摘 要：挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)或者活動以學(xué)生探究、實踐活動為主，是學(xué)生深度學(xué)習(xí)的過程。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，面對大量蝦殼沒有合理利用造成環(huán)境污染和浪費這一實際問題，布置以蝦殼制備甲殼素的挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)，鼓勵學(xué)生通過所學(xué)化學(xué)知識解決問題。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)品的角度進行思考，嘗試構(gòu)建化學(xué)工業(yè)流程模型，并自主設(shè)計以蝦殼制備甲殼素的實驗流程，探討不同的處理方式對甲殼素產(chǎn)品的影響。設(shè)計學(xué)生自我評價量表，鼓勵學(xué)生進行自我評價和反思，擺脫對教師評價的依賴，引導(dǎo)學(xué)生的評價觀念轉(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

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)果和過程》中，以信息的獲取和加工方式的不同將學(xué)習(xí)者進行了區(qū)分，分別為淺層水平加工者和深度水平加工者，并對概括出的“深度學(xué)習(xí)”及“淺層學(xué)習(xí)”這兩個概念進行了闡釋說明[1]。深度學(xué)習(xí)是指在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上對知識進行遷移的過程，能夠批判性地學(xué)習(xí)新的思想和事實，并將它們?nèi)谌朐械恼J知結(jié)構(gòu)中，能夠在眾多思想間進行聯(lián)系，并能夠?qū)⒁延械闹R遷移到新的情境中，有助于培養(yǎng)學(xué)習(xí)者解決問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)都是當前教育改革發(fā)展的必然趨勢。

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、挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)目標及活動、持續(xù)性學(xué)習(xí)評價[4]。挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)或者活動以學(xué)生探究、實踐活動為主，是學(xué)生深度學(xué)習(xí)的過程。因此，通過挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)或活動，學(xué)生能自主想辦法解決生活中的實際問題，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)的意識和科學(xué)探究的精神。

設(shè)計挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)主要包括以下步驟：1.圍繞課程標準和教材內(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)動性的問題，聯(lián)系生活，發(fā)現(xiàn)實際問題，設(shè)計探究性實驗流程。3.學(xué)生合作自主探究解決問題。4.持續(xù)性評價，促進學(xué)生的自我評價，引導(dǎo)學(xué)生積極參與活動。挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計要聯(lián)系社會和生活，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，面對大量蝦殼沒有合理利用造成環(huán)境污染和浪費這一實際問題，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。

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題，要求學(xué)生具備一定的化工知識儲備。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)難度符合課程標準要求，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)生主動地參與，并在活動中提高綜合素養(yǎng)，最終達到能力進階。

二、挑戰(zhàn)性任務(wù)的設(shè)計

（一）聯(lián)系生活實際，創(chuàng)設(shè)驅(qū)動性的問題

湛江市位于中國南端，湛江三面臨海，海岸線長達1556公里，占廣東省海岸線的46%，占全國的1/10。水產(chǎn)品產(chǎn)量連續(xù)多年居廣東省之首，對蝦產(chǎn)量占廣東省的40%。湛江盛產(chǎn)對蝦，是對蝦主要產(chǎn)地，絕大多數(shù)的學(xué)生都對對蝦比較熟悉，經(jīng)常接觸，對蝦殼丟棄處理的方式也司空見慣。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)和日常食用海蝦過程中，會產(chǎn)生大量的蝦殼，如果沒有合理利用會造成環(huán)境污染和浪費。蝦殼是否有工業(yè)利用價值？能否利用蝦殼生產(chǎn)產(chǎn)品？面對這些實際問題，鼓勵學(xué)生通過所學(xué)化學(xué)知識解決問題。

（二）查找資料，探究實驗可行性

調(diào)動學(xué)生積極性，鼓勵學(xué)生參與到合理利用蝦殼的探究過程中，分小組查找相關(guān)資料。通過查找相關(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?，甲殼素應(yīng)用范圍很廣。自然界中，甲殼素廣泛存在于蝦、蟹、昆蟲等甲殼動物的外殼中。蝦殼中含甲殼素高達58%以上。由此可見，廢棄的蝦殼通過合理利用，能用來制造出用途廣泛的甲殼素產(chǎn)品，既解決了蝦殼污染環(huán)境和浪費的問題，又能變廢為寶。

三、設(shè)計實驗流程、實驗論證

通過查找資料，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)通過問題驅(qū)動，觸發(fā)學(xué)生深層動機，鼓勵學(xué)生積極參與挑戰(zhàn)性實踐任務(wù)，在解決實際問題實踐過程中表現(xiàn)出來。由于設(shè)計工業(yè)流程對學(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)化實驗過程，促進學(xué)生的自我反思，在合作探討中深度學(xué)習(xí)。設(shè)計好實驗流程后，各小組利用所學(xué)到的知識進行實驗，利用蝦殼提取甲殼素，在實驗過程中記錄和解決所發(fā)現(xiàn)的問題。在操作過程中，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)，提供實驗流程設(shè)計模板，供學(xué)生參考探索。在實驗過程之中，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)計方案和試劑的選擇，對學(xué)生在實驗過程中的失誤要有包容性，鼓勵學(xué)生獨立解決問題，當學(xué)生實驗出現(xiàn)錯誤時，應(yīng)共同討論，找出錯誤原因，避免教師直接的示范和說教，打擊學(xué)生的積極性。

各小組經(jīng)過討論，確定實驗方案后，接下來進行實驗論證。各小組把從海鮮市場買來的海蝦剝下蝦殼，用清水把蝦殼洗干凈，晾干備用。教師參考以下實驗步驟在活動中指導(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，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小時后，冷卻過濾，水洗，干燥，加入3mol/L的KMnO4溶液進行氧化，放置12小時，用3mol/L的NaHSO3溶液進行多次漂白，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行對比實驗，探討不同濃度鹽酸、氫氧化鈉或改變其他反應(yīng)條件對制備甲殼素的產(chǎn)率和品質(zhì)的影響。比如通過以下3個樣品對比實驗探討鹽酸濃度對甲殼素的產(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。通過鼓勵學(xué)生改變實驗條件進行探討，列表做好記錄，探討蝦殼通過不同處理的方式對甲殼素產(chǎn)品的影響。學(xué)生在實驗中總結(jié)、反思，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力，促進學(xué)生化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)、能力進階。

四、持續(xù)性評價，促進學(xué)生的自我評價

在實驗過程中，教師要對各小組的實驗操作情況、動手能力等方面進行及時的評價反饋，檢查學(xué)生對實驗方案的落實情況、實驗操作能力的進階和解決實驗過程中出現(xiàn)問題的能力。高中生的實驗操作能力和好奇心都比較強，在實驗過程中充分尊重學(xué)生的自主選擇，激發(fā)學(xué)生內(nèi)在動力，由教師要求怎樣操作向自己想怎樣操作轉(zhuǎn)化，主動與同學(xué)、教師探討，促進學(xué)生的深度學(xué)習(xí)和能力進階。在挑戰(zhàn)性活動過程中，為了更全面地對學(xué)生進行評價，可以設(shè)計學(xué)生自我評價量表，在活動前發(fā)到學(xué)生手中，讓學(xué)生對照表格內(nèi)容進行自我評價。深度學(xué)習(xí)挑戰(zhàn)性活動學(xué)生自主評價量表應(yīng)包括課題名稱、學(xué)生姓名、評價要素、學(xué)生自我評分等內(nèi)容。學(xué)生在參考評價指標內(nèi)容后，在評分欄中優(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。自主評價量表中評價要素主要包括以下五方面：活動前期準備、活動中表現(xiàn)評價、活動后總結(jié)評價、挑戰(zhàn)性問題解決程度測評和挑戰(zhàn)性活動亮點與改進建議。

（一）活動前期準備

前期準備的評價指標有：活動目標及內(nèi)容、活動方案設(shè)計及實驗方法?；顒幽繕思皟?nèi)容方面，要求通過小組獲取的信息資料，明確活動內(nèi)容、實驗要求、挑戰(zhàn)性活動能解決的實際問題，以及對社會、生活的意義?；顒臃桨冈O(shè)計及實驗方法方面要求學(xué)生設(shè)計的實驗方案具有可操作性、合理性，具體的實驗方案以及對實驗提出猜想和理由，并寫出相應(yīng)的解決方法。

（二）活動中表現(xiàn)評價

實驗活動過程的評價指標包括：實驗操作、觀察評價、實驗記錄情況、小組合作實驗情況、實驗效果分析及實驗產(chǎn)品效果幾方面。實驗操作的正確性、熟練程度，對實驗現(xiàn)象是否進行仔細、全面的觀察。要求學(xué)生對實驗現(xiàn)象、數(shù)據(jù)、實驗異常情況記錄的完整性;能否主動、自覺參與探究;小組分工合作，氛圍情況，是否對問題進行創(chuàng)造性探究，用不同實驗方法解決問題;對實驗現(xiàn)象分析的正確程度、實驗過程中異常情況分析的正確性及實驗產(chǎn)品的產(chǎn)量及品質(zhì)等方面進行自我評價。

（三）活動后總結(jié)評價

活動后總結(jié)評價的評價指標包括：學(xué)生在活動過程總體評價、小組合作總評價、挑戰(zhàn)性任務(wù)效果三方面。學(xué)生在實驗操作過程中對以下方面進行自評：實驗操作正確程度，實驗現(xiàn)象的觀察和分析，是否積極參與討論;小組默契程度，是否能充分暴露個人的認知障礙、突破難點、引發(fā)思維碰撞、更好地解析實驗中的異?，F(xiàn)象、設(shè)計出不同的實驗方案解決問題等。

對挑戰(zhàn)性問題解決程度進行評價，對挑戰(zhàn)性活動的亮點與改進給出自己的見解。最后算出總得分，并參考得分情況對自己的表現(xiàn)進行最終等級評定。

學(xué)生挑戰(zhàn)性活動自主評價量表能激發(fā)學(xué)生的好勝心，引導(dǎo)學(xué)生積極參與到挑戰(zhàn)性活動中來，促進學(xué)生進行自我評價和反思。持續(xù)性評價主要包含以下幾方面：①活動前期準備;②活動過程中的表現(xiàn)評價;③活動后總結(jié)評價;④挑戰(zhàn)性問題解決測評。學(xué)生的自我評價和反思是促進學(xué)生深度學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)問題主動解決，發(fā)現(xiàn)獲得的知識與進步，充分暴露學(xué)生的認知障礙，突破難點，以自我評價促學(xué)習(xí)，實現(xiàn)能力進階的良好途徑?；顒舆^程中，教師需要多鼓勵學(xué)生參與，同時引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，主動探討解決問題。教師在教學(xué)互動過程中充分關(guān)注課堂的生成性資源，如實驗意外發(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)生掌握實驗技巧和培養(yǎng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的思想，完善學(xué)生的認知結(jié)構(gòu)，提升遷移能力，做到能力進階。

結(jié)束語

在高中化學(xué)教學(xué)過程中，教師要對化學(xué)教學(xué)深度學(xué)習(xí)進行探究，根據(jù)課程標準和教材內(nèi)容，立足于學(xué)生身邊的實際問題，聯(lián)系生活實際問題，設(shè)置挑戰(zhàn)性任務(wù)，激發(fā)學(xué)生內(nèi)驅(qū)力。促進學(xué)生自我評價和反思，是提高學(xué)生遷移能力、促進學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)進階的有效途徑。設(shè)計中學(xué)化學(xué)深度學(xué)習(xí)學(xué)生挑戰(zhàn)性活動自主評價量表，促使學(xué)生認識到自己才是挑戰(zhàn)性活動評價的主人，擺脫對教師評價的依賴，引導(dǎo)學(xué)生的評價觀念轉(zhuǎn)變。挑戰(zhàn)性任務(wù)的實施是開展深度教學(xué)的高效途徑，深度教學(xué)的不斷推進，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

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作者簡介：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，碩士。研究方向：高中化學(xué)教學(xué)。