摘 要：挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)或者活動(dòng)以學(xué)生探究、實(shí)踐活動(dòng)為主，是學(xué)生深度學(xué)習(xí)的過(guò)程。本文以湛江蝦仁生產(chǎn)中蝦殼處理現(xiàn)狀為背景，圍繞蝦殼的綜合利用為情境線，面對(duì)大量蝦殼沒(méi)有合理利用造成環(huán)境污染和浪費(fèi)這一實(shí)際問(wèn)題，布置以蝦殼制備甲殼素的挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)，鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)所學(xué)化學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題。在學(xué)習(xí)“自然資源的開發(fā)利用”一節(jié)內(nèi)容后，引導(dǎo)學(xué)生從工業(yè)原料到工業(yè)產(chǎn)品的角度進(jìn)行思考，嘗試構(gòu)建化學(xué)工業(yè)流程模型，并自主設(shè)計(jì)以蝦殼制備甲殼素的實(shí)驗(yàn)流程，探討不同的處理方式對(duì)甲殼素產(chǎn)品的影響。設(shè)計(jì)學(xué)生自我評(píng)價(jià)量表，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)和反思，擺脫對(duì)教師評(píng)價(jià)的依賴，引導(dǎo)學(xué)生的評(píng)價(jià)觀念轉(zhuǎn)變。

關(guān)鍵詞：深度學(xué)習(xí);挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù);設(shè)計(jì)

馬頓（Marton，F(xiàn).）和薩爾約（Saljo，R.）在其研究成果《學(xué)習(xí)的本質(zhì)區(qū)別：結(jié)果和過(guò)程》中，以信息的獲取和加工方式的不同將學(xué)習(xí)者進(jìn)行了區(qū)分，分別為淺層水平加工者和深度水平加工者，并對(duì)概括出的“深度學(xué)習(xí)”及“淺層學(xué)習(xí)”這兩個(gè)概念進(jìn)行了闡釋說(shuō)明[1]。深度學(xué)習(xí)是指在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上對(duì)知識(shí)進(jìn)行遷移的過(guò)程，能夠批判性地學(xué)習(xí)新的思想和事實(shí)，并將它們?nèi)谌朐械恼J(rèn)知結(jié)構(gòu)中，能夠在眾多思想間進(jìn)行聯(lián)系，并能夠?qū)⒁延械闹R(shí)遷移到新的情境中，有助于培養(yǎng)學(xué)習(xí)者解決問(wèn)題和做出正確決策的能力。郭華在《深度學(xué)習(xí)及其意義》中，論述了深度學(xué)習(xí)的必要性、緊迫性和重要性[2]。胡久華指出，促進(jìn)化學(xué)深度學(xué)習(xí)是發(fā)展核心素養(yǎng)的重要而有效的途徑[3]。因此，不管是從課程改革的角度還是從學(xué)生學(xué)習(xí)的角度，研究深度學(xué)習(xí)都是當(dāng)前教育改革發(fā)展的必然趨勢(shì)。

高中化學(xué)深度學(xué)習(xí)主要包括以下幾方面：引領(lǐng)性學(xué)習(xí)主題、素養(yǎng)導(dǎo)向的學(xué)習(xí)目標(biāo)、挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)目標(biāo)及活動(dòng)、持續(xù)性學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)[4]。挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)或者活動(dòng)以學(xué)生探究、實(shí)踐活動(dòng)為主，是學(xué)生深度學(xué)習(xí)的過(guò)程。因此，通過(guò)挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)或活動(dòng)，學(xué)生能自主想辦法解決生活中的實(shí)際問(wèn)題，全身心投入，不斷反思學(xué)習(xí)的能力，培養(yǎng)學(xué)生批判性的思維、合作學(xué)習(xí)的意識(shí)和科學(xué)探究的精神。

設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)主要包括以下步驟：1.圍繞課程標(biāo)準(zhǔn)和教材內(nèi)容，明確學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)生基礎(chǔ)。2.創(chuàng)設(shè)驅(qū)動(dòng)性的問(wèn)題，聯(lián)系生活，發(fā)現(xiàn)實(shí)際問(wèn)題，設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)流程。3.學(xué)生合作自主探究解決問(wèn)題。4.持續(xù)性評(píng)價(jià)，促進(jìn)學(xué)生的自我評(píng)價(jià)，引導(dǎo)學(xué)生積極參與活動(dòng)。挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)要聯(lián)系社會(huì)和生活，激發(fā)學(xué)生興趣而且具有可操作性。下面以湛江蝦仁生產(chǎn)中蝦殼處理現(xiàn)狀為背景，圍繞蝦殼的綜合利用為情境線，面對(duì)大量蝦殼沒(méi)有合理利用造成環(huán)境污染和浪費(fèi)這一實(shí)際問(wèn)題，布置以蝦殼制備甲殼素的挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)為例，探討挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)的設(shè)計(jì)。

一、學(xué)情分析，明確學(xué)生基礎(chǔ)

以蝦殼制備甲殼素的挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)，主要涉及學(xué)生理解化工流程及制備原理問(wèn)題，要求學(xué)生具備一定的化工知識(shí)儲(chǔ)備。因此，在學(xué)習(xí)完“自然資源的開發(fā)利用”一節(jié)內(nèi)容后，引導(dǎo)學(xué)生從工業(yè)原料到工業(yè)產(chǎn)品的角度進(jìn)行思考，嘗試總結(jié)出工業(yè)原料到化工產(chǎn)品的一般思路和方法，構(gòu)建化學(xué)工業(yè)流程模型。然后布置以蝦殼制備甲殼素的挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)，任務(wù)難度符合課程標(biāo)準(zhǔn)要求，既能改變教師為主體的填鴨式教學(xué)，又能激發(fā)學(xué)生的內(nèi)驅(qū)力，使學(xué)生主動(dòng)地參與，并在活動(dòng)中提高綜合素養(yǎng)，最終達(dá)到能力進(jìn)階。

二、挑戰(zhàn)性任務(wù)的設(shè)計(jì)

（一）聯(lián)系生活實(shí)際，創(chuàng)設(shè)驅(qū)動(dòng)性的問(wèn)題

湛江市位于中國(guó)南端，湛江三面臨海，海岸線長(zhǎng)達(dá)1556公里，占廣東省海岸線的46%，占全國(guó)的1/10。水產(chǎn)品產(chǎn)量連續(xù)多年居廣東省之首，對(duì)蝦產(chǎn)量占廣東省的40%。湛江盛產(chǎn)對(duì)蝦，是對(duì)蝦主要產(chǎn)地，絕大多數(shù)的學(xué)生都對(duì)對(duì)蝦比較熟悉，經(jīng)常接觸，對(duì)蝦殼丟棄處理的方式也司空見(jiàn)慣。因此，確定以蝦殼的綜合利用為情境主線，可以引發(fā)學(xué)生的興趣，激發(fā)學(xué)生的內(nèi)驅(qū)力。在蝦仁生產(chǎn)和日常食用海蝦過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的蝦殼，如果沒(méi)有合理利用會(huì)造成環(huán)境污染和浪費(fèi)。蝦殼是否有工業(yè)利用價(jià)值？能否利用蝦殼生產(chǎn)產(chǎn)品？面對(duì)這些實(shí)際問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)所學(xué)化學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題。

（二）查找資料，探究實(shí)驗(yàn)可行性

調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，鼓勵(lì)學(xué)生參與到合理利用蝦殼的探究過(guò)程中，分小組查找相關(guān)資料。通過(guò)查找相關(guān)資料可以發(fā)現(xiàn)，甲殼素在工業(yè)上可用于制造布料、染料，在農(nóng)業(yè)上可用于植物抗病毒劑和殺蟲劑，在養(yǎng)殖業(yè)上可用于喂養(yǎng)魚，在醫(yī)療用品上可做隱形眼鏡、縫合線、人工透析膜和人工血管等?？梢?jiàn)，甲殼素應(yīng)用范圍很廣。自然界中，甲殼素廣泛存在于蝦、蟹、昆蟲等甲殼動(dòng)物的外殼中。蝦殼中含甲殼素高達(dá)58%以上。由此可見(jiàn)，廢棄的蝦殼通過(guò)合理利用，能用來(lái)制造出用途廣泛的甲殼素產(chǎn)品，既解決了蝦殼污染環(huán)境和浪費(fèi)的問(wèn)題，又能變廢為寶。

三、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程、實(shí)驗(yàn)論證

通過(guò)查找資料，發(fā)現(xiàn)可以用廢棄蝦殼制備甲殼素后，分小組研究構(gòu)建由蝦殼做原料制備甲殼素的化學(xué)工業(yè)流程模型。深度學(xué)習(xí)通過(guò)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)，觸發(fā)學(xué)生深層動(dòng)機(jī)，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與挑戰(zhàn)性實(shí)踐任務(wù)，在解決實(shí)際問(wèn)題實(shí)踐過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)。由于設(shè)計(jì)工業(yè)流程對(duì)學(xué)生遷移能力要求較高，教師要與各小組學(xué)生共同探討優(yōu)化實(shí)驗(yàn)過(guò)程，促進(jìn)學(xué)生的自我反思，在合作探討中深度學(xué)習(xí)。設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)流程后，各小組利用所學(xué)到的知識(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，利用蝦殼提取甲殼素，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中記錄和解決所發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。在操作過(guò)程中，教師可以提示一些蝦殼的處理方法，比如，剪去蝦殼中的長(zhǎng)須并剪成小塊，要得到甲殼素，必須除去蝦殼中的鈣鹽和蛋白質(zhì)，提供實(shí)驗(yàn)流程設(shè)計(jì)模板，供學(xué)生參考探索。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程之中，教師需要給予學(xué)生更多自由度，盡量滿足學(xué)生不同的設(shè)計(jì)方案和試劑的選擇，對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的失誤要有包容性，鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立解決問(wèn)題，當(dāng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，應(yīng)共同討論，找出錯(cuò)誤原因，避免教師直接的示范和說(shuō)教，打擊學(xué)生的積極性。

各小組經(jīng)過(guò)討論，確定實(shí)驗(yàn)方案后，接下來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)論證。各小組把從海鮮市場(chǎng)買來(lái)的海蝦剝下蝦殼，用清水把蝦殼洗干凈，晾干備用。教師參考以下實(shí)驗(yàn)步驟在活動(dòng)中指導(dǎo)學(xué)生。具體步驟如下：把蝦殼置于3mol/L的鹽酸中浸泡24小時(shí)，用清水洗滌，把洗滌后的蝦殼放入3mol/L的氫氧化鈉溶液中小火煮沸，鹽酸浸泡和氫氧化鈉溶液煮沸主要是除去碳酸鈣和蛋白質(zhì)。把氫氧化鈉溶液煮沸1小時(shí)后，冷卻過(guò)濾，水洗，干燥，加入3mol/L的KMnO4溶液進(jìn)行氧化，放置12小時(shí)，用3mol/L的NaHSO3溶液進(jìn)行多次漂白，清水洗干凈，干燥，得到白色甲殼素成品。各小組可以用不同濃度鹽酸和氫氧化鈉溶液進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，探討不同濃度鹽酸、氫氧化鈉或改變其他反應(yīng)條件對(duì)制備甲殼素的產(chǎn)率和品質(zhì)的影響。比如通過(guò)以下3個(gè)樣品對(duì)比實(shí)驗(yàn)探討鹽酸濃度對(duì)甲殼素的產(chǎn)率和品質(zhì)的影響。樣品①：用1mol/L鹽酸、3mol/L氫氧化鈉處理蝦殼;樣品②：用2mol/L鹽酸、3mol/L氫氧化鈉處理蝦殼;樣品③：用3mol/L鹽酸、3mol/L氫氧化鈉處理蝦殼。通過(guò)鼓勵(lì)學(xué)生改變實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行探討，列表做好記錄，探討蝦殼通過(guò)不同處理的方式對(duì)甲殼素產(chǎn)品的影響。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中總結(jié)、反思，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)、能力進(jìn)階。

四、持續(xù)性評(píng)價(jià)，促進(jìn)學(xué)生的自我評(píng)價(jià)

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師要對(duì)各小組的實(shí)驗(yàn)操作情況、動(dòng)手能力等方面進(jìn)行及時(shí)的評(píng)價(jià)反饋，檢查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的落實(shí)情況、實(shí)驗(yàn)操作能力的進(jìn)階和解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題的能力。高中生的實(shí)驗(yàn)操作能力和好奇心都比較強(qiáng)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中充分尊重學(xué)生的自主選擇，激發(fā)學(xué)生內(nèi)在動(dòng)力，由教師要求怎樣操作向自己想怎樣操作轉(zhuǎn)化，主動(dòng)與同學(xué)、教師探討，促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)和能力進(jìn)階。在挑戰(zhàn)性活動(dòng)過(guò)程中，為了更全面地對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)，可以設(shè)計(jì)學(xué)生自我評(píng)價(jià)量表，在活動(dòng)前發(fā)到學(xué)生手中，讓學(xué)生對(duì)照表格內(nèi)容進(jìn)行自我評(píng)價(jià)。深度學(xué)習(xí)挑戰(zhàn)性活動(dòng)學(xué)生自主評(píng)價(jià)量表應(yīng)包括課題名稱、學(xué)生姓名、評(píng)價(jià)要素、學(xué)生自我評(píng)分等內(nèi)容。學(xué)生在參考評(píng)價(jià)指標(biāo)內(nèi)容后，在評(píng)分欄中優(yōu)秀（5分）、良好（4分）、中等（3分）、合格（2分）、待合格（1分）相應(yīng)欄框內(nèi)打鉤，并算出總得分。自主評(píng)價(jià)量表中評(píng)價(jià)要素主要包括以下五方面：活動(dòng)前期準(zhǔn)備、活動(dòng)中表現(xiàn)評(píng)價(jià)、活動(dòng)后總結(jié)評(píng)價(jià)、挑戰(zhàn)性問(wèn)題解決程度測(cè)評(píng)和挑戰(zhàn)性活動(dòng)亮點(diǎn)與改進(jìn)建議。

（一）活動(dòng)前期準(zhǔn)備

前期準(zhǔn)備的評(píng)價(jià)指標(biāo)有：活動(dòng)目標(biāo)及內(nèi)容、活動(dòng)方案設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)方法?；顒?dòng)目標(biāo)及內(nèi)容方面，要求通過(guò)小組獲取的信息資料，明確活動(dòng)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)要求、挑戰(zhàn)性活動(dòng)能解決的實(shí)際問(wèn)題，以及對(duì)社會(huì)、生活的意義?；顒?dòng)方案設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)方法方面要求學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案具有可操作性、合理性，具體的實(shí)驗(yàn)方案以及對(duì)實(shí)驗(yàn)提出猜想和理由，并寫出相應(yīng)的解決方法。

（二）活動(dòng)中表現(xiàn)評(píng)價(jià)

實(shí)驗(yàn)活動(dòng)過(guò)程的評(píng)價(jià)指標(biāo)包括：實(shí)驗(yàn)操作、觀察評(píng)價(jià)、實(shí)驗(yàn)記錄情況、小組合作實(shí)驗(yàn)情況、實(shí)驗(yàn)效果分析及實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品效果幾方面。實(shí)驗(yàn)操作的正確性、熟練程度，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是否進(jìn)行仔細(xì)、全面的觀察。要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)異常情況記錄的完整性;能否主動(dòng)、自覺(jué)參與探究;小組分工合作，氛圍情況，是否對(duì)問(wèn)題進(jìn)行創(chuàng)造性探究，用不同實(shí)驗(yàn)方法解決問(wèn)題;對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析的正確程度、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中異常情況分析的正確性及實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品的產(chǎn)量及品質(zhì)等方面進(jìn)行自我評(píng)價(jià)。

（三）活動(dòng)后總結(jié)評(píng)價(jià)

活動(dòng)后總結(jié)評(píng)價(jià)的評(píng)價(jià)指標(biāo)包括：學(xué)生在活動(dòng)過(guò)程總體評(píng)價(jià)、小組合作總評(píng)價(jià)、挑戰(zhàn)性任務(wù)效果三方面。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中對(duì)以下方面進(jìn)行自評(píng)：實(shí)驗(yàn)操作正確程度，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析，是否積極參與討論;小組默契程度，是否能充分暴露個(gè)人的認(rèn)知障礙、突破難點(diǎn)、引發(fā)思維碰撞、更好地解析實(shí)驗(yàn)中的異?，F(xiàn)象、設(shè)計(jì)出不同的實(shí)驗(yàn)方案解決問(wèn)題等。

對(duì)挑戰(zhàn)性問(wèn)題解決程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)挑戰(zhàn)性活動(dòng)的亮點(diǎn)與改進(jìn)給出自己的見(jiàn)解。最后算出總得分，并參考得分情況對(duì)自己的表現(xiàn)進(jìn)行最終等級(jí)評(píng)定。

學(xué)生挑戰(zhàn)性活動(dòng)自主評(píng)價(jià)量表能激發(fā)學(xué)生的好勝心，引導(dǎo)學(xué)生積極參與到挑戰(zhàn)性活動(dòng)中來(lái)，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)和反思。持續(xù)性評(píng)價(jià)主要包含以下幾方面：①活動(dòng)前期準(zhǔn)備;②活動(dòng)過(guò)程中的表現(xiàn)評(píng)價(jià);③活動(dòng)后總結(jié)評(píng)價(jià);④挑戰(zhàn)性問(wèn)題解決測(cè)評(píng)。學(xué)生的自我評(píng)價(jià)和反思是促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題主動(dòng)解決，發(fā)現(xiàn)獲得的知識(shí)與進(jìn)步，充分暴露學(xué)生的認(rèn)知障礙，突破難點(diǎn)，以自我評(píng)價(jià)促學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)能力進(jìn)階的良好途徑?；顒?dòng)過(guò)程中，教師需要多鼓勵(lì)學(xué)生參與，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，主動(dòng)探討解決問(wèn)題。教師在教學(xué)互動(dòng)過(guò)程中充分關(guān)注課堂的生成性資源，如實(shí)驗(yàn)意外發(fā)現(xiàn)、不同的解答思路等并引發(fā)學(xué)生思維碰撞，使學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)技巧和培養(yǎng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的思想，完善學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，提升遷移能力，做到能力進(jìn)階。

結(jié)束語(yǔ)

在高中化學(xué)教學(xué)過(guò)程中，教師要對(duì)化學(xué)教學(xué)深度學(xué)習(xí)進(jìn)行探究，根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和教材內(nèi)容，立足于學(xué)生身邊的實(shí)際問(wèn)題，聯(lián)系生活實(shí)際問(wèn)題，設(shè)置挑戰(zhàn)性任務(wù)，激發(fā)學(xué)生內(nèi)驅(qū)力。促進(jìn)學(xué)生自我評(píng)價(jià)和反思，是提高學(xué)生遷移能力、促進(jìn)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)進(jìn)階的有效途徑。設(shè)計(jì)中學(xué)化學(xué)深度學(xué)習(xí)學(xué)生挑戰(zhàn)性活動(dòng)自主評(píng)價(jià)量表，促使學(xué)生認(rèn)識(shí)到自己才是挑戰(zhàn)性活動(dòng)評(píng)價(jià)的主人，擺脫對(duì)教師評(píng)價(jià)的依賴，引導(dǎo)學(xué)生的評(píng)價(jià)觀念轉(zhuǎn)變。挑戰(zhàn)性任務(wù)的實(shí)施是開展深度教學(xué)的高效途徑，深度教學(xué)的不斷推進(jìn)，是破解目前化學(xué)課堂教學(xué)表面化和淺層化的重要抓手。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：陳斌（1984— ），男，漢族，廣東湛江人，廣東省湛江市第二中學(xué)，中學(xué)一級(jí)，碩士。研究方向：高中化學(xué)教學(xué)。