基于深度學習的高中化學教學探討

李景會

化學學科深度學習指的是在教師引領(lǐng)下，學生圍繞具有挑戰(zhàn)性的學習主題，開展以化學實驗為主的多種探究活動，從宏微結(jié)合、變化守恒的視角，運用證據(jù)推理與模型認知的思維方式，解決綜合復(fù)雜問題，獲得結(jié)構(gòu)化的化學核心知識，建立運用化學學科思想解決問題的思路方法，培養(yǎng)科學探究與創(chuàng)新意識、科學態(tài)度與社會責任，促進化學學科核心素養(yǎng)的發(fā)展。在核心素養(yǎng)導(dǎo)向的教育教學改革背景下，深度學習成為當前一個比較熱門的概念，其重要原因就在于核心素養(yǎng)給出的是培養(yǎng)人的結(jié)果，而深度學習被認為是培育核心素養(yǎng)的重要途徑?！镀胀ǜ咧谢瘜W課程標準（2017年版2020年修訂）》要求：“更加關(guān)注育人目的，更加注重培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)，更加強調(diào)提高學生綜合運用知識解決實際問題的能力，幫助教師和學生把握教與學的深度和廣度?！薄皽蚀_把握學業(yè)質(zhì)量要求，合理選擇和組織化學教學內(nèi)容?！薄罢w規(guī)劃化學教學內(nèi)容的深廣度?！薄敖處煈?yīng)仔細研讀化學學業(yè)質(zhì)量標準，明確化學教學內(nèi)容在各學段的不同水平要求，整體規(guī)劃不同學段化學教學內(nèi)容的深廣度?！薄耙罁?jù)課程內(nèi)容、學業(yè)要求和學業(yè)質(zhì)量水平的要求，確定化學知識的深廣度?！痹诖耍P者現(xiàn)就基于深度學習的高中化學教學予以探討。

一、精選深度學習的主題

學習主題是指圍繞某一核心知識組織起來的，既具有一定難度同時又具有系統(tǒng)性的，能夠體現(xiàn)化學學科思想與方法，能夠促進學生的思考邁向深入的學習單元。實際教學中，挑戰(zhàn)性學習主題的確定，需要結(jié)合教學內(nèi)容與學生的學情兩個方面來進行。如，《化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素》這一章中針對《硫及其化合物》《氮及其化合物》這兩節(jié)內(nèi)容的深度學習，筆者聯(lián)系生活實際（環(huán)保主題），拋出一個頗有挑戰(zhàn)性的問題：空氣中的二氧化硫與二氧化氮是從哪里來的？當這個問題拋出之后，課堂教學便易于形成一個學習主題。學生往往會從硫元素與氮元素在自然界的存在及發(fā)生氧化反應(yīng)等角度分析、思考，了解二氧化硫與二氧化氮的來源。當然，這些信息盡量不要直接告知學生，留足時間讓學生自主獲取，因為只有充分調(diào)動學生的學習主動性，深度學習才有保證。更重要的是，在信息占有的過程中，學生必然會思考自然界中游離態(tài)或化合態(tài)的硫與氮是如何變成二氧化硫或二氧化氮的，而這恰恰為深度學習的發(fā)生提供了良好的契機。

二、明確深度學習的目標

在深度學習目標設(shè)計過程中，教師可以深入地對班級情況進行分析，在對學生學習情況以及水平進行綜合了解的基礎(chǔ)上，有效地對教學目標進行設(shè)計。在教學設(shè)計階段，教師可以將化學學習和核心素養(yǎng)目標要求作為依據(jù)，統(tǒng)籌兼顧，結(jié)合淺層學習與深度學習的要求，合理地對教學目標進行設(shè)計。例如，在《鈉及其化合物》一課中對“金屬鈉的性質(zhì)和應(yīng)用”這一內(nèi)容教學目標進行設(shè)計過程中，教師可以引導(dǎo)學生用金屬鈉的強金屬活潑性對金屬鈉的制備方法進行預(yù)測，合理地分析和研究，構(gòu)建物質(zhì)性質(zhì)與物質(zhì)制備方法的關(guān)聯(lián)，并且利用所學知識來對氧化鈉的生活應(yīng)用進行分析。同時，教師需要設(shè)計鈉與其氧化物的性質(zhì)實驗探究方案，以便學生可以深入地對化學實驗設(shè)計的開放性以及創(chuàng)造性進行體會。通過對教學目標的合理設(shè)計，學生能夠深層次了解金屬鈉的性質(zhì)以及利用，明確其與人們?nèi)粘Ｉ钪械穆?lián)系，從而更加精準地對相關(guān)知識點進行掌握。

三、挖掘深度學習的資源

基于深度學習的高中化學教學要對教材中可以深度探究的素材進行挖掘，以書本中講解的知識概念為基礎(chǔ)進行拓展教學。以《金屬材料》一節(jié)的深度學習為例，本節(jié)以鐵合金和鋁合金兩種重要的金屬材料作為學習內(nèi)容，通過兩種代表性材料的特征總結(jié)金屬材料的使用特點。教師在針對本課知識進行教學時，應(yīng)注重從化學角度引導(dǎo)學生掌握金屬鋁和鐵的性質(zhì)，從金屬特征的學習入手分析金屬材料。教師可以教材中對鋁制品的外形概括“其表面總是覆蓋著致密的氧化鋁薄膜”入手講解鋁在不同方面的應(yīng)用，教師可以與班級同學一起分析廚房中鋁制水缸的成分。另外還可以利用多媒體教學設(shè)備播放高鐵鐵軌的焊接過程，總結(jié)焊接過程中應(yīng)用的鋁的特性。這樣以教材中金屬鋁相關(guān)知識為基礎(chǔ)開展實踐探究活動的教學形式，能使理論性的金屬元素知識更具立體感，提升學生對金屬元素和相關(guān)材料的學習深度，可以增強對生活中化學元素的了解，提高深度學習有效性。

四、關(guān)注深度學習的過程

深度學習是和淺層學習相對而言的，因此，在學習目標、學習形態(tài)、知識體系、學習動機等學習過程的設(shè)定方面和淺層學習有本質(zhì)區(qū)別。在學習過程中，教師首先應(yīng)該關(guān)注學生的學習角色和學習動機，是否主動參與學習，動機上符合內(nèi)在的，滿足求知樂趣的需求，主動用信息技術(shù)作為學習工具來解決問題。其次，學習活動的設(shè)計應(yīng)立足于學生，把握學情，所探討的問題符合學生的認知特點和現(xiàn)有的知識結(jié)構(gòu)。最后，學習過程中應(yīng)注意圍繞核心知識激發(fā)學生思維，以學生的思維來完成對問題的廣度設(shè)計，進而完成教學上的情境、內(nèi)化、反思、意義建構(gòu)過程。如，在《鹽類的水解》一節(jié)的深度學習中，目標定位就是培養(yǎng)學生的高階思維能力，首先設(shè)置“要往溶液中滴加鹽會發(fā)生什么反應(yīng)”之問題，引導(dǎo)學生提出合理的討論假設(shè)，并進一步考慮其中的化學原理與知識是否完全符合，旨在實現(xiàn)教學過程的基于問題設(shè)計的多維知識整合。學生根據(jù)已所了解和掌握的化學知識提出假設(shè)結(jié)論：會造成雙水解反應(yīng)，根據(jù)發(fā)生氧化還原水解反應(yīng)的化學知識推斷將發(fā)生氧化還原水解反應(yīng)等。教師根據(jù)學生對化學原理討論和假設(shè)，讓學生通過反思、利用所學的化學知識及實驗設(shè)計方法對實驗結(jié)果進行驗證，并進一步指導(dǎo)學生記錄化學材料準備、運用的化學原理以及進行實驗的步驟和發(fā)生反應(yīng)的現(xiàn)象，最后對實驗結(jié)果進行再次比較和分析驗證，領(lǐng)悟原理和要點，促進對所學知識元認知的發(fā)展。

總之，深度學習是一個很有教育意義的理論，高中化學教師需要將深度學習理念滲透于教學工作中，將深度學習理念轉(zhuǎn)化為可實施的教學行為。