促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的化學(xué)教學(xué)設(shè)計

梅偉權(quán)

[摘 要]基于化學(xué)深度學(xué)習(xí)的主要特征，以“相對分子質(zhì)量的計算”課堂實(shí)踐為例，從目標(biāo)定位、活動設(shè)計、持續(xù)評價等方面探索指向?qū)W科核心素養(yǎng)的化學(xué)深度學(xué)習(xí)的操作路徑。

[關(guān)鍵詞]深度學(xué)習(xí)；教學(xué)設(shè)計；課堂實(shí)踐

[中圖分類號] G633.8 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-6058（2018）32-0057-03

一、深度學(xué)習(xí)的主要內(nèi)涵

所謂“深度學(xué)習(xí)”，是指在真實(shí)復(fù)雜的情境中，學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的本學(xué)科知識和跨學(xué)科知識，運(yùn)用常規(guī)思維和非常規(guī)思維，將所學(xué)的知識和技能用于解決實(shí)際問題，以發(fā)展批判性思維、創(chuàng)新能力、合作精神和交往技能的認(rèn)知策略。深度學(xué)習(xí)的“深度”指向?qū)W科核心素養(yǎng)，目的是為了構(gòu)建有意義的學(xué)習(xí)，將學(xué)科知識、學(xué)科能力、學(xué)科思想和學(xué)科經(jīng)驗(yàn)融合為核心的學(xué)科素養(yǎng)在教學(xué)中進(jìn)行有機(jī)滲透，跳出知識傳授的桎梏，培養(yǎng)思維的深刻性，切實(shí)克服目前學(xué)科教學(xué)中普遍存在的機(jī)械化學(xué)習(xí)、碎片化學(xué)習(xí)以及淺層化學(xué)習(xí)等弊端。

化學(xué)學(xué)科教學(xué)視域下的深度學(xué)習(xí)是一種有效學(xué)習(xí)方式，其主要特征是：（1）關(guān)注批判理解。學(xué)生對學(xué)習(xí)材料保持批判或懷疑的態(tài)度，在質(zhì)疑辨析中加深對深層知識和復(fù)雜概念的理解。（2）強(qiáng)調(diào)知識整合。初中化學(xué)學(xué)科視角的知識整合主要包括多學(xué)科知識的整合、化學(xué)知識與生活生產(chǎn)的整合、新舊知識的整合等，通過多種知識和信息間的連接，以實(shí)現(xiàn)長期保持和遷移應(yīng)用。（3）著重學(xué)習(xí)的構(gòu)建反思。學(xué)生通過不斷對自身知識建構(gòu)結(jié)果的審視反思、吐故納新，形成對學(xué)習(xí)積極主動的檢查、評價、調(diào)整與改進(jìn)。（4）面向問題解決。學(xué)生對學(xué)習(xí)情境深入理解，把握關(guān)鍵要素，在相似情境中能夠做到遷移應(yīng)用，并創(chuàng)造性地解決現(xiàn)實(shí)問題。

二、基于深度學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計

基于深度學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計，是對淺層化學(xué)習(xí)的改進(jìn)。從教學(xué)設(shè)計板塊來看，其架構(gòu)主要包括單元學(xué)習(xí)主題、深度學(xué)習(xí)目標(biāo)、深度學(xué)習(xí)活動和持續(xù)性評價。相對于淺層化學(xué)習(xí)，其教學(xué)設(shè)計中的關(guān)鍵問題也有所不同。

三、基于深度學(xué)習(xí)的化學(xué)課堂實(shí)踐

“相對分子質(zhì)量的計算”的教學(xué)是初中化學(xué)計算的啟蒙教學(xué)，也是初中化學(xué)學(xué)科的重要內(nèi)容之一。一直以來，該內(nèi)容已形成了相對固定的教學(xué)模式，即“教師示范，學(xué)生模仿；教師講解，學(xué)生操練”。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，學(xué)生只是將有關(guān)相對分子質(zhì)量的計算作為一項(xiàng)計算技能，教師重點(diǎn)關(guān)注的是如何讓學(xué)生盡快熟練掌握這項(xiàng)技能，而忽視了幫助學(xué)生建立化學(xué)價值觀。從“初步認(rèn)識定量研究化學(xué)反應(yīng)對于科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐的作用”的教學(xué)目標(biāo)出發(fā)，化學(xué)計算的學(xué)習(xí)其實(shí)是一個綜合理解和應(yīng)用化學(xué)概念的過程，并非單純的數(shù)學(xué)運(yùn)算，也非簡單的方法技能復(fù)制。如何上好這節(jié)課，既是對教學(xué)理念的考驗(yàn)，也是對教學(xué)行為的檢閱。下面以該課題為例，探索促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的教學(xué)策略。

1.目標(biāo)定位：發(fā)展高階思維能力，引領(lǐng)學(xué)生深層理解

美國教育家布盧姆將思維過程具體劃分為七個階段，即記憶、理解、應(yīng)用、分析、綜合、評價和創(chuàng)造，其中記憶、理解、應(yīng)用是低階思維，分析、綜合、評價和創(chuàng)造為高階思維，是發(fā)生在較高認(rèn)知水平層次上的心智活動或認(rèn)知能力。高階思維是高階能力的核心，主要指創(chuàng)新能力、解決問題能力、決策能力和批判性思維能力。

初中化學(xué)計算的學(xué)習(xí)具有連續(xù)性、階段性、發(fā)展性和整體性的特點(diǎn)。本課題中，基于課標(biāo)、教材和學(xué)情，以一瓶“過氧化氫溶液”為載體創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，以讀懂“過氧化氫溶液標(biāo)簽”為主線，從計算相對分子質(zhì)量、物質(zhì)各組成元素的質(zhì)量比以及物質(zhì)中元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等主要知識目標(biāo)開始，通過對過氧化氫溶液中過氧化氫和水兩種物質(zhì)相關(guān)計算的對比與類比，多角度引發(fā)一系列具有邏輯性的問題鏈。而在此過程中，始終將學(xué)生高階思維能力的發(fā)展作為教學(xué)暗線貫穿其中，反映了化學(xué)學(xué)科本質(zhì)及思想方法，實(shí)現(xiàn)了知識教學(xué)的豐富價值，使學(xué)生的知識學(xué)習(xí)與思維能力實(shí)現(xiàn)同步發(fā)展。

2.活動設(shè)計：組織結(jié)構(gòu)化學(xué)習(xí)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生深度體驗(yàn)

學(xué)習(xí)任務(wù)是課題和教學(xué)目標(biāo)的具體化。在深度學(xué)習(xí)中，一個好的教學(xué)任務(wù)是具有挑戰(zhàn)性、可行性和有趣的，是情境、任務(wù)和問題的三位一體。積極有效的情境創(chuàng)設(shè)有助于學(xué)生對抽象知識的學(xué)習(xí)，但是教學(xué)不僅要重視“抽象知識情境化”，更應(yīng)該關(guān)注“情境知識抽象化”，兩者兼顧方能讓學(xué)生在順利理解知識的基礎(chǔ)上，理解知識是怎樣的以及為什么是這樣的。而在這其中，結(jié)構(gòu)化問題設(shè)計讓知識元素有機(jī)聯(lián)系，結(jié)構(gòu)化技術(shù)支撐讓知識深度凸顯，結(jié)構(gòu)化活動組織讓學(xué)生間的合作得以建構(gòu)。

教學(xué)片段1：“相對分子質(zhì)量”概念的形成。

【實(shí)物展示】一瓶學(xué)生實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時用過的過氧化氫溶液。

【閱讀標(biāo)簽信息】過氧化氫溶液的作用、保存方法等。

【設(shè)問】30%過氧化氫溶液中含有哪些物質(zhì)？

【追問】過氧化氫和水分別是由什么粒子構(gòu)成？

【微觀模型觀察】觀察1個過氧化氫分子和1個水分子的微觀模型。

【探究】猜想哪一種分子質(zhì)量比較大，為什么？（學(xué)生發(fā)現(xiàn)1個過氧化氫分子比1個水分子多1個氧原子，猜想過氧化氫分子質(zhì)量較大）

【追問】我們能否依據(jù)化學(xué)式的意義，利用數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)的計算、比較？

【討論】以過氧化氫為例：1個過氧化氫分子由2個氫原子和2個氧原子構(gòu)成。由于原子的實(shí)際質(zhì)量很小，常采用相對原子質(zhì)量計算，引出相對分子質(zhì)量的概念。

【板書】過氧化氫的相對分子質(zhì)量=1×2+16×2=34。（與標(biāo)簽基本一致）

【任務(wù)1：比比誰最快】你能嘗試計算水的相對分子質(zhì)量嗎？（每一個學(xué)生在自己的白板上寫出計算過程和結(jié)果，并迅速舉起，及時反饋，交流糾錯）

【結(jié)論】通過數(shù)據(jù)比較發(fā)現(xiàn)，過氧化氫的相對分子質(zhì)量大于水的相對分子質(zhì)量，猜想成立。

【任務(wù)2：比比誰最準(zhǔn)】計算NH4NO3和CO（NH2）2 的相對分子質(zhì)量。

【交流與評價】放手讓學(xué)生自己學(xué)習(xí)、自己評價，不斷糾正錯誤，讓學(xué)生自己將問題想明白。

上述教學(xué)致力于將核心知識融入有意義的事件中，彰顯計算的意義和價值。同時，基于問題進(jìn)行多維知識整合，加強(qiáng)“宏觀—微觀—符號”三重表征的聯(lián)系，并讓學(xué)生在批判反思的基礎(chǔ)上建構(gòu)屬于自己的新認(rèn)知結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生將知識以整合的、情境化的方式存儲于記憶中。這樣，不僅有利于學(xué)生進(jìn)行有意義的知識建構(gòu)，還有利于學(xué)生對知識的提取、遷移和應(yīng)用，可以將淺層化學(xué)習(xí)引向深度學(xué)習(xí)，有效實(shí)現(xiàn)計算學(xué)習(xí)從表層符號走向邏輯與意義的統(tǒng)一。

3.持續(xù)性評價：鑲嵌于學(xué)習(xí)過程之中，引發(fā)學(xué)生深刻反思

持續(xù)性評價、及時反饋是引導(dǎo)學(xué)生深度反思自己的學(xué)習(xí)狀況并及時調(diào)整學(xué)習(xí)策略、實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的有效途徑。它不僅可以促進(jìn)學(xué)生深入理解學(xué)習(xí)內(nèi)容，改進(jìn)學(xué)習(xí)策略，還可以幫助教師及時調(diào)整教學(xué)策略，增強(qiáng)課堂教學(xué)的實(shí)效性。教師應(yīng)善于抓住反思的契機(jī)，引導(dǎo)學(xué)生與化學(xué)深度“對話”，自覺地對自己的化學(xué)學(xué)習(xí)過程、結(jié)果進(jìn)行評價，從而在不斷的“反思、調(diào)整、再認(rèn)識”的過程中，產(chǎn)生高階的思維、深層次的體驗(yàn)，萌發(fā)更強(qiáng)烈的化學(xué)創(chuàng)新意識，促進(jìn)學(xué)力發(fā)展。本節(jié)課持續(xù)性評價方案設(shè)計如下：

教學(xué)片段2：依據(jù)標(biāo)簽中的相關(guān)信息提出問題、解決問題。

【師生板書小結(jié)】（略）

【遷移應(yīng)用】小組合作，閱讀課前收集的各類標(biāo)簽（如圖4）中的信息并進(jìn)行相關(guān)計算。

【小組匯報、大組交流評價】

小組1：關(guān)于某品牌牛奶盒標(biāo)簽。

生1：牛奶中碳水化合物的主要成分是乳糖，其化學(xué)式為C12H22O11，通過這個化學(xué)式，我們可以獲得哪些信息呢？（相對分子質(zhì)量、碳?xì)溲醺髟刭|(zhì)量比、碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)……）

生2：標(biāo)簽上標(biāo)明“含鈣115mg”，這里的“鈣”的含義是什么？一盒牛奶中含鈣量是多少呢？

生3：生物課上我們學(xué)過青少年每日鈣的參考攝入量是1000mg，那么一天適合喝幾盒這樣的牛奶呢？

……

小組2：關(guān)于某藥品說明書。（略）

“持續(xù)性評價”回答“是否達(dá)成了既定目標(biāo)”的問題，通過持續(xù)性評價方案的設(shè)計，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)具有持續(xù)診斷、自我修正的特點(diǎn)，為學(xué)生的學(xué)習(xí)活動持續(xù)提供清晰的反饋，幫助學(xué)生改進(jìn)學(xué)習(xí)的過程。在此過程中，教師和學(xué)生都是評價的主體，從簡單到復(fù)雜，不斷激發(fā)學(xué)生的情感活動、認(rèn)知活動和實(shí)踐活動，促使學(xué)生積極思考、主動探究，不斷挑戰(zhàn)新的學(xué)習(xí)任務(wù)，在發(fā)現(xiàn)問題和解決問題中豐富經(jīng)驗(yàn)和策略，滿足發(fā)現(xiàn)和發(fā)展的心理需求。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 朱開群.基于深度學(xué)習(xí)的“深度教學(xué)”[J].上海教育科研，2017（5）：50-53+58.

[2] 楊玉琴，倪娟.促進(jìn)“深度學(xué)習(xí)”的教學(xué)設(shè)計[J].化學(xué)教育，2016（17）：1-8.

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[5] 胡久華，羅濱，陳穎.指向“深度學(xué)習(xí)”的化學(xué)教學(xué)實(shí)踐改進(jìn)[J].課程·教材·教法，2017（3）：90-96.

（責(zé)任編輯 羅 艷）