深度学习视域下的高中化学课堂教学策略探索

深度学习视域下的高中化学课堂教学策略探索

厉一锋

浙江省杭州市富阳区场口中学   浙江 杭州  311400

摘要：以深度学习为理念，从化学学科特点出发，结合课堂教学实践，提出深度学习的必要性，阐述在高中化学课堂教学中如何实施创设情境、三重表征、模型建构、捕捉生成等策略，促进学生思维和学习方式的转变和发展，提高学生分析问题和解决问题的能力，最终引领学生走向深度学习，促进学生核心素养的培育。对基于深度学习理念的高中化学课堂模式作了初步地探索与尝试。

关键词：深度学习 课堂教学 核心素养 策略

新课程改革正处于核心素养时代，需要落实“立德树人”根本任务，现如今人才培养的高要求靠浅层学习已经实现不了，深度学习是当前教育改革必须攻坚的难题。深度学习是指在教师的引领下，自发地参与课堂探究活动，在理解知识的前提下，构建知识模型，并迁移到新的学习情境中，建立运用学科方法解决问题的思维，促进学生核心素养培育的学习方式。在实际教学过程中，如何引领学生深度学习，促使化学核心素养落地生根，实现化学学科的育人功能，是一线高中化学教师必须要研究和解决的问题。

二、深度学习的必要性

1、转变学生的学习方式

我国教育家陶行知先生认为，“先生的责任不在教，而在教学，教学生学”

[1]。由此可见，学生的学习方式尤为重要。“素养为本”的课堂教学虽是当前教育改革的热点，但受高考“指挥棒”的宏观导向及教学进度的限制，化学课堂教学仍普遍存在：教师对知识的讲解以灌输为主；化学实验以视频代替；课堂探究流于形式；不注重知识形成的过程。这样的教学学生虽获得知识，但不理解化学知识的本质，缺乏核心素养的发展意识，知识之间难以迁移和联系，仅停留在表面的浅层学习，时间久了会慢慢遗忘。而理想的化学课堂应该是：学生主动自发地、全心全意地投入课堂探究活动，遇到问题时百折不挠地积极探索，问题解决后露出发自内心的笑脸。这正是深度学习的课堂。深度学习的学习方式是变“灌输式”为“主动参与”的学习过程，提升学生思维的品质和空间，提高运用化学学科思维解决实际问题的能力。

2、顺应新课程改革的需要

深度学习的内涵是指向人的、社会的、具体的全面发展[2]。我国正处于知识经济时代，知识的更新速度极快，在此形势下教育领域的发展也将面临巨大的挑战和竞争，因此，我国教育改革的发展迫在眉睫。当前我国教育改革的目标是为了每一个公民的全面发展和有个性的创新教育。为了适应新课程改革的浪潮，增强个人甚至国家的竞争能力，世界各国都在响应现行的新课程改革，从教师的教学方式和学生的学习方式的改变着手，培养具有终身学习思维、批判性思维、且具有创新性的高素质人才。转变学生的学习方式是目前基础教育改革的方向，而学生新的学习方式的形成和知识创新能力的培养在方法上则要依靠深度学习[3]。因此，深度学习顺应当前教育改革，也是一种新型的教学模式。

三、促进学生深度学习的教学策略

深度学习是新课程的核心理念，是学生由知识本位转向知识本质的学习，笔者结合平时的教学实践利用创设情境、三重表征、模型建构、捕捉生成等策略，对当前化学课堂教学中存在的浅层学习进行优化，落实深度学习的教学模式。

1、创设情境 激发兴趣

陶行知说过：“不以生活为背景的教学是死教学”[4]。由此可见，情境在教学中至关重要。在真实的情境中学习知识，犹如给食材添加合适的调料，做成色香味俱全的美食，学生才更有想要吃的欲望。真实的情境创设能唤醒学生原有的认知结构，并结合已有的经验去同化和顺应新知识，强化学生的学习动机，促使学生积极主动地参与课堂活动，提高学生的主观能动性。在课堂教学中，教师可以根据学生的已有经验，利用与教材内容相关的新闻热点、科技前沿、生产生活的现象等来创设情境，将教学情境中的化学知识和概念萃取浓缩出来，并将其设计成让学生讨论、探究的问题，从而使学生积极思考所要学习的内容，发散学生的思维，使学生利用化学学科知识解决实际生活问题的能力得以提升，走向深度学习，使核心素养落地生根。

例如，《化学1》分散系的教学中，以学生熟悉的豆浆为真实情境贯穿整个课堂，将分散系和胶体的知识融入其中，不断挖掘学生的思维深度，走向深度学习。首先播放视频：请外国人品尝豆浆。顺势让学生说出他们对豆浆的认识，虽然他们对豆浆仅限于乳白色不透明液体混合物的粗浅认识，但豆浆已经成功引起了他们的研究兴趣，让学生从生活走进化学。紧接着提出问题：你认为豆浆是什么样的分散系？播放视频:石磨豆腐和腐竹的制作工艺。通过过滤实验、豆浆加热结皮制腐竹的实验，从中获取证据分析得出结论，豆浆兼具悬浊液和乳浊液的属性，培养学生的证据推理意识。通过稀豆浆的丁达尔效应实验，引导学生从微观上分析其原因，感受化学微观世界之美。随后展示西方人对大豆的认识素材，大豆中含有可溶性的低聚糖，很难消化并产生大量气体。如何化解豆浆的小尴尬，设置一环套一环的问题情境，引发学生积极思考、逐层深入，不断的把学生的思维提升到一个新的高度，从过滤的原理上升到渗析的原理。同时展示淘宝上热销的水苏糖，即刚刚绞尽脑汁要除掉的东西，对便秘患者来说是特别有用的，让学生感受物尽其用之美。最后播放视频:舌尖上的中国——豆腐的制作，学生体会中国饮食文化之美，同时也感受到豆浆作为胶体与电解质发生聚沉的特殊属性，至此学生对豆浆的认识已经有了质的差别。在学习过程中，解决生活情境中的化学问题，在问题解决中建构化学知识，更能激发学生的学习兴趣，从而打造高效课堂。

这样的情境创设，最接近学生的最近发展区，吸引学生的注意力并产生共鸣，激发学生学习化学的兴趣，强烈地想学习新知识。在平时的教学中精心地选择相应的素材并巧妙地设计教学活动，将化学的学科知识和真实情境相互融合，充分调动学生的学习主动性，在合作交流中，培养学生的合作探究精神，师生、生生产生思维的火花，学生在获取知识的同时，解决问题的能力得以提升，实现深度学习。

2、三重表征 深究本质

化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质及其应用的一门自然科学[5]。化学不仅要从宏观上研究物质的性质和变化，还要深入微观探究物质的内部结构及反应的本质。因此，在平时的化学教学中，教师要引导学生运用“宏观-微观-符号”三重表征的思维分析物质性质及其变化的原理，理解符号表征的意义，启发学生从微观本质理解化学反应的高阶思维，促进学生核心素养的培育，并实现深度学习。

例如《化学1》铜与足量浓硝酸反应的教学时，通常学生先观察演示实验，再说明分别产生NO2和NO，原因是随着反应的进行浓硝酸变稀生成一氧化氮，这种学习在学生的认知上是“浅层记忆”，没有深入知识的本质，久而久之会慢慢淡忘。若在教学中再巧妙地设计这么一个问题：在反应剩余的溶液中再加稀硫酸，过量的铜还会反应？绝大多数同学认为不会反应。此时通过实验证实：铜会慢慢消失，铜片表面会产生气泡，这个现象与稀硝酸与铜的反应现象完全相同。学生的认知产生冲突，此时及时对学生的认知结构进行调整，建立从微观反应的粒子的角度去分析问题的思维，用变化的观念和平衡的思想去探究的意识，实现从微观本质分析物质的变化及性质的深度学习。再要求学生写出反应的离子方程式，用化学符号表征，形成化学学习的基本思维。最后让学生思考往铜、KNO3溶液中加入稀硫酸能否反应，学生就顺理成章地理解反应的本质。

在平时的教学中，我们要多一些“宏观-微观-符号”三重表征的深度学习，深究知识的本质，培养学生能够根据宏观现象去微观探析的思维，并用变化的观念和平衡的思想去探究的意识。反过来可以培养学生根据物质的微观结构，预测物质可能的性质或发生的变化的思维，培育学生证据推理和模型认知的核心素养，可谓是让“知识树”根系发达，枝繁叶茂。

3、模型建构 触类旁通

《普通高中化学课程标准（2017年版）》要求学生具备建构认知模型并能运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律的思维[6]。化学模型是指学生在学习、理解、运用化学知识的过程中领悟出的具有化学学科特征的笼统概况的表象。将化学中抽象的、难以理解的概念和原理抽提出富有规律的模型，能更有效地帮助学生理解化学学科知识的本质，建构知识体系。学生通过模型建构，使原有的知识结构更丰富，并使相应的知识内化形成方法。在化学教学中，教师要将化学的核心主干知识渗透于各种模型中，引导学生建构模型，并用能用对应的模型解释化学现象及实际问题，实现深度学习，培养学生的高阶思维，促进学生化学核心素养的发展。

元素化合物知识是高中化学必修课程中的核心知识，为化学原理及概念等知识的学习提供感性认识材料，但知识点零散、繁杂，学生要记的内容较多，面对选考中基于真实情境预测陌生物质的性质类题目，学生束手无策，找不到解题的方法和突破口。这是由于学生所学的知识是孤立的，不具备由一种物质的性质类推一类物质的思维，只见树木，不见森林。若采用模型建构的方法，能帮助学生内化知识，使知识系统化，有效地对知识进行迁移，举一反三。北师大王磊等教授从研究对象、认识角度、化学问题、任务类型4个维度建构了如下元素化合物的认识模型[7]。

学生通过模型建构，将所学的知识进行整理总结，形成规律在大脑中储存，当再次遇到类似情境和问题时，能及时提取有效信息。将毫无联系、繁琐、零散的知识和信息进行巧妙地深层次加工的过程是深度学习的实质。在平时的化学教学中，教师要帮助学生建立模型建构的思想，引导学生从知识本身及知识间的联系着手，进行积极地探索与思考，激发学生的学习兴趣，改变学生的学习方式，使学生思维的广度和深度得以提升，使核心素养落地生根。

4、捕捉生成 启发思考

叶澜教授曾说：“课堂就是向未知方向挺进的旅程，随时都有可能发生意外的通道和美丽的风景。[8]”可见课堂教学中有很多的不确定性，是动态生成的过程。深度学习的课堂是学生自主学习的过程，具有一定的开放性，课堂教学会出现教学“意外”的频率比较大。在实施教学的过程中，教师要以学生的问题与想法等细节为契机，捕捉其中有价值的想法和疑问、实验的异常等瞬间，及时调整或改变预设的教学程序和内容，使课堂变得更精彩。课堂中生生、师生的互动，强化学生的学习动机，增加学生的课堂参与度，提升学生的思维品质，在充满生机的化学课堂中，实现深度学习，学生的核心素养得以培育。

例如《化学2》化学反应的限度教学中，学生原有认知结构中觉得所有的物质反应时都会完全反应，直接讲可逆反应会很突兀，不能激发学生的学习热情，也不能唤起学生的深度思考。为了能让学生更直观地理解可逆反应，于是笔者先让学生写出FeCl

3和KI反应的方程式，再引导学生思考若1molFeCl3溶液需要多少molKI与其完全反应，学生通过方程式算出要1molKI溶液。教师进一步提出问题：FeCl3能否与KI反应？依据是什么？该反应是否为可逆反应？设计方案加以证明。

学生设计两种方案：在FeCl3溶液中滴加过量KI溶液（在KI溶液中滴加过量FeCl3溶液）充分反应，再加CCl4溶液，振荡静置，观察实验现象；取上层溶液加入KSCN溶液，观察实验现象。

学生设计的两个方案都有同样的现象。教师提问：两个方案是否都合理？通过讨论分析最终得出方案二不合理，过量，不能说明这是可逆反应；方案一合理，因为KI溶液过量，如果不是可逆反应，FeCl3会完全反应，则加入KSCN溶液就不会呈血红色，所以是可逆反应，反应有一定的限度。

本节课通过弹性预设“FeCl3与KI能否反应？”“如何证明是否为可逆反应？”利用提供的试剂让学生自行设计方案并实验，然而不同的两种方案得到现象几乎相同，形成了动态生成。此时教师并没有马上给学生分析原因所在，而是充分利用这不期而遇的生成资源，形成问题交给学生，学生利用已有的知识再讨论、再实验分析得到方案合理性的原因。在教学过程中可谓是“精彩纷呈”，经过学生深度思考、讨论、自主设计方案、实验探究验证和分析，对问题加深理解，发展学生的实验探究和创新精神素养，形成严谨求实的科学态度。可以看出学生思辨能力超出教师的预期，比单纯得出结论更具有实质性意义。

核心素养的培养是新课程改革的方向，深度学习是核心素养培育的有效途径，但化学核心素养的形成并非一日之功。因此，作为一线化学教师，更应该持之以恒地在课堂实践中反思，不断地改进、完善各种深度学习策略，真正的将核心素养渗透到课堂的每一个环节，培养学生的高阶思维，引领学生走向深度学习，落实核心素养的培育。

参考文献：

[1]何建平.在“教学做合一”中优化思维品质 提升创新能力--高中化学“乙烯”教学设计[J].化学教育，2016(10):73-75.

[2]郭华.深度学习及意义[J].课程.教材.教法，2016,36（11）:25-32.

[3]张浩,吴秀娟.深度学习的内涵及认知理论基础探析[J].中国电化教育,2012（10）.

[4]黄建林.促进深度学习的化学实验教学策略研究——以二氧化碳的教学为例[J].中学化学教学参考，2019(6):43-46.

[5]黄一文.情境驱动深度学习 促进核心素养培养——以高中“氮的循环”教学为例[J].化学教育，2017(4):33-35.

[6]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[7]成素萍.基于模型认知的元素化合物复习教学[J].中学化学教学参考，2021(10):63-65.

[8]王婷.让课堂邂逅美丽的意外[J].江西教育,2017(3):68-69.