基于深度学习的混合式教学模式实践探索——以无机化学课程为例

于 霞，张培培，修孟雪，张 雪

（1.白城医学高等专科学校药学院，吉林 白城 137000；2.北华大学材料科学与工程学院，吉林 吉林 132000）

0 引言

随着信息化时代的迅速发展，互联网传播和数字化技术等已经渗透到人们生活的方方面面，影响着人们的思想观念和行为方式，人们的生活和生产也随之发生了改变.同样，教育受其影响也发生了巨大的变革，教学过程不再是自始至终一味地使用一种单一的模式（即传统的教学模式），多种教学模式被运用到课堂中，其中，混合式教学成为我国各高校各学科竞相实践的一种行之有效的教学模式.

教育信息化是提高教育质量的有效手段，是实现全民终身学习的有力支撑.党的二十大报告指出：推进教育数字化，建设全民终身学习的学习型社会、学习型大国［1］.因此，全国处于不同教育阶段的学校都在为提高学生的学习质量及核心素养的培养不断进行着教学改革.高校教学改革与信息技术的融合已成为时代发展的一种趋势［2］，而高校在教学改革过程中应用新媒体信息技术不仅能够将教学知识以丰富的形式表现出来，而且也能促进学生对知识的深层理解［3］，深度学习恰恰与此理念高度契合，它也是信息时代教学变革的必然选择.深度学习具有加强学科理解、强调信息整合、促进知识建构、面向问题解决及培养核心素养等基本特征，这也有利于满足国家“建设全民终身学习的学习型社会”的需求.基于此，本文开展了基于深度学习的无机化学课程混合式教学模式的实践探索.

1 基于深度学习的混合式教学模式的研究现状

1.1 国内外关于深度学习内涵的研究

深度学习是学习者通过对知识本质的理解和对学习内容的批判性运用，追求有效的学习迁移和真实问题的解决，并以高阶思维为主要认知活动的高投入性学习.费伦斯·马顿和罗杰·萨尔乔于1976 年在《学习的本质区别：结果和过程》一文中第一次提出深度学习这一概念，此后美国研究者们通过不断探索逐步构建起深度学习的理论和实践体系［4］.

我国对深度学习的研究起步较晚，上海师范大学何玲、黎加厚于2005 年在《促进学生深度学习》一文中首次提出这一概念.他们认为，深度学习是在理解的基础上，学习者批判性地学习新思想和新知识，将其与原有的认知结构相融合，将众多思想相互关联，将已有的知识迁移到新的情境中去，作出决策并解决问题的学习［5］.之后张浩、吴秀娟、段金菊和余胜泉等学者对深度学习进行了研究与实践，我国对深度学习的研究得以逐步发展.

1.2 国内外关于混合式教学模式的研究

混合式教学模式在信息技术的发展特别是互联网快速发展的过程中越来越受到国内外各教育阶段和多学科研究者的关注.混合式教学是一种以学生为中心、以达成教学目标为导向的可持续发展的教学模式.Garrison 等将混合式教学定义为传统的面授教学和网络数字化教学相结合的教学模式［6］.混合式教学最先应用于企业的培训中，其目的是实现对分布在世界各地的员工进行有效的集中培训［7］.而随着互联网的快速发展，混合式教学模式越来越受到国内外高校的重视，已逐渐成为各高校竞相实践的行之有效的一种教学模式，也是在校学生开展深度学习的最佳模式［8］.

1.3 深度学习与混合式教学模式关系的研究

已有研究表明，混合式教学能够促进学生深度学习能力的培养.深度学习作为未来教育的趋势和学习理念，是对混合式教学的深度发展.混合式教学需要对所传授的知识内容进行重新系统地分析和设计，将教学理念和不同的教学方法合理融合并应用于实践中，用最佳的教学方式呈现出不同的学习内容，实现1+1＞2 的效果，这对支持和促进学生的深度学习有着得天独厚的优势.因此，通过混合式教学来促进学生的深度学习是必要的更是可行的.基于深度学习理论并结合混合式教学的特点来指导混合式教学设计，有助于优化混合式教学效果，促进学习者深度学习能力的培养.

2 基于深度学习的无机化学课程混合式教学模式的构建

近年来，我国许多高校在混合式教学方面取得了大量的研究成果，然而，在高等教育领域（包括大学无机化学）基于深度学习方面的研究成果相对较少.深度学习是一种教学理念，也是一种学习方式.由于初高中化学课程所涉及的教学内容大部分属于无机化学范畴，大一新生对于大学无机化学课程内容相对比较熟悉，因此，有利于基于深度学习的混合式教学模式的实施.

本文在前期研究成果［9］的基础上，采用“1-2-3-4-5-6-7”模式开展无机化学课程混合式教学，其中融入了深度学习的元素.

2.1 “1”个目标打基础

教学目标是教学的出发点和归宿，是教师对学生达到的学习成果或最终行为的明确阐述.一切教学活动都是围绕教学目标来进行的.就其本身而言，它具备支配教学实践活动的内在规定性，起着支配和指导教学过程的作用，也是教师进行课堂教学设计的基本依据.教学目标的分析与确定是教学设计的起点，它首先确定教学对学生学习所达水平程度的期望，使教学有明确的方向；其次它为教学任务是否完成提供测量和评价标准.因此，教学目标是教学的前提，也是教学的灵魂.为了引导学生进行深度学习，教师要确立好目标，这样学生在学习过程中就会以深度学习为价值取向而全身心参与到教学活动中.为此，“1”个目标是：教学改革过程中，在教师的引领下，让学生不仅参与到深度学习的教学过程中，更要掌握深度学习的方法，在后续的专业课学习中逐步养成深度学习的习惯，为“终身学习”“素养养成”打下基础.

2.2 “2课”共建促深入

无机化学课程是许多高校化学、化工、材料等相关专业大一年级开设的一门专业基础课，涉及的学习内容与中学化学知识的衔接较为紧密，又可以为后续有机化学、分析化学等专业课的学习提供必要基础，起着承前启后的作用.另外，无机化学课程的整体学习离不开无机化学实验课程，将理论和实验课程共同进行深度教学的构建，不仅可以优化学习过程和效果，更能促进学生深度学习能力的提升.

2.3 “3”种模式利思维

深度学习以培养学生的高阶思维为其最高诉求，而高阶思维的培养需要创新教学模式并通过高阶思维活动来培育学生的高阶思维品质，进而实现深度学习、形成核心素养.为此，无机化学课程采用传统教学、MOOC 和翻转课堂三种教学模式混合，充分发挥三者的优势，使基于深度学习的混合式课堂教学策略得以实践.首先，在传统教学过程中教师能将知识系统地传授给学生，使所教知识系统化、结构化，这有利于学生在教师的引导下进行深度学习.其次，MOOC 具有开放共享的网络资源，可使知识的获得网络化，能更有力地支持学生深度学习.而翻转课堂是将传统的课上和课下教学活动进行了转换，它更能体现以学生为中心的教学思想，这不仅能让学生积极体验深度学习的过程，更有利于引导学生深度反思，培养学生的高阶思维.

2.4 “4”个阶段现特征

整个授课学期按照“宣传”“传统”“MOOC”和“翻转”阶段来完成混合式教学模式，并将深度学习的六个特征：批判理解、信息整合、知识建构、迁移运用、问题解决和素养养成体现其中.

“宣传”阶段，在大一新生军训期间宣传基于深度学习的无机化学课程混合式教学模式，让学生初步了解什么是混合式教学，什么是深度学习.“传统”阶段，教师进行传统教学模式授课.对于大一新生来说，传统教学模式是他们熟悉的，MOOC 和翻转课堂较为陌生.无机化学教材中最先讲授的内容是化学反应原理，也是整本教材中最难的部分，学生在中学阶段没有进行过系统的学习，因此，教师在这一时期仍然采用传统的教学模式授课.教学过程中，教师将教学内容进行梳理和整合，并引导学生将中学知识有效迁移过来，让学生初步建立深度学习的思维方式.“MOOC”阶段，学生在线上进行MOOC 学习.无机化学教材第二篇内容是物质结构基础，涉及微观结构内容，教师可以通过MOOC资源让学生在课前进行线上学习，线下通过问题讨论来引导学生对知识体系进行批判理解和重新构建.同时，通过实验课程的学习和操作来培养学生解决实际问题的能力，进而促使学生养成深度学习的习惯.“翻转”阶段，线下进行翻转课堂教学模式.第三篇教学内容为元素化学，其特点是学时少、内容多和系统性差，教师可以通过教学内容的梳理列出学习任务清单发送给学生，让学生结合MOOC内容进行线上学习，线下则进行翻转课堂教学.在翻转课堂教学过程中，教师针对教学内容在课前布置问题让学生思考，课下通过分组讨论和资料查阅得出答案，课上再以一人或多人汇报的形式作答，这不仅可以培养学生主动学习和反思的能力，还能够培养学生团结协作的能力.

2.5 “5”次研讨重提升

随着信息化时代的发展，新的教育理念不断呈现，教学过程既要突显学生在认知过程中的主体地位，又要充分发挥教师在教学过程中的主导作用，即“主导-主体相结合”的教育理念.在引导学生进行深度学习的过程中，教师不仅需要领会深度教学的意涵与价值，还要有促进深度学习的课堂教学策略.无机化学课程通过5 次研讨交流（即学期初布置1 次任务、学期中理论课三部分教学内容结束后的3 次交流和学期末的1 次总结）确立了高阶思维发展的教学目标，整合意义相关的学习内容，创设促进深度学习的真实情境（实验课和模拟仿真课）和选择持续关注的评价方式来引导学生深度理解、批判建构、积极体验和深度反思.

2.6 “6”点考核引反思

美国教育家舍恩提出了教师即“反思的实践者”［10］.反思在实践研究中既是一个循环的终结，又是过渡到另一个循环的中介，而科学的评价则是教师进行反思的前提.

多元化的考核方式不仅能使学生对无机化学课程理论学习的热情持续下去，而且还能提高对实验课程的重视程度.这样既有利于激发学生学习的热情和主动性，又能培养学生的高阶思维，更能促进教学水平的提升.无机化学理论和实验课程通过“双六”考核点对学生的学习情况进行持续的评价和及时反馈，进而引导学生深度反思并及时调整学习策略，从而实现深度学习.其中，理论课程的六个考核点是课前预习、MOOC 学习、单元测试、课堂表现、作业互评和翻转课堂表现，实验课程的六个考核点是理论知识考核、课前网络学习、随堂提问、随堂技能自评和互评、翻转课堂表现和综合性实验设计.这样既体现了混合式教学模式评价的客观、合理、全面，同时又能充分体现深度学习的评价价值.

2.7 “7”次答疑建平台

师生之间有效的沟通交流是完成深度教学的关键.网络的快速发展给师生和生生交流提供了极大的方便，这也为深度学习混合式教学模式的实施搭建了平台.无机化学课程采用7次线上统一答疑及教师和学生在社交平台（如QQ、微信等）上随时答疑，让学生认识到可以通过网络建立学习共同体平台，在解决问题的过程中不仅能及时解惑，也能提高学生有效沟通的能力，进而不断深入学习.

3 基于深度学习的无机化学课程混合式教学模式实施效果

通过不同教学模式实施效果的对比，不仅能够让教师及时发现课程教学中存在的问题和不足，同时还能判断本学科教学目标的达成度情况，使教师能及时对知识内容、教学模式进行调整，进而达到深度教学的目的.受条件所限，本教学实施没能采取实验班与对照班进行教学实践，但通过2018、2019 和2021年的期末考试成绩区间的数据对比可以看出，实施基于深度学习的混合教学模式取得了一定的成效.这三年实施的教学模式分别是传统教学、混合式教学和基于深度学习的混合式教学，高于90分的区间数据分别是0、2.50%和17.50%，60分以下的区间数据分别是36.85%、15.00%和12.50%.

4 结语

随着信息化时代的发展，教学理念不断更新，教学模式也随之不断改变.基于深度学习的混合式教学在无机化学课程教学中的应用是时代发展的需要，更是顺应我国建设全民终身学习的学习型社会、学习型大国的必然.通过2018、2019和2021年三个教学周期的实践，基于深度学习的混合式教学模式取得了一定的成效.该教学模式的实施，为今后无机化学课程教学积累了成功的经验，也为其他高校的教学改革提供了一定的借鉴.当然，在教学改革实施过程中出现的一些问题，需要教师不断地学习、反思并加以完善，方能取得更好的效果.