指向深度學(xué)習(xí)的高中化學(xué)課堂教學(xué)實(shí)踐研究
——以魯科版《化學(xué)反應(yīng)原理》“鹽類水解”為例

福建 黃清輝 張賢金

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》(以下簡(jiǎn)稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》)明確指出：普通高中教育的任務(wù)是促進(jìn)學(xué)生全面而有個(gè)性的發(fā)展，為學(xué)生適應(yīng)社會(huì)生活、高等教育和職業(yè)發(fā)展作準(zhǔn)備，為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)。幫助學(xué)生形成終身學(xué)習(xí)能力是促進(jìn)其終身發(fā)展的關(guān)鍵因素，而深度學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生提升學(xué)習(xí)能力非常有幫助。在新《課程標(biāo)準(zhǔn)》背景下，教師要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，改變傳統(tǒng)“滿堂灌”的教學(xué)模式，促使學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)入自主學(xué)習(xí)，由淺層學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)入深度學(xué)習(xí)，由文本學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)入項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，由知識(shí)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)入素養(yǎng)學(xué)習(xí)。本節(jié)課以魯科版《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊中的“鹽類水解”為例，探討教師在化學(xué)課堂教學(xué)實(shí)踐中如何有效地開(kāi)展深度學(xué)習(xí)，促使學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)進(jìn)行深度理解，達(dá)到提升學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的目的。

一、深度學(xué)習(xí)的內(nèi)涵及特征

深度學(xué)習(xí)又稱為深層學(xué)習(xí)，指的是學(xué)習(xí)者在理解學(xué)習(xí)的前提下，對(duì)新的知識(shí)、新的思想進(jìn)行批判性地學(xué)習(xí)，并將新的知識(shí)、新的思想與已有認(rèn)知進(jìn)行深度融合，然后再與眾多思想充分整合后形成新的認(rèn)知體驗(yàn)，并將其遷移到新的問(wèn)題情境之中，用作分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的一種重要方式。1956年，布盧姆等人在認(rèn)知學(xué)習(xí)領(lǐng)域中把教學(xué)目標(biāo)按照從低級(jí)到高級(jí)的層次依次劃分為識(shí)記、理解、應(yīng)用、分析、綜合和評(píng)價(jià)等六大認(rèn)知維度。從認(rèn)知維度劃分來(lái)看，學(xué)習(xí)有深淺層次之分。深度學(xué)習(xí)理論把學(xué)生僅停留在識(shí)記、理解層面上的認(rèn)知水平納入淺層學(xué)習(xí)的范疇。進(jìn)行淺層學(xué)習(xí)的學(xué)生具有以下幾個(gè)特性：①知識(shí)學(xué)習(xí)方面，僅能對(duì)知識(shí)進(jìn)行重復(fù)記憶，理解簡(jiǎn)單、膚淺，缺乏質(zhì)疑的學(xué)習(xí)態(tài)度；②學(xué)習(xí)內(nèi)容方面，將知識(shí)看成獨(dú)立、無(wú)關(guān)聯(lián)的片段去記憶，忽視有機(jī)整合；③學(xué)習(xí)過(guò)程方面，被動(dòng)、消極地接受知識(shí)，輕視主動(dòng)建構(gòu)與反思；④學(xué)習(xí)應(yīng)用方面，對(duì)知識(shí)只進(jìn)行簡(jiǎn)單復(fù)述、機(jī)械訓(xùn)練，而忽略遷移運(yùn)用和問(wèn)題解決。而深度學(xué)習(xí)是一種積極主動(dòng)、具有批判性、有意義的學(xué)習(xí)方式，要求學(xué)習(xí)者能夠進(jìn)行理解性的學(xué)習(xí)，利用批判性的高階思維思考問(wèn)題，建構(gòu)完善的知識(shí)體系、對(duì)知識(shí)進(jìn)行有效遷移，實(shí)現(xiàn)對(duì)真實(shí)問(wèn)題的解決。進(jìn)行深度學(xué)習(xí)的學(xué)生具有以下五個(gè)重要的特征：①批判理解，對(duì)新知識(shí)進(jìn)行深度批判，加深對(duì)復(fù)雜概念、原理的深度理解；②信息整合，對(duì)多學(xué)科、跨學(xué)科的知識(shí)進(jìn)行整合，理清知識(shí)間的邏輯關(guān)系，促進(jìn)自身認(rèn)知的不斷發(fā)展；③建構(gòu)反思，對(duì)信息的科學(xué)性作出深度批判；④遷移運(yùn)用，轉(zhuǎn)變自身學(xué)習(xí)方式，學(xué)會(huì)問(wèn)題解決的思想與方法；⑤高階思維，內(nèi)容涵蓋分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造等高階認(rèn)知水平。在化學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)該設(shè)計(jì)明確的教學(xué)目標(biāo)，整合教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生深度參與學(xué)習(xí)活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)核心概念、化學(xué)用語(yǔ)、物質(zhì)性質(zhì)及制備等知識(shí)的深度理解，讓學(xué)生獲得有意義的深度學(xué)習(xí)體驗(yàn)，從而幫助學(xué)生建構(gòu)化學(xué)基本觀念網(wǎng)絡(luò)，培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)。

二、指向深度學(xué)習(xí)的“鹽類水解”課堂教學(xué)實(shí)踐研究

1.指導(dǎo)思想與理論依據(jù)

《課程標(biāo)準(zhǔn)》明確表示化學(xué)教學(xué)要堅(jiān)持以發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為主旨的基本理念，扎實(shí)開(kāi)展“素養(yǎng)為本”的課堂教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。在深度教學(xué)的過(guò)程中，教師可以采取問(wèn)題解決的項(xiàng)目式教學(xué)模式展開(kāi)教學(xué)活動(dòng)。問(wèn)題解決的項(xiàng)目式教學(xué)模式是一種以問(wèn)題為主線的教學(xué)活動(dòng)，在問(wèn)題解決中，學(xué)生在掌握了基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能的同時(shí)，主觀能動(dòng)性及思維品質(zhì)也得到調(diào)動(dòng)和提升。本節(jié)課教師通過(guò)創(chuàng)設(shè)一系列問(wèn)題情境，緊緊圍繞問(wèn)題探究開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，在幫助學(xué)生獲取化學(xué)知識(shí)的同時(shí)，也培養(yǎng)了學(xué)生的高階思維品質(zhì)以及問(wèn)題解決的能力。

2.教學(xué)目標(biāo)

①學(xué)生能從微粒觀的視角分析部分鹽溶液呈現(xiàn)酸堿性的原因，建立鹽類水解的概念。

②學(xué)生能正確書(shū)寫(xiě)鹽類水解的化學(xué)方程式和離子方程式，建立鹽類水解的思維模型。

③學(xué)生能運(yùn)用類比、分類、歸納等方法探究鹽類水解的規(guī)律，理解鹽類水解的實(shí)質(zhì)。

④學(xué)生能運(yùn)用鹽類水解的原理，解釋生產(chǎn)、生活中與鹽類水解相關(guān)的化學(xué)問(wèn)題。

3.教學(xué)難點(diǎn)的分析與確定

鹽類水解知識(shí)的綜合性很強(qiáng)，包括水的電離、弱電解質(zhì)的電離、化學(xué)平衡、溶液酸堿性等化學(xué)知識(shí)。鹽類水解的原理也比較抽象，學(xué)生需要借助微粒觀、平衡觀、轉(zhuǎn)化觀等化學(xué)學(xué)科觀念進(jìn)行分析，學(xué)生理解鹽類水解相關(guān)知識(shí)比較困難，教師可以通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境、實(shí)驗(yàn)探究、flash動(dòng)畫(huà)等教學(xué)方式來(lái)促進(jìn)學(xué)生對(duì)鹽類水解知識(shí)的深度理解。

4.教學(xué)主要過(guò)程

環(huán)節(jié)一：新課引入，發(fā)現(xiàn)水解

【分組實(shí)驗(yàn)】魔術(shù)引入：用蘸有“水”的毛筆，在“白紙”上寫(xiě)出紅色“平衡”兩字。

【問(wèn)題導(dǎo)入】化學(xué)平衡是什么？水中存在化學(xué)平衡嗎？常溫下，水中的c(H+)和c(OH-)分別為多少？水的電離平衡影響因素有哪些？這些因素發(fā)生改變時(shí)，平衡怎樣移動(dòng)？重新建立平衡后，c(H+)和c(OH-)大小關(guān)系如何？溶液是呈酸性、堿性還是中性？

設(shè)計(jì)意圖：教師通過(guò)問(wèn)題串引入，讓學(xué)生對(duì)水的電離平衡有更深的認(rèn)識(shí)。從微粒觀視角分析c(H+)和c(OH-)的相對(duì)大小，結(jié)合溫度、濃度等影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素相關(guān)知識(shí)，讓學(xué)生了解溶液呈酸堿性的原因，為后面鹽類水解的教學(xué)建立知識(shí)儲(chǔ)備。

【問(wèn)題探究】如何使水電離出的c(H+)或c(OH-)減小呢？從復(fù)分解反應(yīng)條件的視角思考加入哪些離子可以達(dá)到目的？哪些離子會(huì)與水電離出的H+或OH-反應(yīng)？能否直接加入酸或堿溶液？如何用離子方程式表示這一過(guò)程？向水中加入CH3COONa固體后，水的電離平衡如何移動(dòng)？溶液中c(H+)和c(OH-)大小關(guān)系？預(yù)測(cè)一下CH3COONa溶液顯酸性、堿性、還是中性？

設(shè)計(jì)意圖：教師帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)非氧化還原反應(yīng)類型的離子反應(yīng)的發(fā)生條件，幫助學(xué)生對(duì)陌生信息作出理解和批判，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究和證據(jù)推理的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

環(huán)節(jié)二：實(shí)驗(yàn)探究，認(rèn)識(shí)水解

【實(shí)驗(yàn)探究】分別用酸堿指示劑及廣泛pH試紙測(cè)定醋酸鈉溶液的酸堿性。

【小組討論】以醋酸鈉溶液顯堿性為例

①溶液中存在哪些物質(zhì)的電離？這些物質(zhì)電離有何特點(diǎn)？

②醋酸鈉溶液本身能否電離出OH-？溶液中的OH-到底來(lái)自哪里？

③醋酸鈉溶液中存在哪些微粒？哪些微粒之間會(huì)反應(yīng)？微粒之間反應(yīng)會(huì)造成什么結(jié)果？

④用離子方程式表示醋酸鈉溶液顯堿性的原因。

【多媒體動(dòng)畫(huà)演示】醋酸鈉溶液中各種微粒之間的相互作用。

設(shè)計(jì)意圖：教師設(shè)計(jì)一系列問(wèn)題串，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)子問(wèn)題去解決復(fù)雜問(wèn)題；采用flash動(dòng)畫(huà)演示，生動(dòng)形象地反映出粒子之間的作用原理；教師引導(dǎo)學(xué)生用微粒觀、平衡觀等化學(xué)學(xué)科觀念深度分析、解決化學(xué)核心問(wèn)題。

【學(xué)生預(yù)測(cè)】氯化銨、氯化鈉溶液顯酸性還是堿性？

【小組討論】學(xué)生參照醋酸鈉溶液的水解模型對(duì)氯化銨、氯化鈉溶液展開(kāi)分析，并討論鹽類水解的概念、本質(zhì)。

設(shè)計(jì)意圖：知識(shí)遷移是一種極其重要的思維方式。教師引導(dǎo)學(xué)生利用已有的認(rèn)知體系分析新情境下的化學(xué)問(wèn)題，是培養(yǎng)學(xué)生關(guān)鍵能力的重要方式。

【思考】碳酸的電離有何特點(diǎn)？碳酸鈉水解的離子方程式該如何書(shū)寫(xiě)？哪個(gè)方程式是引起碳酸鈉呈堿性的主要原因？水解反應(yīng)的逆過(guò)程有何特點(diǎn)？

設(shè)計(jì)意圖：鹽類水解的離子方程式是本節(jié)教學(xué)的難點(diǎn)之一，尤其是多元弱酸根離子的分步水解，學(xué)生理解起來(lái)比較困難。設(shè)計(jì)此問(wèn)題主要是為了讓學(xué)生對(duì)碳酸的分步電離特點(diǎn)、化學(xué)平衡移動(dòng)原理等相關(guān)知識(shí)進(jìn)行有效提取，以此來(lái)突破本節(jié)的難點(diǎn)。

【結(jié)論二】鹽類水解離子方程式特點(diǎn)：可逆、微弱、分步。

【問(wèn)題探究】如何通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究碳酸鈉溶液中存在水解平衡？

【設(shè)計(jì)方案】

①向碳酸鈉溶液中加入稀硫酸，用廣泛pH試紙測(cè)反應(yīng)前后的pH。

②將碳酸鈉溶液加熱，用pH計(jì)測(cè)前后的pH。

③將滴有酚酞的碳酸鈉溶液加熱，觀察溶液顏色變化。

④向滴有酚酞的碳酸鈉溶液中滴加氯化鋇溶液，觀察溶液顏色變化，并用pH計(jì)測(cè)前后的pH。

【小組討論】教師組織學(xué)生對(duì)以上方案進(jìn)行逐一評(píng)價(jià)，指出各種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，并用實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。

設(shè)計(jì)意圖：這樣教學(xué)有利于幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出有探究?jī)r(jià)值的化學(xué)問(wèn)題，并依據(jù)探究目的不斷地優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案，再一次將鹽類水解概念的核心知識(shí)、本質(zhì)引向更深、更高的層面。

環(huán)節(jié)三：深化探究，應(yīng)用水解

【分組實(shí)驗(yàn)】預(yù)測(cè)濃度均為0.1 mol·L-1的KNO3溶液、Na2SO4溶液、AlCl3溶液、Cu(NO3)2溶液、KF溶液、NaCN溶液、CH3COONH4溶液的酸堿性，并用pH計(jì)分別測(cè)定其pH。

【問(wèn)題探究】

①鹽溶液的酸堿性與什么因素有關(guān)？

②鹽的類型與溶液的酸堿性有何關(guān)系？

③為什么同樣濃度的KF溶液、NaCN溶液，pH會(huì)有差別？

④為什么CH3COONH4溶液呈中性？預(yù)測(cè)一下NH4F溶液的酸堿性。

⑤鹽類水解的規(guī)律有哪些？鹽類水解的本質(zhì)是什么？

⑥鹽在水溶液中的各種問(wèn)題解決的一般思路是什么？

設(shè)計(jì)意圖：教師引導(dǎo)學(xué)生利用已建構(gòu)好的鹽類水解模型預(yù)測(cè)未知溶液的酸堿性，同時(shí)通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證學(xué)生的猜測(cè)，從理論和實(shí)踐兩個(gè)層面去證明水解模型的合理性，這是探究教學(xué)的本源。

【交流討論】

①列舉生活、生產(chǎn)中幾個(gè)與鹽類水解有關(guān)的例子。

②用蘸有“水”的毛筆，在“白紙”上寫(xiě)出紅色“平衡”兩字的解釋？

③當(dāng)被黃蜂或蜜蜂叮咬后，應(yīng)如何利用家庭中常用的物質(zhì)加以處理？

設(shè)計(jì)意圖：教師通過(guò)聯(lián)系生產(chǎn)、生活中與鹽類水解有關(guān)的實(shí)際例子，讓學(xué)生充分感受到化學(xué)與生產(chǎn)、生活的密切聯(lián)系，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際及應(yīng)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

三、指向深度學(xué)習(xí)的高中化學(xué)課堂教學(xué)實(shí)踐反思

1.將學(xué)習(xí)者的經(jīng)驗(yàn)和最近發(fā)展區(qū)作為深度學(xué)習(xí)的前提

在教學(xué)過(guò)程中，教師如果只是一味創(chuàng)設(shè)一些高深的問(wèn)題情境，遠(yuǎn)遠(yuǎn)地脫離學(xué)生學(xué)習(xí)的“最近發(fā)展區(qū)”，必然會(huì)降低學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，這種一味地追求教學(xué)內(nèi)容深度與難度的教學(xué)并不是真正意義上的深度學(xué)習(xí)教學(xué)；反之，如果教師提出的探究的問(wèn)題過(guò)于簡(jiǎn)單，學(xué)生只要通過(guò)閱讀教材就能直接找到答案，而不需要過(guò)多的思考和聯(lián)系，這樣的教學(xué)也將失去應(yīng)有的意義。教師在組織教學(xué)的過(guò)程中要有預(yù)見(jiàn)性，每個(gè)環(huán)節(jié)教學(xué)前需明確：學(xué)生的起點(diǎn)在哪？該環(huán)節(jié)的教學(xué)后，學(xué)生又能站在什么高度？經(jīng)過(guò)這個(gè)環(huán)節(jié)教學(xué)后，學(xué)生的潛能有何變化？教學(xué)的功能與價(jià)值就是在于教師懂得何時(shí)去引導(dǎo)，往哪兒引導(dǎo)，引導(dǎo)到什么程度，達(dá)到什么效果。教師通過(guò)引導(dǎo)促使學(xué)生加深或反思自己對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的感悟，學(xué)生的疑惑也將一步步得以解答，進(jìn)而幫助學(xué)生形成超越自我的真實(shí)學(xué)習(xí)體驗(yàn)，提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

2.基于開(kāi)放式、探索性的問(wèn)題促進(jìn)學(xué)生高階思維的發(fā)展

在教學(xué)過(guò)程中，教師設(shè)計(jì)的問(wèn)題主要分兩大類：一是封閉式的問(wèn)題，問(wèn)題具有被動(dòng)性、封閉性、指向性的特征；二是開(kāi)放式的問(wèn)題，問(wèn)題具有開(kāi)放性、思考性、探究性的特征。教師如果盲目地設(shè)計(jì)封閉式且沒(méi)有邏輯關(guān)系的問(wèn)題，學(xué)生在回答這些問(wèn)題后依舊無(wú)法對(duì)化學(xué)概念與原理有一個(gè)深度感知，那么這樣的問(wèn)題價(jià)值不大。而開(kāi)放式的問(wèn)題則是建立在事實(shí)性知識(shí)基礎(chǔ)之上的，學(xué)生在回答問(wèn)題時(shí)需要不斷地主動(dòng)調(diào)查、研究、反思已有知識(shí)，利用高階思維的方式深度分析事實(shí)，從而得出正確結(jié)論。開(kāi)放式問(wèn)題的創(chuàng)設(shè)，能引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)走向更深層次的討論、探究，讓學(xué)生感受到已有知識(shí)與物質(zhì)世界之間的聯(lián)系，進(jìn)而能夠真正地幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)，以更深層次的理解力構(gòu)建化學(xué)知識(shí)體系，從而發(fā)現(xiàn)更具本質(zhì)、價(jià)值的東西，促進(jìn)學(xué)生高級(jí)思維的發(fā)展。

3.基于“教—學(xué)—評(píng)”一致性促進(jìn)深度學(xué)習(xí)

美國(guó)課程專家艾里克森認(rèn)為：學(xué)習(xí)重心應(yīng)從記憶事實(shí)轉(zhuǎn)移到理解可遷移的核心概念和對(duì)更為根本的知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行深層理解，培養(yǎng)和發(fā)展思維能力。《課程標(biāo)準(zhǔn)》表示教師要重視和落實(shí)“教—學(xué)—評(píng)”一體化，使每位學(xué)生的核心素養(yǎng)得到不同程度的發(fā)展。教師課堂教學(xué)是一個(gè)以目標(biāo)為導(dǎo)向，在教學(xué)計(jì)劃的指導(dǎo)下，不斷突破困難，矯正觀點(diǎn)最終達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的過(guò)程。而“教—學(xué)—評(píng)”一致性是指在學(xué)習(xí)目標(biāo)引領(lǐng)下的教師的教、學(xué)生的學(xué)、課堂的評(píng)價(jià)達(dá)成一致、形成合力，從而真正實(shí)現(xiàn)高效課堂?！敖獭獙W(xué)—評(píng)”強(qiáng)調(diào)一致性地思考學(xué)習(xí)目標(biāo)—評(píng)價(jià)任務(wù)—學(xué)習(xí)活動(dòng)，它不僅關(guān)注學(xué)生對(duì)知識(shí)的深層次理解，更加關(guān)注學(xué)生高階思維的發(fā)展過(guò)程?！敖獭獙W(xué)—評(píng)”一致性是促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的有利抓手，是實(shí)現(xiàn)學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的有重要保障。

基金項(xiàng)目：該文為三明市基礎(chǔ)教育科學(xué)研究2020年度專項(xiàng)課題“基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)促進(jìn)學(xué)生化學(xué)深度學(xué)習(xí)的教學(xué)實(shí)踐研究”(ZXKTM-2064)階段研究成果。