深度學(xué)習(xí)視域下初中生化學(xué)學(xué)習(xí)遷移能力提升對(duì)策探究

吳桂蘭

初中階段是學(xué)生接觸和學(xué)習(xí)化學(xué)的重要時(shí)期,也是建立科學(xué)思維和解決實(shí)際問(wèn)題能力的關(guān)鍵時(shí)期。然而,部分學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中存在遷移能力不足的問(wèn)題,即不能將所學(xué)的知識(shí)和技能應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題中。這不僅會(huì)影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力,還會(huì)限制他們?cè)谖磥?lái)的學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展中的表現(xiàn)。因此,提高初中生的化學(xué)學(xué)習(xí)遷移能力具有重要意義。

一、 概念界定

(一)深度學(xué)習(xí)

深度學(xué)習(xí)是一種機(jī)器學(xué)習(xí)的方法,旨在模擬人類(lèi)大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工作方式。基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的概念,通過(guò)構(gòu)建多層次的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型來(lái)進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理和學(xué)習(xí)任務(wù)。深度學(xué)習(xí)的核心思想是使用多個(gè)層次的非線性變換來(lái)提取數(shù)據(jù)的高級(jí)特征,并將這些特征用于模式識(shí)別、分類(lèi)、預(yù)測(cè)等任務(wù)。與傳統(tǒng)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法相比,深度學(xué)習(xí)具有以下幾個(gè)顯著的特點(diǎn)。

首先,深度學(xué)習(xí)模型能夠自動(dòng)學(xué)習(xí)輸入數(shù)據(jù)的特征表示,無(wú)須手動(dòng)設(shè)計(jì)特征提取器。這使得深度學(xué)習(xí)在處理復(fù)雜、高維數(shù)據(jù)時(shí)具有優(yōu)勢(shì)。其次,深度學(xué)習(xí)模型通過(guò)堆疊多個(gè)隱藏層實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的逐層抽象表示。每一層都可以學(xué)習(xí)到數(shù)據(jù)的不同層次的特征表示,從而實(shí)現(xiàn)更加精確的模式識(shí)別和分類(lèi)。最后深度學(xué)習(xí)模型通常需要大量的計(jì)算資源進(jìn)行訓(xùn)練,同時(shí)也可以利用現(xiàn)代圖形處理器(GPU)等硬件平臺(tái)的并行計(jì)算能力來(lái)加速訓(xùn)練過(guò)程。

(二)學(xué)習(xí)遷移能力

學(xué)習(xí)遷移能力是指?jìng)€(gè)體在面對(duì)新的學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí),能夠?qū)⒅皩W(xué)習(xí)到的知識(shí)、技能、經(jīng)驗(yàn)等轉(zhuǎn)移到新任務(wù)中并加以應(yīng)用的能力。簡(jiǎn)而言之,學(xué)習(xí)遷移能力是在不同學(xué)習(xí)情境下將已掌握的知識(shí)和技能進(jìn)行靈活運(yùn)用的能力。學(xué)習(xí)遷移能力是一個(gè)重要的認(rèn)知能力,有助于個(gè)體快速適應(yīng)新的學(xué)習(xí)環(huán)境,并提升學(xué)習(xí)效果。學(xué)習(xí)遷移能力可以表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面:

首先,能夠?qū)⒁褜W(xué)習(xí)的知識(shí)應(yīng)用于新的學(xué)習(xí)任務(wù)中,利用先前掌握的概念、原理、規(guī)律等來(lái)理解和解決新問(wèn)題。其次,能夠?qū)⒁颜莆盏募寄苓\(yùn)用到新任務(wù)中,通過(guò)調(diào)整和變化策略、方法和操作過(guò)程來(lái)適應(yīng)新的情境和要求。再次,能夠發(fā)現(xiàn)和利用不同學(xué)習(xí)任務(wù)之間的共性和相似之處,從而推廣和應(yīng)用已有的規(guī)律和模式到新的學(xué)習(xí)任務(wù)中。最后,能夠適應(yīng)不同的學(xué)習(xí)環(huán)境和背景,靈活應(yīng)對(duì)環(huán)境變化對(duì)學(xué)習(xí)的影響,并在新情境中成功完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

二、 影響學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)遷移能力的因素

(一)學(xué)生因素

1. 操作定勢(shì)

初中化學(xué)學(xué)習(xí)期間,學(xué)生個(gè)人操作定勢(shì)對(duì)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)遷移能力有著重要的影響。個(gè)人操作定勢(shì)是指學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中形成的固定的思維方式、學(xué)習(xí)習(xí)慣和行為模式。這種定勢(shì)會(huì)影響學(xué)生對(duì)新知識(shí)的接受和理解以及將所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題的能力?？偟膩?lái)說(shuō),個(gè)人操作定勢(shì)對(duì)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)遷移能力的影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

首先,個(gè)人操作定勢(shì)可能使學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生負(fù)面的態(tài)度或偏見(jiàn)。如果學(xué)生持有消極的學(xué)習(xí)態(tài)度,可能會(huì)缺乏對(duì)新知識(shí)的興趣和動(dòng)力,從而影響其學(xué)習(xí)遷移能力的發(fā)展。

其次,個(gè)人操作定勢(shì)可能導(dǎo)致學(xué)生只依賴(lài)特定的學(xué)習(xí)策略或方法。如果學(xué)生習(xí)慣于機(jī)械地記憶和背誦知識(shí),缺乏深入理解和應(yīng)用的能力,那么他們?cè)诿鎸?duì)新的學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí)可能很難進(jìn)行靈活的思考和運(yùn)用已有知識(shí)。

最后,個(gè)人操作定勢(shì)可能限制學(xué)生在解決問(wèn)題時(shí)的思維方式和方法。如果學(xué)生習(xí)慣于固定的解決問(wèn)題方式,他們可能會(huì)缺乏靈活性和創(chuàng)造性,在面對(duì)新的問(wèn)題時(shí)無(wú)法進(jìn)行有效的遷移。

2. 學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)

初中化學(xué)學(xué)習(xí)期間,學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)對(duì)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)遷移能力有著重要影響。學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)是指他們關(guān)于某一領(lǐng)域的知識(shí)、概念和思維模式的組織方式和理解框架。這種認(rèn)知結(jié)構(gòu)會(huì)影響學(xué)生對(duì)新知識(shí)的接受、理解和應(yīng)用能力,從而影響其化學(xué)學(xué)習(xí)遷移能力的發(fā)展。學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)可能會(huì)影響他們對(duì)新知識(shí)的接受和理解,如果學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)缺乏與新知識(shí)相關(guān)的基礎(chǔ)概念和連接,那么他們?cè)趯W(xué)習(xí)和遷移新知識(shí)時(shí)可能會(huì)遇到困難。另外,學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)會(huì)影響其對(duì)化學(xué)概念的理解和運(yùn)用。如果學(xué)生對(duì)某些概念存在誤解或混淆,他們可能會(huì)在新的學(xué)習(xí)任務(wù)中將錯(cuò)誤的概念應(yīng)用于問(wèn)題解決,從而影響學(xué)習(xí)遷移能力的發(fā)展。同時(shí),學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)可能會(huì)導(dǎo)致他們傾向于使用特定的解決問(wèn)題的策略和方法。如果學(xué)生習(xí)慣于機(jī)械地記憶和應(yīng)用公式、規(guī)則等,而缺乏靈活性和創(chuàng)造性的思維,那么他們?cè)诿鎸?duì)新的學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí)可能無(wú)法進(jìn)行有效的遷移。

3. 實(shí)驗(yàn)態(tài)度

學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)可以增強(qiáng)他們對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解和應(yīng)用能力,通過(guò)親自操作、觀察和記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程,學(xué)生可以深入地認(rèn)識(shí)和理解化學(xué)原理和現(xiàn)象,從而提高將實(shí)驗(yàn)知識(shí)遷移到新的學(xué)習(xí)任務(wù)和實(shí)際問(wèn)題解決中的能力。另外,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中遇到困難或錯(cuò)誤時(shí)的態(tài)度和處理方式也會(huì)影響其學(xué)習(xí)遷移能力。如果學(xué)生對(duì)錯(cuò)誤抱有消極的態(tài)度或避免錯(cuò)誤的心理,那么他們可能會(huì)錯(cuò)過(guò)糾正錯(cuò)誤、改進(jìn)方法的機(jī)會(huì),從而影響學(xué)習(xí)的遷移和進(jìn)步。同時(shí),學(xué)生實(shí)驗(yàn)態(tài)度還會(huì)影響他們的實(shí)驗(yàn)思維能力。積極的實(shí)驗(yàn)態(tài)度可以促使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中主動(dòng)提出問(wèn)題、探索規(guī)律、分析數(shù)據(jù),培養(yǎng)其科學(xué)思維和解決問(wèn)題的能力,有利于將實(shí)驗(yàn)所獲得的知識(shí)與新的學(xué)習(xí)任務(wù)相聯(lián)系和遷移。

(二)教師因素

1. 教學(xué)策略

教師采用激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)機(jī)的教學(xué)策略,如提供有趣的實(shí)例、引發(fā)思考的問(wèn)題等,可以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)投入和積極性,促進(jìn)他們將所學(xué)知識(shí)遷移到新的學(xué)習(xí)任務(wù)中。教師注重將所學(xué)知識(shí)與實(shí)際問(wèn)題結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐探究和應(yīng)用活動(dòng),可以培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際問(wèn)題解決的能力,促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移。教師通過(guò)設(shè)計(jì)啟發(fā)性問(wèn)題和情境,激發(fā)學(xué)生的思考和探索,在解決問(wèn)題的過(guò)程中培養(yǎng)其分析、推理和創(chuàng)造能力,提高學(xué)習(xí)遷移能力。教師倡導(dǎo)合作學(xué)習(xí)和交流的教學(xué)策略,鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作、討論和分享,并引導(dǎo)他們?cè)诤献髦泄餐瑯?gòu)建知識(shí)體系和解決問(wèn)題,增強(qiáng)學(xué)習(xí)遷移的能力。

2. 師生關(guān)系

初中化學(xué)學(xué)習(xí)期間,師生關(guān)系對(duì)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)遷移能力有著重要的影響。師生關(guān)系是指教師和學(xué)生之間的互動(dòng)、溝通和合作方式,包括教師的角色塑造、學(xué)生的參與程度以及教師對(duì)學(xué)生個(gè)體差異的關(guān)注程度等方面。這種關(guān)系會(huì)影響學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、自信心和學(xué)習(xí)動(dòng)力,從而影響他們將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題解決的能力。積極、支持和關(guān)懷的師生關(guān)系可以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和興趣,當(dāng)學(xué)生感受到教師的鼓勵(lì)和支持時(shí),他們更加愿意積極參與化學(xué)學(xué)習(xí),提高學(xué)習(xí)遷移能力。良好的師生關(guān)系可以提高學(xué)生的自信心和學(xué)習(xí)態(tài)度,當(dāng)學(xué)生感受到教師對(duì)他們的認(rèn)可和尊重時(shí),他們更加有信心面對(duì)學(xué)習(xí)困難并嘗試將所學(xué)知識(shí)遷移到新的學(xué)習(xí)任務(wù)中。積極互動(dòng)的師生關(guān)系可以激發(fā)學(xué)生的思考和創(chuàng)造力,當(dāng)教師鼓勵(lì)學(xué)生提出問(wèn)題、進(jìn)行討論和探索,能夠培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和解決問(wèn)題的能力,促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移能力的發(fā)展。

三、 深度學(xué)習(xí)視域下化學(xué)學(xué)習(xí)遷移能力提升策略

(一)創(chuàng)設(shè)嵌入式化學(xué)實(shí)驗(yàn)情境

1. 架構(gòu)背景知識(shí)

首先,明確實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)和所要達(dá)到的學(xué)習(xí)要點(diǎn)。這有助于確定需要引入的背景知識(shí)以及其與實(shí)驗(yàn)的關(guān)系。根據(jù)實(shí)驗(yàn)情境和目標(biāo),引入相關(guān)的化學(xué)概念、原理和模型,以便學(xué)生能夠理解實(shí)驗(yàn)的基本原理和背后的科學(xué)原理?？梢酝ㄟ^(guò)講解、演示、圖表、視頻等方式呈現(xiàn)相關(guān)概念和原理。對(duì)于復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)情境,教師可以追溯和回顧之前學(xué)過(guò)的相關(guān)知識(shí),幫助學(xué)生將新學(xué)到的知識(shí)與之前的學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行聯(lián)系和整合。這樣做可以鞏固之前的學(xué)習(xí),并提供一個(gè)連貫的知識(shí)框架。其次,為了幫助學(xué)生理解背景知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用,教師可以提供一些具體的實(shí)例或示例,展示背景知識(shí)在實(shí)際問(wèn)題中的運(yùn)用。這有助于加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí),并促進(jìn)其將所學(xué)知識(shí)遷移到實(shí)驗(yàn)情境中的能力。在引入背景知識(shí)的過(guò)程中,始終強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)與理論之間的聯(lián)系和互動(dòng)。解釋實(shí)驗(yàn)情境的原理時(shí),鼓勵(lì)學(xué)生思考和討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果與所學(xué)理論之間的關(guān)系,從而加深他們對(duì)實(shí)驗(yàn)和理論的理解。

2. 融入生活經(jīng)驗(yàn)

在初中化學(xué)教學(xué)期間,創(chuàng)設(shè)嵌入式化學(xué)教學(xué)情境時(shí),融入生活經(jīng)驗(yàn)是一種有效的教學(xué)策略。通過(guò)將化學(xué)知識(shí)與學(xué)生日常生活中的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和情境連接,可以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度,促進(jìn)他們將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題解決的能力。首先,讓學(xué)生回顧日常生活中與氧氣相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)。例如,呼吸時(shí)感受到的空氣、燃燒時(shí)火焰的明亮等,引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)氧氣相關(guān)性質(zhì)的好奇心。介紹氧氣在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用場(chǎng)景,如醫(yī)療領(lǐng)域的氧氣供給、潛水器中的氧氣瓶、航空航天中的火箭推進(jìn)劑等。在學(xué)生掌握了基本知識(shí)之后,教師可以引導(dǎo)學(xué)生的思維進(jìn)行發(fā)散,從而讓學(xué)生的化學(xué)知識(shí)與生活實(shí)際結(jié)合。又如,教師需要讓學(xué)生思考,為什么鍋中著火之后蓋上鍋蓋就可以快速滅火?是因?yàn)闇囟?還是因?yàn)檠鯕?在學(xué)生提出一些自己的猜想之后,教師再為學(xué)生講解其中的原理。其次,教師可以積極引導(dǎo)學(xué)生在課堂上開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。例如,教師可以讓學(xué)生在玻璃杯當(dāng)中點(diǎn)燃一張紙,隨后蓋上杯蓋,可以發(fā)現(xiàn)紙張?jiān)诓ＡП?dāng)中快速熄滅。在學(xué)生學(xué)習(xí)了氧氣的基本知識(shí)之后,很快就可以聯(lián)想到是因?yàn)椴ＡП?dāng)中的氧氣由于燃燒而消耗殆盡,所以才會(huì)因此而快速熄滅,這對(duì)學(xué)生了解氧氣的性質(zhì)具有重要意義和關(guān)鍵價(jià)值。

通過(guò)將氧氣與學(xué)生的日常生活經(jīng)驗(yàn)融合,教師可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。同時(shí),通過(guò)實(shí)驗(yàn)、問(wèn)題探究和環(huán)境保護(hù)的討論,幫助學(xué)生深入理解氧氣的性質(zhì)、應(yīng)用和重要性,促進(jìn)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)遷移到實(shí)際問(wèn)題解決中。

3. 開(kāi)展交互式溝通交流

將學(xué)生分成小組,讓他們就特定的化學(xué)主題展開(kāi)討論。教師可以提出問(wèn)題或情景,并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行交流和探討。這樣的交互式討論可以激發(fā)學(xué)生的思考、分享觀點(diǎn)、提出問(wèn)題和解決問(wèn)題。給予學(xué)生不同的角色,讓他們?cè)谔囟ǖ幕瘜W(xué)情境中扮演相應(yīng)的角色。例如,在模擬實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中,讓學(xué)生扮演化學(xué)家、實(shí)驗(yàn)員或觀察者的角色。通過(guò)角色扮演,學(xué)生可以深入地理解化學(xué)知識(shí)的應(yīng)用和實(shí)際情境。組織科學(xué)辯論活動(dòng),讓學(xué)生就某一化學(xué)問(wèn)題展開(kāi)辯論。教師可以一個(gè)有爭(zhēng)議性的話(huà)題為基礎(chǔ),鼓勵(lì)學(xué)生提出不同的觀點(diǎn)并進(jìn)行辯論。這種交互式的辯論可以鍛煉學(xué)生的邏輯思維、表達(dá)能力和合作精神。給學(xué)生提供一個(gè)實(shí)際的化學(xué)問(wèn)題,并鼓勵(lì)他們?cè)谛〗M或全班合作解決。教師可以引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題、收集信息、制訂解決方案,并就不同的觀點(diǎn)進(jìn)行討論和比較。這樣的活動(dòng)可以培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和解決問(wèn)題的能力。最后,鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)展示自己的成果來(lái)分享和交流。學(xué)生可以準(zhǔn)備口頭報(bào)告、海報(bào)展示、實(shí)驗(yàn)演示等形式,向同伴展示他們?cè)谔囟ɑ瘜W(xué)情境中的學(xué)習(xí)成果和應(yīng)用能力。這樣的展示活動(dòng)可以增強(qiáng)學(xué)生的自信心和表達(dá)能力。

(二)開(kāi)展自主式化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

1. 重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的主體性

首先,鼓勵(lì)學(xué)生積極參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的規(guī)劃過(guò)程。教師可以引導(dǎo)學(xué)生討論并確定他們感興趣的實(shí)驗(yàn)主題或問(wèn)題以及探索的目標(biāo)和方法。其次,教師可以為學(xué)生提供必要的背景知識(shí),以幫助他們了解相關(guān)的化學(xué)概念、原理和安全注意事項(xiàng)。需要注意的是,在保障學(xué)生實(shí)驗(yàn)安全的基礎(chǔ)上,教師需要盡量避免過(guò)度干預(yù),以確保學(xué)生可以充分自由地探索實(shí)驗(yàn)。再次,教師可以通過(guò)提出問(wèn)題、向?qū)W生提供相關(guān)資源和文獻(xiàn)資料等方式,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。同時(shí),教師可以就實(shí)驗(yàn)的可行性、合理性和安全性給予必要的建議。隨后,鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)和方法自主選擇實(shí)驗(yàn)步驟和材料,有助于提高學(xué)生的決策能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的獨(dú)立性。接下來(lái),教師在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)過(guò)程中,可以定期提供反饋和指導(dǎo)。這些反饋應(yīng)著重于促進(jìn)學(xué)生的思考、改善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和解決可能出現(xiàn)的問(wèn)題。最后,教師可以根據(jù)一定的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評(píng)估。這有助于學(xué)生了解他們的設(shè)計(jì)是否符合實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),并從中獲得反饋,及時(shí)改進(jìn)。

2. 保持實(shí)驗(yàn)路線多元化

為學(xué)生提供不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)和問(wèn)題,以激發(fā)其興趣和動(dòng)機(jī)。其中可以有多條實(shí)驗(yàn)路線,每條路線都針對(duì)不同的目標(biāo)或問(wèn)題,讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣和研究方向選擇適合的實(shí)驗(yàn)路線。鼓勵(lì)學(xué)生嘗試不同的實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù),以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)路線的多元化。其中包括傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法、模擬實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)模擬等不同形式的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生有更多的選擇和嘗試。同時(shí),確保學(xué)生可以使用多種不同的實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),包括基本的實(shí)驗(yàn)器材、特殊化學(xué)品、計(jì)算機(jī)軟件或模型等。通過(guò)多樣化的實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備,學(xué)生可以選擇適合自己實(shí)驗(yàn)路線的工具。鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自己的興趣、特長(zhǎng)和研究方向,進(jìn)行個(gè)性化的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。教師可以提供一定的框架和指導(dǎo),但同時(shí)應(yīng)給予學(xué)生足夠的自由度來(lái)發(fā)展和探索他們獨(dú)特的實(shí)驗(yàn)路線。最后,鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中分享和交流彼此的想法和經(jīng)驗(yàn)。這有助于學(xué)生之間相互啟發(fā)、借鑒和汲取靈感,進(jìn)一步拓寬實(shí)驗(yàn)路線的多元性。

通過(guò)保持實(shí)驗(yàn)路線的多元化,學(xué)生能夠在自主式化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)中體驗(yàn)到豐富的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法。這樣一來(lái),促進(jìn)了學(xué)生的創(chuàng)造力和批判性思維的發(fā)展,同時(shí)也激發(fā)了他們對(duì)化學(xué)科學(xué)的興趣和探索精神。教師應(yīng)起到引導(dǎo)者的角色,提供適當(dāng)?shù)闹С趾头答?確保學(xué)生在多元化的實(shí)驗(yàn)路線中獲得積極的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

3. 設(shè)計(jì)過(guò)程中的容錯(cuò)性

鼓勵(lì)學(xué)生采用不同的思考方式和途徑來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),每個(gè)學(xué)生可能有不同的創(chuàng)意和想法。教師應(yīng)尊重和接受這種多樣性,并提供支持和指導(dǎo)。讓學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是一個(gè)試錯(cuò)的過(guò)程,鼓勵(lì)他們勇于嘗試和犯錯(cuò)誤。當(dāng)學(xué)生遇到困難或失敗時(shí),教師應(yīng)鼓勵(lì)他們繼續(xù)努力,并提供幫助和建議,引導(dǎo)其改進(jìn)設(shè)計(jì)。在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中,教師可以定期提供反饋和指導(dǎo),幫助學(xué)生識(shí)別問(wèn)題、找出解決方案,并提供改進(jìn)的建議。在評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí),教師應(yīng)注重關(guān)注學(xué)生的思考過(guò)程和努力,而不僅僅看重最終結(jié)果。這有助于減輕學(xué)生對(duì)失敗或不完美結(jié)果的焦慮,鼓勵(lì)他們從中學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)。為了保持學(xué)生設(shè)計(jì)過(guò)程中的容錯(cuò)性,教師可以提供必要的資源和支持。其中包括提供實(shí)驗(yàn)器材、文獻(xiàn)資料、計(jì)算機(jī)模擬軟件以及與學(xué)生進(jìn)行討論和指導(dǎo)的機(jī)會(huì)。組織學(xué)生進(jìn)行小組合作,在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中互相學(xué)習(xí)和支持。團(tuán)隊(duì)合作可以提供更多的反饋機(jī)會(huì)和資源共享,增強(qiáng)學(xué)生之間的合作精神和容錯(cuò)性。

例如,在完成酸堿鹽的學(xué)習(xí)之后,教師可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行鼓勵(lì),引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)期間積極了解酸堿中和反應(yīng)以及實(shí)際化學(xué)性質(zhì)。如果教師對(duì)學(xué)生的容錯(cuò)性并未進(jìn)行關(guān)注,那么勢(shì)必會(huì)致使學(xué)生的學(xué)習(xí)能力受到阻礙,并且對(duì)學(xué)習(xí)的知識(shí)產(chǎn)生淺顯的認(rèn)知與了解。在這一過(guò)程中,教師可以先提供給學(xué)生三瓶無(wú)色溶液,其中包括酸、堿、鹽。隨后,教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單甄別,在這一過(guò)程中不同的學(xué)生將會(huì)給出不同的方案與策略,教師需要積極鼓勵(lì),讓學(xué)生探索出更多的想法,這對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)這方面知識(shí)也有重要意義。

(三)組織DIY式化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)

1. 引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)

在進(jìn)行DIY式化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)之前,教師應(yīng)首先向?qū)W生提供必要的安全指導(dǎo)。其中包括實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)則、正確使用實(shí)驗(yàn)器材和化學(xué)品的方法以及急救措施等,確保學(xué)生了解并遵守安全操作的要求。選擇簡(jiǎn)單而基礎(chǔ)的化學(xué)實(shí)驗(yàn),以確保學(xué)生能夠成功地進(jìn)行自主操作。這樣可以增加學(xué)生的自信心,并激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。為學(xué)生提供清晰明了的步驟說(shuō)明,以便他們按照順序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。教師可以將步驟寫(xiě)成簡(jiǎn)明的指南或制作視頻演示,以幫助學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)操作的過(guò)程。同時(shí),鼓勵(lì)學(xué)生在操作實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中進(jìn)行自主思考和探索。例如,在實(shí)驗(yàn)中提出問(wèn)題,讓學(xué)生猜測(cè)結(jié)果并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。這樣可以促進(jìn)學(xué)生的批判性思維和探究精神,并增強(qiáng)他們對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解。另外,為學(xué)生提供所需的實(shí)驗(yàn)材料和器材,確保他們能夠充分參與實(shí)驗(yàn)操作。教師可以提前準(zhǔn)備并組織好所需材料,以便學(xué)生可以直接使用。最后,在學(xué)生進(jìn)行DIY式化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)時(shí),教師應(yīng)持續(xù)監(jiān)督和指導(dǎo),及時(shí)解答學(xué)生的疑問(wèn),糾正錯(cuò)誤操作,并提供必要的反饋和評(píng)價(jià)。

2. 引導(dǎo)學(xué)生解決挑戰(zhàn)性問(wèn)題

首先,教師可以提出一個(gè)或一系列挑戰(zhàn)性問(wèn)題,與學(xué)生分享并使其思考。這些問(wèn)題可以涉及化學(xué)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋等方面,確保問(wèn)題具有一定的難度和挑戰(zhàn)性,以激發(fā)學(xué)生的思考和探索欲望。其次,鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)挑戰(zhàn)性問(wèn)題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。給予學(xué)生一定的自由度和創(chuàng)造空間,讓他們根據(jù)自己的理解和想法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。教師可以提供一些指導(dǎo),但不應(yīng)限制學(xué)生的思考和創(chuàng)意。在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作過(guò)程中,教師應(yīng)起到引導(dǎo)和支持的角色。提供必要的背景知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技巧,幫助學(xué)生理解問(wèn)題和解決方案,并給予適時(shí)的指導(dǎo)和反饋。隨后,鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)方法來(lái)解決挑戰(zhàn)性問(wèn)題。教師可以提醒學(xué)生合理地制訂假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)、分析結(jié)果和得出結(jié)論等步驟,并幫助他們進(jìn)行思考和反思。組織學(xué)生之間的合作和交流,讓他們相互分享想法、經(jīng)驗(yàn)和解決方案。學(xué)生可以通過(guò)小組討論、展示報(bào)告、展覽等形式來(lái)交流彼此的成果和思考過(guò)程。最后,鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和解決問(wèn)題過(guò)程中進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn)。教師可以激發(fā)學(xué)生提出新的想法或方法,并嘗試改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或解決方案。

(四)實(shí)施科學(xué)探究活動(dòng)

1. 引導(dǎo)學(xué)生提出猜想與假設(shè)

在初中化學(xué)教學(xué)期間,引導(dǎo)學(xué)生提出猜想與假設(shè)是提升學(xué)生學(xué)習(xí)遷移能力的重要策略。通過(guò)培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)思考和探索的能力,他們可以更好地將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于新的情境中。教師可以通過(guò)提出啟發(fā)性問(wèn)題來(lái)引導(dǎo)學(xué)生提出猜想與假設(shè)。例如,在學(xué)習(xí)酸性溶液與堿性溶液這一章節(jié)的過(guò)程中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生觀察酸性溶液和堿性溶液的一些特征現(xiàn)象,如顏色變化、氣味、導(dǎo)電性等。通過(guò)觀察現(xiàn)象,激發(fā)學(xué)生對(duì)現(xiàn)象背后原因的好奇心。此外,設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生自行操作并觀察結(jié)果。例如,讓學(xué)生將酸性物質(zhì)和堿性物質(zhì)與指示劑進(jìn)行反應(yīng),觀察顏色的變化。通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,引導(dǎo)學(xué)生提出可能的解釋和猜想。另外,還需要鼓勵(lì)學(xué)生提出關(guān)于酸性溶液和堿性溶液的問(wèn)題。例如,什么是酸性溶液?為什么酸性溶液可以腐蝕金屬?通過(guò)問(wèn)題的提問(wèn),促使學(xué)生思考和探索。最后,引導(dǎo)學(xué)生基于已有知識(shí)進(jìn)行推理和解釋。例如,學(xué)生可以根據(jù)觀察到的現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,推斷酸性溶液和堿性溶液之間的差異,并提出可能的原因和解釋。

2. 實(shí)驗(yàn)之后作好反思與評(píng)價(jià)

鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行自我反思,包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作步驟、觀察結(jié)果等方面。學(xué)生可以思考實(shí)驗(yàn)中遇到的困難、成功的地方以及改進(jìn)的可能性。組織學(xué)生之間的討論和分享,讓他們交流彼此的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)和觀察結(jié)果。教師可以引導(dǎo)學(xué)生就實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題、解釋的困惑或新發(fā)現(xiàn)進(jìn)行討論。另外,鼓勵(lì)學(xué)生將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與所學(xué)的化學(xué)概念進(jìn)行連接。學(xué)生可以思考實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否與預(yù)期相符,并嘗試解釋背后的科學(xué)原理。這有助于加深學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解和應(yīng)用。教師可以提出問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)結(jié)果的原因和影響。例如,為什么在某個(gè)條件下產(chǎn)生了特定的觀察結(jié)果?學(xué)生可以從中推斷和解釋相關(guān)的化學(xué)原理。最后,教師可以與學(xué)生一起評(píng)估實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性。這包括實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性、數(shù)據(jù)收集的正確性以及實(shí)驗(yàn)中可能存在的誤差來(lái)源。學(xué)生可以思考如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作,以提高實(shí)驗(yàn)的可靠性和結(jié)果的準(zhǔn)確性。鼓勵(lì)學(xué)生總結(jié)實(shí)驗(yàn)的重要發(fā)現(xiàn)和關(guān)鍵觀察結(jié)果,并將其歸納為化學(xué)原理或概念。學(xué)生可以制作實(shí)驗(yàn)報(bào)告、海報(bào)或簡(jiǎn)短的總結(jié),以記錄他們的學(xué)習(xí)成果。

四、 結(jié)論

綜上所述,深度學(xué)習(xí)視域下的初中生化學(xué)學(xué)習(xí)遷移能力提升是一個(gè)復(fù)雜而多樣的過(guò)程。通過(guò)嵌入式化學(xué)教學(xué)情境、交互式溝通交流、DIY式化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)等策略,以及培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和問(wèn)題解決能力,可以有效地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)遷移能力。同時(shí),教師在這一過(guò)程中扮演著重要的角色,應(yīng)提供必要的指導(dǎo)和支持,營(yíng)造積極的學(xué)習(xí)環(huán)境,讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體。