OAV＞1表示為板鴨的關(guān)鍵風(fēng)味化合物，對(duì)總體風(fēng)味有直接影響。在一定范圍內(nèi)，OAV越大表示對(duì)板鴨的總體風(fēng)味貢獻(xiàn)最大。

表3 單擺周期和擺長(zhǎng)的關(guān)系

挑戰(zhàn)性任務(wù)1：1582年，伽利略在教堂里觀察到，晃動(dòng)的吊燈來回?cái)[動(dòng)的時(shí)間總是相等的，不同振幅的單擺具有同樣的周期.

這個(gè)情境在機(jī)械能守恒定律和圓周的教學(xué)中也有應(yīng)用，但本節(jié)課研究的角度不同，通過這個(gè)情境幫助學(xué)生建立單擺的模型.如果忽略空氣阻力和重物的大小，一根輕繩吊著質(zhì)點(diǎn)在單一平面內(nèi)的來回?cái)[動(dòng)就稱為單擺.

并且哲學(xué)科在其科目中新加世態(tài)學(xué)(社會(huì)學(xué))及審美學(xué)(美學(xué))的同時(shí)，采取了包含“印度及中國(guó)哲學(xué)”的形態(tài)。至此，“哲學(xué)”此一概念被擴(kuò)大，明治十五年增設(shè)“東洋哲學(xué)”為科目。與此相關(guān)聯(lián)，在此時(shí)期開始使用“西洋哲學(xué)”的名稱。

子任務(wù)1：借助DIS實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的位移傳感器觀察單擺的位移—時(shí)間關(guān)系，裝置如圖2.將位移傳感器的反射和接受裝置分別固定在兩個(gè)鐵架臺(tái)上，發(fā)射端固定在鐵質(zhì)重錘上，一起做小角度擺動(dòng)，得到如圖3所示的圖像.

圖2 實(shí)驗(yàn)裝置

圖3 位移-時(shí)間圖像

初步得出結(jié)論：?jiǎn)螖[應(yīng)該屬于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).

由表11可知，以上39個(gè)處理組合中，單位面積合格插穗數(shù)在8333-62223個(gè)之間，其中處理A1B4(株行距30cm×50cm，定芽數(shù)4)最高為62223個(gè)。

圖4 理論分析圖

3.3 進(jìn)行關(guān)聯(lián)整合，實(shí)現(xiàn)反思與上浮

在學(xué)校有限的學(xué)習(xí)時(shí)間里，學(xué)生不可能學(xué)習(xí)所有的知識(shí)點(diǎn)，可以在學(xué)習(xí)部分知識(shí)后進(jìn)行反思概括和關(guān)聯(lián)拓展，形成結(jié)構(gòu)化的知識(shí)，進(jìn)行拓展遷移.提供待解決的真實(shí)問題，鼓勵(lì)學(xué)生綜合運(yùn)用多種方法進(jìn)行解決，促進(jìn)對(duì)所學(xué)知識(shí)與思想方法進(jìn)行反思升華與遷移應(yīng)用.

新工科是在原有工科、原有專業(yè)的基礎(chǔ)上，注入新的元素以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，適應(yīng)人力資源需求培養(yǎng)新人才?？偨Y(jié)起來，新工科有“跨學(xué)科”、“共享”、“融合”、“創(chuàng)新”等特點(diǎn)。以新內(nèi)涵、新模式揉合原有工科，是新工科實(shí)施的一個(gè)理念。新興產(chǎn)業(yè)需要的是基礎(chǔ)理論扎實(shí)、實(shí)踐能力強(qiáng)、具備創(chuàng)新意識(shí)的復(fù)合型人才，新工科同時(shí)注重動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。

在明確單擺的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)后，借助簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期公式理論推導(dǎo)得出單擺的周期公式.

結(jié)構(gòu)圖是實(shí)現(xiàn)知識(shí)關(guān)聯(lián)整合和結(jié)構(gòu)化的有效途徑.在單擺學(xué)習(xí)后，可以建立如圖5所示的知識(shí)結(jié)構(gòu)圖，幫助學(xué)生總結(jié)和理解.

圖5 單擺知識(shí)結(jié)構(gòu)圖

還可以將單擺模型和機(jī)械能守恒和圓周運(yùn)動(dòng)等知識(shí)結(jié)合起來，從運(yùn)動(dòng)與相互作用觀、能量觀兩個(gè)角度進(jìn)行分析，綜合解決一些問題，并在問題解決的過程中實(shí)現(xiàn)知識(shí)的結(jié)構(gòu)化.

真實(shí)問題情景：小紅家從黑龍江搬到海南去，搬家時(shí)把家中一直很準(zhǔn)的一個(gè)大擺鐘也完好的帶到了海南.這個(gè)擺鐘到海南后是否還準(zhǔn)時(shí)？若不準(zhǔn)，是偏慢還是偏快？請(qǐng)通過查閱資料，提供具體方案幫助小紅進(jìn)行校準(zhǔn).