基于深度學習的初中化學實驗教學

陳瑞昕

在“雙減”政策出臺后，國家各級各類學校的教學質(zhì)量越來越受到社會各界人士的關(guān)注。初中階段作為培養(yǎng)學生興趣、行為、習慣、價值觀養(yǎng)成的關(guān)鍵時期，各個學科的教學也應回歸到作為主角的學生身上，回歸教育本身。化學學習離不開實驗教學，在新課改理念要求下，開展實驗教學不僅要關(guān)注學生的基本知識，同時也應促進學生的深度學習，這樣才能讓學生發(fā)散思維、啟迪心靈、健全人格，培養(yǎng)學生良好的學習習慣。本文將從不同角度詳細闡述，在深度學習背景下如何開展初中化學實驗教學，希望能為相關(guān)教師帶來幫助。

作為一門以實驗為主的課程，在化學教學過程中，教師應組織學生積極主動地參與到實驗的思考、設計、執(zhí)行以及處理過程中，在每一個環(huán)節(jié)都應與學生展開良好的互動。必要的時候，教師可通過創(chuàng)設情境、加入游戲、建立實驗團隊等形式，對學生進行實驗教學的專項訓練，這樣才能促進學生深度思維的發(fā)展。同時在課堂上，教師還能為學生構(gòu)建輕松愉悅的學習氛圍，使學生的學科能力得到增強。

一、初中化學實驗教學的現(xiàn)狀

初中化學中的實驗教學對整個初中階段的化學學習有著重要的推動作用。很多學生對化學教學中的實驗教學有較高的興趣和探究意識，這是由于在實驗中學生能感受到知識的具體來源，通過現(xiàn)象挖掘知識的具體發(fā)展。同時學生還能滿足學生的發(fā)展興趣和好奇心，培養(yǎng)思維能力和實踐能力。但是，受到傳統(tǒng)教學理念的影響，現(xiàn)階段初中化學課堂在開展過程中，教師仍然選擇灌輸式的講解方法，學生以學習理論、做題為主，在化學實驗學習中也難以接觸到具體的化學器材，對各種實驗現(xiàn)象和結(jié)果通過死記硬背進行學習，久而久之，既不利于學生學習效果的提升，也會影響學生對化學學習的興趣。另外，初中學校也并沒有為教師的實驗教學和學生的實驗學習提供必要的支持，例如，實驗場地、實驗器材、實驗設備、專職的實驗教師等，這些也都在阻礙著化學實驗教學的效果。

二、深度學習的初中化學實驗教學實施原則

（一）教學活動與實際生活相結(jié)合

中國著名教育學家陶行知先生的教育理念為：生活即教育。由此可見，在生活中處處可以發(fā)現(xiàn)能搬到課堂上作為教育切入點的知識或者現(xiàn)象。在深度學習思維下，教師也應在實驗教學開展過程中為學生展示生活中常見的化學現(xiàn)象。一方面，引導學生感受化學知識的具體應用。另一方面，也能讓學生的理論與實踐能力互相結(jié)合，激發(fā)學生的學習動力，促使學生在生活中養(yǎng)成善于觀察，善于思考的良好習慣。除此之外，在課堂上加入一些生活元素，能從學生熟悉的地方入手，為課堂的順利開展和課堂教學效果的提升奠定良好的基礎。

（二）知識整理形成思維導圖的原則

學生在學習到一定階段之后，要通過總結(jié)和反思，加深對知識的理解和鞏固。在化學實驗學習過程中也應如此。不同的化學實驗有著不同的反應條件和反應現(xiàn)象，若想要對每一個實驗加深了解，學生就要通過建立科學，完整系統(tǒng)的知識體系，將所有的知識點進行串聯(lián)，這樣一來，可以通過溫故而知新的方法突破學習中的重點和難點，并且還能幫助學生養(yǎng)成良好的學習習慣，這一習慣也能推動學生的其他學科的有效學習。例如，很多教師喜歡用思維導圖為學生講述化學實驗，在思維導圖中有實驗反應條件、實驗反應器材、實驗反應現(xiàn)象、實驗反應結(jié)果、實驗反應總結(jié)等，這樣一來，學生對每一個化學實驗都能有效掌握。

三、基于深度學習的初中化學實驗教學策略

（一）激發(fā)學生濃厚興趣，喚醒深度學習欲望

對初中階段的學生來講，若能在學習中產(chǎn)生較高的興趣，往往會對學習效果有較高的推動作用。因此，在開展化學實驗過程中，教師應善于借助各種教學方法以及靈活使用教育資源，為學生開展實驗教學，使學生持續(xù)提高學習興趣。教師應借助幽默風趣、形象生動的語言或肢體動作感染學生，激發(fā)學生的情感共鳴，使學生能在輕松愉悅的氛圍中感受到化學知識的千變?nèi)f化。教師還可以通過借助信息技術(shù)為學生展示一些文字資料、圖片資料或者視頻資料，使學生能直觀感受到各種化學實驗的反應過程。尤其是一些難以在課堂上真正開展的實驗講解，借助視覺、聽覺、嗅覺等的影響，學生可以對化學實驗產(chǎn)生深度學習。教師也應關(guān)注與學生之間的互動，為提高學生的學習欲望搭建橋梁。當然，教師還應把握多媒體使用的時間和時機，不能單純?yōu)榱宋龑W生的注意力而一味地借助信息技術(shù)。

（二）創(chuàng)設實驗問題情境，形成深入探究意識

問題情境法是在實驗教學中可以被有效使用的教學方法。在問題的引導下，學生可以根據(jù)教師的思路展開深度思考，并逐步靠近教學目標，教師應遵循循序漸進、真實有效的原則，將化學實驗和社會環(huán)境新聞熱點互相結(jié)合，為學生構(gòu)建多種多樣的問題情景。

例如，在教學滬教版九年級第二章“身邊的化學物質(zhì)”中“氧氣的實驗室制取”的實驗時，教師可以提前準備好各種實驗用品，在課堂上組織學生共同進行氧氣制取實驗。讓學生掌握實驗的基本流程，然后邀請若干個學生真正參與到實驗中，感受氧氣制取的流程和方法。當然，在實驗參與過程中，教師也應關(guān)注學生的思考程度以及安全問題。例如，過氧化氫溶液的濃度，液體的滴加速率，氧氣的收集方法等。在該實驗講解中，教師要注意到，在使用過氧化氫溶液制取氧氣實驗時，應準備試管，并放入5毫升濃度為6%的過氧化氫溶液，然后用帶有火星的木條放到試管中。此時，教師可以提前設置問題：“帶火星的木條是否能復燃？”引發(fā)學生的思考和討論。最后，加熱裝有過氧化氫溶液的試管，觀察整個化學的反應。教師再準備另外一個試管，加入相同的過氧化氫溶液與少量的二氧化錳，同樣加入帶有火星的木條，學生會對所有的實驗過程加以記憶，最后教師為了讓學生真正思考實驗過程，就可以提出問題：“加熱的過氧化氫溶液試管中沒有氣泡，請問為什么？”學生在思考過程中會產(chǎn)生不同的答案，例如，有的學生會說溫度不夠，也有的學生會說藥品有錯誤。為了驗證學生的說法，教師可以組織學生開展驗證學習。在加熱環(huán)節(jié)設置兩種加熱時間，并且觀察是否有氣泡產(chǎn)生。通過這樣的驗證實驗，每個學生也會提高學習的自信心和成就感，為后期的探究意識培養(yǎng)提供幫助。

（三）調(diào)動多種感官感知，培養(yǎng)深度學習能力

學生在學習知識的過程中，如果能調(diào)動身體各個感官進行感知知識。那么對知識的理解和記憶也會更深刻，同時也能完成深度學習的教學目標。在課堂上，教師應激發(fā)學生的多個感官，將知識傳輸?shù)酱竽X，并讓大腦進行科學處理，最終形成獨特的認知。教師應注意到，每個學生在理解知識和學習知識過程中產(chǎn)生的能力各不相同，教師應關(guān)注學生的差異性，有針對性地為學生制定學習方法和學習目標，培養(yǎng)學生深度學習的能力。

例如，在進行課堂導入環(huán)節(jié)時，可以讓學生利用聽覺接收教師對鋼鐵銹蝕的相關(guān)介紹，此時，學生就必然想要深度了解鐵銹蝕對人們生活帶來的危害，以及產(chǎn)生原因。為了滿足學生的好奇心，教師可以開展實驗教學。借助多媒體和一定的實驗器材，讓學生深度了解且銹蝕現(xiàn)象的出現(xiàn)。由此可見，讓學生通過借助腦、手、口、心等多個感官，對知識的學習就會更高效。

（四）通過小組合作探究，樹立解決問題觀念

高效的課堂教學要求學生的學習方式應從被動接受式轉(zhuǎn)換成合作探究式，這就要求在課堂上教師應為學生構(gòu)建自主、合作、探究式的學習情境，為學生布置相應的小組合作任務，從而達到深度學習的效果。在化學實驗教學中，教師就可以讓學生以小組的形式共同設計實驗或觀察實驗，最后總結(jié)實驗，說出自己的學習收獲。

例如，在學習九年級第六章溶液中的“一定溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的氯化鈉溶液的配制”的相關(guān)實驗時，教師可以真正組織學生走進實驗室，然后為學生科學進行分組。教師要保證每個小組的平均水平持平，這樣一來，才能使小組合作更公平，才能激發(fā)學生的參與積極性。在該實驗的講解中，首先，應培養(yǎng)學生配制溶液的能力。其次，要讓學生了解質(zhì)量分數(shù)的相關(guān)定義。教師可以提前為學生布置兩個問題。第一，在該實驗中，要注意哪些問題？第二，如果實驗產(chǎn)生誤差，原因是什么？然后教師再指導學生進行配制實驗。學生通過觀察實驗和對比就能得出產(chǎn)生誤差的原因有很多：第一，溶質(zhì)質(zhì)量的誤差原因；第二，溶劑體積的誤差原因；第三，溶解操作上的原因。當學生的實驗結(jié)束后，教師再讓學生進行總結(jié)該實驗的注意事項，學生通過討論之后，就能得出以下結(jié)論：第一，應注意托盤天平和量筒的使用方法和注意事項。第二，溶解操作時的注意事項。第三，要檢查各類化學藥品是否按照要求使用。最后，當學生完成上述兩個問題之后，教師再和學生共同總結(jié)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的計算公式=溶液質(zhì)量×溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)。這樣一來，學生對該公式的理解就會更深刻。除此之外，在一些學生通過觀察實驗過程，還會發(fā)現(xiàn)其他的問題，例如，稀釋前后的溶質(zhì)質(zhì)量不會發(fā)生變化。教師再鼓勵學生用一定的案例進行說明，由此一來，課堂實驗學習就能達到教學目標，學生學習起來也會更輕松。

（五）強化化學實驗探究，提升深度學習品質(zhì)

在化學實驗教學過程中，教師應注意到，組織學生進入實驗環(huán)節(jié)之后，教師應給出學生明確的指示和指導，這樣才能讓學生規(guī)范自己的動作，保證實驗的正確和準確，以此強化實驗的感知能力。在指導學生進行實驗時，教師也應從以下幾個方面進行，首先，要讓學生對整個實驗流程進行熟悉，確保在具體進行實驗時規(guī)則正確，不會發(fā)生任何問題。其次，所有學生要在實驗開始之前做好充分的準備。例如，實驗材料、實驗器材、實驗藥品、實驗環(huán)境等，都應按照相應的標準進行。再次，在小組合作進行實驗過程中應做到分工明確、責任明確，這樣才能讓所有的學生有參與感，實驗的進行也會更順利。最后，教師為學生講解實驗操作方法時，應避免煩冗，要言簡意賅，讓學生把握核心內(nèi)容。當學生在理解時有誤差或問題時，教師應借助規(guī)范的動作，使學生加深理解。當然，教師也應關(guān)注學生在實驗中的參與積極性，指導學生真正從實驗中學有所得。當實驗完成后，教師再讓學生通過回想整個實驗過程進行反思和總結(jié)，引導學生形成科學嚴謹?shù)膶W習態(tài)度，最后再與教學目標互相對照，找出學生實驗過程中的問題和注意事項，讓學生在下次進行實驗時加以重視。

（六）延伸實驗訓練意識，構(gòu)建深度學習體系

在化學教材中，所有實驗的編排都有一定的特點，并且實驗中涉及的化學知識也并不是獨立存在的，而是與整本書的學習內(nèi)容有較深刻的聯(lián)系。教師在開展實驗教學時，應注意拓展知識，豐富學生的學習渠道，幫助學生構(gòu)建深度學習的體系，這樣一來，才能讓學生將學習所得和實驗過程完整結(jié)合，培養(yǎng)學生的學習能力。教師在備課環(huán)節(jié)也應為學生準備科學準確的實驗知識，用自己專業(yè)的教學水平和豐富的知識儲備，指導學生進行科學實驗，使學生感受到化學實驗學習的樂趣。教師還可以借助信息技術(shù)組建網(wǎng)絡交互平臺，對學生進行遠程遙控，讓學生在課外也有足夠的條件進行各種實驗的學習。在指導學生進行實驗學習時，教師也應讓學生將生活和自己的認知構(gòu)建聯(lián)系，使學生形成科學的化學認知體系。

例如，在學習“氫氣的性質(zhì)和用途”的相關(guān)內(nèi)容時，教師可以引導學生說一說生活中常見的氫氣使用現(xiàn)象。學生會說氫氣球，還有的學生會說火箭燃料使用氫氣制作，借助學生的分享，其他學生就能明確氫氣在燃燒時會產(chǎn)生大量的能量。教師再繼續(xù)引入本課的主要內(nèi)容，制作氫氣。教師提前為學生準備好裝有氫氣的小瓶子，并分發(fā)給學生，然后讓學生思考，點燃這些氫氣會發(fā)生什么現(xiàn)象？然后教師可以讓學生對實驗進行檢測，這樣一來，學生就會踴躍舉手，積極回答。教師組織學生共同開展演示實驗。第一步，用干燥的燒杯罩在燃燒的氫氣上面，通過觀察可發(fā)現(xiàn)，氫氣燃燒的物理現(xiàn)象為藍色的火焰，而燒杯中也會有水珠，學生就會考慮到燃燒會產(chǎn)生水分。教師與學生的生活進行連接，使學生在演示實驗中做出其他的操作。第二步，讓小組之間共同總結(jié)實驗的結(jié)果，在這個實驗講解過程中，教師和學生之間產(chǎn)生良好的互動，學生也會在教師的引導下，對整個實驗加深了解，順利完成教材內(nèi)容的知識學習。

四、結(jié)語

綜上所述，在初中化學實驗教學過程中，化學教師首先應意識到深度學習的重要性。其次，要做好自身角色的定位和轉(zhuǎn)換工作，要將知識灌輸者轉(zhuǎn)化成學生學習的引導者和促進者。再次，借助實驗中各類知識對學生的思維進行拓展，鼓勵學生發(fā)揮主觀能動性、積極學習、認真思考。最后，教師還要借助一定的干預方法，使學生真正參與到實驗組織和設計以及總結(jié)中，不斷感悟化學實驗中蘊涵的生活常識和其他知識。在實驗教學中，學生還會養(yǎng)成發(fā)現(xiàn)問題并獨立解決問題的良好習慣，最終也會有效提高化學核心素養(yǎng)。

（宋行軍）