基于深度學(xué)習(xí)理念下氫氧化鋁制備和兩性的教學(xué)設(shè)計(jì)

文陽(yáng)春市第一中學(xué) 黃顯連

基于深度學(xué)習(xí)理念下氫氧化鋁制備和兩性的教學(xué)設(shè)計(jì)

文陽(yáng)春市第一中學(xué) 黃顯連

一、深度學(xué)習(xí)與淺層學(xué)習(xí)

淺層學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)作為學(xué)習(xí)的兩種學(xué)習(xí)方法，起源于1976年Marton，F(xiàn)，＆最初的實(shí)驗(yàn)法研究。深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)對(duì)事實(shí)的內(nèi)在理解，是指基于理解的學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)來(lái)自于學(xué)習(xí)者自身需求的內(nèi)部驅(qū)動(dòng)，能夠?qū)⒁延械闹R(shí)遷移至新的情境，作出決策和解決問(wèn)題，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用。而淺層學(xué)習(xí)僅僅是一種對(duì)學(xué)科知識(shí)加以回憶的感知工作，是對(duì)材料進(jìn)行表面的短時(shí)的記憶，不能很好的促進(jìn)對(duì)知識(shí)和信息的理解和長(zhǎng)期保持，它強(qiáng)調(diào)來(lái)自于評(píng)估要求如等級(jí)考試、平時(shí)測(cè)試的外部驅(qū)動(dòng)。

淺層學(xué)習(xí)者需要外力來(lái)驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)，如目前典型的通過(guò)評(píng)分等級(jí)來(lái)促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)，他們只關(guān)心這次考試的失分地方及下一次考試的知識(shí)內(nèi)容。為什么有些高中生尤其是高一年級(jí)的學(xué)生仍習(xí)慣于淺層學(xué)習(xí)呢？因?yàn)閷W(xué)生從小學(xué)、初中乃至高中的起始階段都為了考試分?jǐn)?shù)及評(píng)價(jià)而對(duì)信息的簡(jiǎn)單機(jī)械記憶，因此淺層學(xué)習(xí)已成為大多數(shù)學(xué)生基礎(chǔ)年級(jí)的一種學(xué)習(xí)習(xí)慣。

目前高中學(xué)生的基礎(chǔ)年級(jí)仍習(xí)慣于淺層學(xué)習(xí)的原因之一是以往的學(xué)習(xí)習(xí)慣，更主要的原因是老師的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)缺乏深度，難以在學(xué)生面前呈現(xiàn)深度思考的教學(xué)設(shè)計(jì)。

二、基于深度學(xué)習(xí)理念下氫氧化鋁制備的教學(xué)過(guò)程

1.課前自測(cè)

試劑：0.5mol/LAl2（SO4）3溶液、2mol/LNaOH溶液、氨水

如何根據(jù)提供試劑制取氫氧化鋁？原理是什么？請(qǐng)用具體的化學(xué)方程式表示。

設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生從反應(yīng)原理上明確鋁鹽與堿反應(yīng)能制取氫氧化鋁，并能準(zhǔn)確用符號(hào)這重表征表示出來(lái)。

2.分組實(shí)驗(yàn)

學(xué)習(xí)操作現(xiàn)象小組A.向鋁鹽加氨1、2、水至過(guò)量3、4B.向鋁鹽逐·滴·加氫氧化鈉溶液至過(guò)量C.向氨水加鋁鹽5、6、D.向氫氧化鈉7、8溶液逐滴加鋁鹽··

實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：用鋁鹽和上述兩種堿分別制取氫氧化鋁。取約1ml試劑于試管中，然后逐滴滴加另一試劑，邊加邊振蕩，觀察現(xiàn)象并記錄在表格上。

設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的能力和敏銳的觀察能力，特別是試劑滴加的順序和試劑用量對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的影響。

3.白板展示

學(xué)習(xí)小組把現(xiàn)象如實(shí)記錄在白板（有磁性可貼在黑板）上展示，小組互評(píng)。

選取其中具有代表性的5組，學(xué)生描述及互評(píng)如下：

小組1：

A實(shí)驗(yàn)：沉淀逐漸增多

B實(shí)驗(yàn)：先產(chǎn)生沉淀，后增多，再減少至沉淀消失

點(diǎn)評(píng)：沒(méi)有描述沉淀的顏色

小組2：

A實(shí)驗(yàn)：白色沉淀越來(lái)越多且不溶解

B實(shí)驗(yàn)：先產(chǎn)生白色沉淀且越來(lái)越多，后沉淀不斷減少得澄清溶液

點(diǎn)評(píng)：描述全面

小組5：

C實(shí)驗(yàn)：產(chǎn)生白色沉淀

D實(shí)驗(yàn)：產(chǎn)生大量白色沉淀

點(diǎn)評(píng)：滴加鋁鹽是否逐滴

小組6：

C實(shí)驗(yàn)：有白色絮狀沉淀生成

D實(shí)驗(yàn)：開(kāi)始沒(méi)有明顯現(xiàn)象，一段時(shí)間后白色沉淀增多

點(diǎn)評(píng)：D實(shí)驗(yàn)是否錯(cuò)過(guò)細(xì)致的觀察

小組7：

C實(shí)驗(yàn)：產(chǎn)生白色絮狀沉淀（后口述：振蕩后沉淀是往上浮而非往下沉）

D實(shí)驗(yàn)：滴入鋁鹽時(shí)有少量白色沉淀生成，振蕩后沉淀消失，如此重復(fù)出現(xiàn)一段時(shí)間后白色沉淀逐漸增多

點(diǎn)評(píng)：觀察細(xì)致，描述全面，C實(shí)驗(yàn)的沉淀上浮而非下沉與物理學(xué)的表面張力有關(guān)

師：哪些小組對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述更準(zhǔn)確、更規(guī)范呢？

生：在面對(duì)別組的描述擺在面前和學(xué)生之間的互評(píng)，對(duì)現(xiàn)象最佳的文字表達(dá)自然而然就出現(xiàn)了。

設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生的文字表達(dá)能力和分析歸納整合的能力、溝通交流能力。

4.問(wèn)題討論

問(wèn)題1：B實(shí)驗(yàn)與D實(shí)驗(yàn)的試劑相同而現(xiàn)象不同，這與什么有關(guān)？

問(wèn)題2：B操作的現(xiàn)象表明Al（OH）3具有什么性質(zhì)？

問(wèn)題3：實(shí)驗(yàn)室制取Al（OH）3的最佳試劑是什么？

問(wèn)題4：D操作的現(xiàn)象你能解析嗎？（后來(lái)白色沉淀逐漸增多在此不作解析）

問(wèn)題5：試劑的用量與滴加的順序會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果嗎？

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)問(wèn)題的設(shè)計(jì)和學(xué)生小組之間的討論把學(xué)生引向深度學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性。

5.符號(hào)表征

由上述實(shí)驗(yàn)可知，實(shí)驗(yàn)室制備氫氧化鋁的最佳試劑是：鋁鹽+氨水。

Al2（SO4）3+6NH3·H2O=2Al（OH）3↓+3（NH4）2SO4

用NaOH溶液制備的氫氧化鋁會(huì)溶解于過(guò)量的氫氧化鈉溶液中，體現(xiàn)了氫氧化鋁能溶于堿，說(shuō)明氫氧化鋁具有酸性，寫成酸的形式為：H3AlO3（鋁酸），鋁酸在溶液中不穩(wěn)定，易失去一個(gè)水分子形成偏鋁酸（HAlO2，弱酸），偏鋁酸與NaOH溶液發(fā)生中和反應(yīng)。

Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O（體現(xiàn)酸性）

Al（OH）3+OH-==AlO2-+2H2O

向NaOH溶液逐滴滴加Al2（SO4）3溶液，相當(dāng)于堿過(guò)量，生成的氫氧化鋁又會(huì)溶于NaOH溶液，可用下式表示：

Al3++3OH-=Al（OH）3↓

Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O（后沉淀逐漸增多不作解析）

設(shè)計(jì)意圖：強(qiáng)化學(xué)生用化學(xué)用語(yǔ)解析化學(xué)現(xiàn)象及問(wèn)題。

6.基于深度學(xué)習(xí)理念下的教學(xué)反思

①挖掘教材資源

教材即教學(xué)內(nèi)容，它是教學(xué)得以展開(kāi)的必要成份，所謂教材指的是教師指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的材料。教材對(duì)于教師來(lái)說(shuō)就像木材對(duì)于木工，建材對(duì)于瓦匠一樣，離不開(kāi)加工與取舍、選擇與創(chuàng)新的過(guò)程。教材不是教學(xué)內(nèi)容的全部，它是可變的、發(fā)展的和開(kāi)放的。要引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)教師必須摒棄“教教材”的傳統(tǒng)觀念，樹(shù)立“用教材教”的教學(xué)思想，靈活地和創(chuàng)造性地使用教材。必要時(shí)對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充和刪減，替換教學(xué)內(nèi)容和活動(dòng)，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容的順序。

本教學(xué)案例中氫氧化鋁的制備方案設(shè)計(jì)創(chuàng)造性地把原教材中的教師演示實(shí)驗(yàn)變?yōu)閷W(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)，再?gòu)脑噭┑牡渭禹樞蚝陀昧可线M(jìn)行改進(jìn)，使學(xué)生由感性的實(shí)驗(yàn)過(guò)渡到從本質(zhì)上掌握了氫氧化鋁實(shí)驗(yàn)室的最佳制備方法和它的兩性。

②優(yōu)化教學(xué)情境

深度學(xué)習(xí)是某種程度基于情境的行為，人類學(xué)習(xí)和知識(shí)的本質(zhì)告訴我們知識(shí)具有情境性、生成性、條件性，學(xué)習(xí)者通過(guò)參與真實(shí)情境中的活動(dòng)如實(shí)踐、對(duì)話、協(xié)商、反思等來(lái)掌握深層知識(shí)、理解復(fù)雜概念原理，進(jìn)而建構(gòu)所需的知識(shí)意義并真正掌握這些知識(shí)。深度學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)還需要共同體的構(gòu)建與支持，通過(guò)與共同體內(nèi)其他成員的相互對(duì)話、彼此互動(dòng)來(lái)加深對(duì)知識(shí)的理解。

本教學(xué)案例中通過(guò)以下做法創(chuàng)設(shè)和優(yōu)化教學(xué)情境（見(jiàn)下圖）：

③引發(fā)學(xué)生深度思考是深度學(xué)習(xí)的重點(diǎn)

經(jīng)過(guò)深思用心悟出的知識(shí)才是自己的。教學(xué)設(shè)計(jì)中可引起學(xué)生深度思考的策略有：

實(shí)踐是學(xué)生深度學(xué)習(xí)最好的老師。在本節(jié)課中把氫氧化鋁制備的演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生的分組探究實(shí)驗(yàn)，把對(duì)現(xiàn)象的口頭描述改為讓學(xué)生用白板書(shū)寫并展示交流，把對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解析的機(jī)會(huì)讓給學(xué)生嘗試，把教師的提問(wèn)適當(dāng)?shù)慕唤o學(xué)生提出問(wèn)題并嘗試小組內(nèi)解決。多方位多角度提供實(shí)踐的平臺(tái)，引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。

反思是深度思考的最好方式。在本節(jié)課中設(shè)計(jì)的向鋁鹽分別逐滴加氫氧化鈉溶液和氨水至過(guò)量，加氨水的沉淀不溶解而加氫氧化鈉溶液的沉淀會(huì)溶解，原因何在？向鋁鹽逐滴加堿至過(guò)量改為向堿溶液中逐滴加鋁鹽至過(guò)量，會(huì)有什么不同的現(xiàn)象呢？如何解析？在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的白板展示環(huán)節(jié)中，面對(duì)同學(xué)同樣的實(shí)驗(yàn)而出現(xiàn)與自己不同的現(xiàn)象，自己的實(shí)驗(yàn)操作哪里出了問(wèn)題？還是觀察上的欠缺？這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)能引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入深度思考，學(xué)會(huì)科學(xué)的質(zhì)疑和反思，使學(xué)生從本質(zhì)上掌握氫氧化鋁的實(shí)驗(yàn)室制備方法和兩性的學(xué)習(xí)。

問(wèn)題是深度思考最好的途徑。教師可為學(xué)生設(shè)置含義較為清晰的問(wèn)題，讓問(wèn)題變得有驅(qū)動(dòng)力和富于挑戰(zhàn)性，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行比較、分析、綜合、應(yīng)用，而不僅僅局限于聽(tīng)課和記憶。在本節(jié)課的設(shè)計(jì)中，圍繞學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)探究后提出問(wèn)題串，師生互動(dòng)、小組交流、對(duì)話生成，在不斷深入問(wèn)題的引領(lǐng)下，引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。

責(zé)任編輯 潘孟良