劉巖+張發(fā)新

摘要：在分析國內(nèi)部分學(xué)者提出的深度學(xué)習(xí)觀點基礎(chǔ)上，闡述了化學(xué)教學(xué)中深度學(xué)習(xí)的主要特征、促進深度學(xué)習(xí)的化學(xué)教學(xué)核心要素，分析了化學(xué)教學(xué)中深度學(xué)習(xí)的功能價值。提出了化學(xué)教學(xué)中構(gòu)建課堂學(xué)習(xí)共同體，引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)、以體驗性活動激發(fā)學(xué)生深度學(xué)習(xí)、持續(xù)即時地反饋學(xué)習(xí)情況，指導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的實施策略。

關(guān)鍵詞：深度學(xué)習(xí)；教學(xué)核心要素；功能價值；實施策略

文章編號：1005–6629（2015）9–0019–05 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

20世紀70年代起，建立在心理學(xué)、計算機科學(xué)、哲學(xué)、社會學(xué)及其他科學(xué)原理基礎(chǔ)上的新的學(xué)習(xí)科學(xué)逐漸形成，其中深度學(xué)習(xí)是新的學(xué)習(xí)科學(xué)中的重要概念。國內(nèi)不少學(xué)者對深度學(xué)習(xí)作過研究[1～6]，目前，對于深度學(xué)習(xí)較為認同的觀點是：“深度學(xué)習(xí)是基于原有知識能力之上的、以學(xué)習(xí)者主動參與為前提、重視知識結(jié)構(gòu)的建立和認知策略的元認知過程，以知識遷移和認知策略遷移解決實際問題為最終目標”。由此可見，深度學(xué)習(xí)意味著理解與批判、聯(lián)系與構(gòu)建、遷移與應(yīng)用、學(xué)習(xí)的積極與主動，它通過對學(xué)習(xí)機制的探索，創(chuàng)造了新的學(xué)習(xí)方式，最大限度地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效能。

1 化學(xué)教學(xué)中深度學(xué)習(xí)的主要特征

結(jié)合《普通高中化學(xué)課程標準（實驗）》對“課程性質(zhì)”的描述，筆者認為化學(xué)教學(xué)中的深度學(xué)習(xí)有如下五個主要特征。

1.1 深度學(xué)習(xí)注重批判理解

化學(xué)教學(xué)常常要運用化學(xué)實驗幫助學(xué)生清晰觀察物質(zhì)性質(zhì)及其變化的相關(guān)現(xiàn)象。物質(zhì)性質(zhì)及其變化與多種因素相關(guān)，產(chǎn)生的現(xiàn)象多樣而復(fù)雜，要求學(xué)生對物質(zhì)性質(zhì)及其變化不僅要注意實事求是，還應(yīng)保持一種批判或懷疑的態(tài)度，批判性地看待物質(zhì)性質(zhì)、變化，并深入微觀層面分析思考其原因，從而加深對深層知識和復(fù)雜概念的理解，盡量減少機械記憶等淺層學(xué)習(xí)的現(xiàn)象出現(xiàn)。

1.2 深度學(xué)習(xí)強調(diào)知識整合

化學(xué)學(xué)科發(fā)展與人類知識的發(fā)展有著非常深厚的淵源，化學(xué)與學(xué)生生活知識密切相關(guān)。因此，深度學(xué)習(xí)所強調(diào)的知識整合既是多學(xué)科知識的整合，也是化學(xué)知識與學(xué)生生活知識的整合，還包括新舊知識的整合，從而引起對新的知識的理解、長期保持及遷移應(yīng)用。避免出現(xiàn)將新知識看成是孤立的、無聯(lián)系的單元來接受和記憶的淺層學(xué)習(xí)。

1.3 深度學(xué)習(xí)關(guān)注知識建構(gòu)

化學(xué)知識有其內(nèi)在的規(guī)律和結(jié)構(gòu)，學(xué)生不僅要能夠從眾多的化學(xué)現(xiàn)象中獲取有用的信息，更要能夠?qū)⑿畔⑥D(zhuǎn)化為知識，深刻理解知識的意義，實現(xiàn)對知識的自主建構(gòu)。

1.4 深度學(xué)習(xí)著意遷移運用

深度學(xué)習(xí)要求學(xué)生對物質(zhì)性質(zhì)及其變化過程中的基本現(xiàn)象、基本規(guī)律深入研究，并在微觀粒子運動層面上進行判斷和理解，逐步形成化學(xué)基本觀念，這樣，可以在相似物質(zhì)及其變化情境中“舉一反三”，也能在新情境中分析、判斷差異并將化學(xué)基本觀念遷移運用。

1.5 深度學(xué)習(xí)強調(diào)面向?qū)嵺`應(yīng)用

結(jié)合學(xué)習(xí)內(nèi)容聯(lián)系自然、生產(chǎn)、學(xué)生生活經(jīng)驗和社會熱點問題，引導(dǎo)學(xué)生面對并能夠解決實際問題，提高學(xué)生運用化學(xué)知識看待、處理化學(xué)問題，幫助學(xué)生形成用化學(xué)的視角認識物質(zhì)世界的基本習(xí)慣。摒棄只關(guān)注解決考試問題所需的公式和外在線索的淺層學(xué)習(xí)。

2 促進深度學(xué)習(xí)的化學(xué)教學(xué)核心要素

基于以上對深度學(xué)習(xí)內(nèi)涵和化學(xué)教學(xué)中深度學(xué)習(xí)特征的分析，從有利于創(chuàng)設(shè)促進學(xué)生深度學(xué)習(xí)的教學(xué)環(huán)境的角度看，促進學(xué)生深度學(xué)習(xí)的化學(xué)教學(xué)應(yīng)著重落實三個操作性核心要素。

（1）真實。在真實的情境中，通過真實的實踐活動，面對真實的問題，學(xué)生積極主動參與、深入理解化學(xué)基本事實、基本規(guī)律、基本觀念，提高學(xué)生結(jié)構(gòu)化化學(xué)知識的能力。

（2）反思。在化學(xué)教學(xué)活動中，通過學(xué)習(xí)任務(wù)的設(shè)置產(chǎn)生“驅(qū)動”、通過問題來啟發(fā)、通過“錯誤”來領(lǐng)悟、通過過程性評價及時反饋等策略，來促進學(xué)生對自身的學(xué)習(xí)過程和認識進行自覺反思，深化學(xué)生對“宏觀現(xiàn)象-微觀本質(zhì)-符號表征”化學(xué)學(xué)科特有的思維結(jié)構(gòu)的認識，培養(yǎng)學(xué)生的元認知能力。

（3）遷移。學(xué)生在已有知識經(jīng)驗的基礎(chǔ)上建構(gòu)“元素觀”、“能量觀”、“微粒觀”、“變化觀”等化學(xué)基本觀念，并遷移到對新物質(zhì)性質(zhì)及其變化的研究中，在積極主動應(yīng)用中進一步發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象、新問題，感悟新知識，領(lǐng)悟化學(xué)知識的“生長”意義，提高學(xué)生化學(xué)知識實踐應(yīng)用能力。

那么，深度學(xué)習(xí)在化學(xué)教學(xué)中的功能價值是什么？在化學(xué)教學(xué)中如何促進學(xué)生的深度學(xué)習(xí)？這些問題都需要在教學(xué)實踐中予以厘清。

3 化學(xué)教學(xué)中深度學(xué)習(xí)的功能價值分析

3.1 深度學(xué)習(xí)有利于學(xué)生化學(xué)基本觀念的形成與建構(gòu)

所謂化學(xué)基本觀念是指“學(xué)生通過化學(xué)課程的學(xué)習(xí)，在深入理解化學(xué)學(xué)科特征的基礎(chǔ)上所獲得的對化學(xué)的總觀性認識，具體表現(xiàn)為個體主動運用化學(xué)思想方法認識身邊事物和處理問題的自覺意識或思維習(xí)慣”[7]。深度學(xué)習(xí)是一種有利于化學(xué)基本觀念建構(gòu)的學(xué)習(xí)，是學(xué)習(xí)者獲得更為靈活的知識、更為深刻的理解的一種學(xué)習(xí)方式。

例如，能量觀的形成是在學(xué)習(xí)掌握元素及其化合物性質(zhì)及其變化中，通過物質(zhì)性質(zhì)及其變化中化學(xué)能與其他能量轉(zhuǎn)化的實驗，及生活生產(chǎn)實際中化學(xué)能的應(yīng)用等真實的情境，感受到化學(xué)能量觀的真實存在；在真實的問題情境中，師生圍繞關(guān)于化學(xué)能的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移，通過反思等思維活動，經(jīng)過縝密的思考和嚴謹?shù)倪壿嬐评?，找到化學(xué)變化中能量轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移等現(xiàn)象之間的聯(lián)系，并將零散的關(guān)于化學(xué)能的相關(guān)事實與知識組合成相關(guān)聯(lián)的整體，形成有意義的化學(xué)能量觀的知識結(jié)構(gòu)?；瘜W(xué)能量觀不是一個簡單的概念，具有豐富的內(nèi)涵。對其理解需要經(jīng)過遷移應(yīng)用到解釋和預(yù)測物質(zhì)的性質(zhì)與用途、解釋影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件、了解物質(zhì)鑒定的方法（利用物質(zhì)發(fā)出的光和吸收的光可以鑒定是什么物質(zhì)）、定量研究化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)等實踐活動，在事實積累和化學(xué)能量觀認識發(fā)展的交互過程中形成對化學(xué)能量觀內(nèi)涵的深刻領(lǐng)會[8]。從而整體形成并建構(gòu)自然學(xué)科中“物質(zhì)”、“變化”和“能量”的內(nèi)在聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生形成從化學(xué)基本觀念的角度深度認識物質(zhì)性質(zhì)及其變化的思想方法。

3.2 深度學(xué)習(xí)有助于學(xué)生“宏觀-微觀-符號”三重表征的有機融合

學(xué)生對物質(zhì)性質(zhì)及其變化的認識一般經(jīng)過從宏觀現(xiàn)象發(fā)展到微觀本質(zhì)和符號表征的過程。由于宏觀信息易被學(xué)生接受和吸收，而微觀和符號信息由于具有抽象性和復(fù)雜性，學(xué)生難以理解和消化。這需要經(jīng)過在真實的情境中針對物質(zhì)性質(zhì)及其變化，在分子、原子水平上進行反思等思維活動，對宏觀信息進行概括和抽象，形成對物質(zhì)性質(zhì)及其變化的微觀本質(zhì)認識，深刻認識化學(xué)符號的意義性表征。繼而將獲得的對物質(zhì)性質(zhì)及其變化的“宏觀-微觀-符號”三重表征的知識遷移應(yīng)用到新情境中，引導(dǎo)學(xué)生用開闊的眼界去理解物質(zhì)性質(zhì)及其變化，啟發(fā)學(xué)生從微觀本質(zhì)上理解化學(xué)反應(yīng)。

3.3 深度學(xué)習(xí)有益于學(xué)生對化學(xué)知識價值與意義的認識

深度學(xué)習(xí)要求學(xué)生在物質(zhì)性質(zhì)及其變化的真實情境中，對自身思維方式、學(xué)習(xí)方式、問題解決方式等進行批判性、反思性思維。同時，將已經(jīng)理解的化學(xué)基本觀念遷移應(yīng)用到物質(zhì)性質(zhì)及其變化的真實過程中，這既有益于引導(dǎo)學(xué)生體驗知識與自身、與自然、與人類社會的關(guān)系，也有益于啟發(fā)學(xué)生體悟內(nèi)隱于化學(xué)知識最深層的意義與價值。

例如，鈉的化合物性質(zhì)教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生深刻理解化學(xué)知識價值與意義主要有三方面內(nèi)容：

其二，化學(xué)史有益于啟發(fā)學(xué)生領(lǐng)悟，學(xué)習(xí)和研究化學(xué)科學(xué)要站在社會、人類的立場上去反思化學(xué)學(xué)科自身。

1791年勒布朗用食鹽、濃硫酸、石灰石、煤為原料制堿。缺點：既耗能又產(chǎn)生污染物；1862年索爾維創(chuàng)造出氨堿法，同時生產(chǎn)出氯化銨既可作為化工原料，又可作為化肥。缺點：除了生成碳酸鈉還生成了沒有用的氯化鈣，原料的利用率也低；1942年侯德榜索爾維制堿法和合成氨法結(jié)合起來，大大提高了食鹽的利用率，把對污染環(huán)境的廢物氯化鈣轉(zhuǎn)化成對農(nóng)作物有用的化肥——氯化銨，還可以減少1/3設(shè)備，所以它的優(yōu)越性大大超過了索爾維制堿法，從而開創(chuàng)了世界制堿工業(yè)的新紀元。但也存在缺點：較索爾維法而言，它的用氨量較大，在有些情況下不適用。

其三，通過鈉及其化合物知識在生產(chǎn)、生活中的遷移應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生不斷運用唯物辯證觀去審視物質(zhì)性質(zhì)的多樣與物質(zhì)用途的多層次，體會化學(xué)學(xué)科的多元發(fā)展，建立起良好的社會責(zé)任感。

4 化學(xué)教學(xué)中促進學(xué)生深度學(xué)習(xí)的實施策略

4.1 構(gòu)建課堂學(xué)習(xí)共同體，引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)

課堂學(xué)習(xí)共同體是學(xué)習(xí)共同體在課堂情境中的組織形式，“在課堂學(xué)習(xí)共同體中，每一個成員都有著共同的學(xué)習(xí)目標，具有特定的身份或角色，帶著一種認同、歸屬心理積極負責(zé)地參與和體驗共同體的學(xué)習(xí)生活”[9]。“從教學(xué)方式看，深度教學(xué)是一種對話中心的教學(xué)。深度教學(xué)超越了‘傳遞中心的藩籬，走向真正意義上的‘對話中心”[10]。每個學(xué)生都是帶著他們獨特的知識、技能、情感、態(tài)度、價值觀等學(xué)習(xí)經(jīng)驗走進課堂，它們是課程資源中不可缺少的部分，也是與他人進行有意義的對話促進深度學(xué)習(xí)的重要保證。挖掘并有效利用每個學(xué)生的獨特學(xué)習(xí)經(jīng)驗，構(gòu)建課堂學(xué)習(xí)共同體，創(chuàng)設(shè)真實的問題情境，在反思與遷移過程中，引導(dǎo)師生思維碰撞，通過學(xué)生與教師、學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與物質(zhì)性質(zhì)及其變化、學(xué)生與自我的對話，引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的形成和自主學(xué)習(xí)品質(zhì)的提升。

例如，化學(xué)反應(yīng)速率的引入。

[問題引入] CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+ H2O，怎樣定性觀察化學(xué)反應(yīng)速率的快慢？怎樣定量表示化學(xué)反應(yīng)速率的快慢？影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有哪些？

[小組合作實驗-真實情境]觀察氣泡產(chǎn)生速率：（1）塊狀、粉末狀CaCO3分別與同濃度、同體積的稀鹽酸反應(yīng)。（2）相同質(zhì)量、相同形狀的小塊CaCO3分別與20℃、0℃（冰水）同濃度、同體積的稀鹽酸反應(yīng)。（3）相同質(zhì)量、相同形狀的小塊CaCO3分別與同體積的0.2 mol/L稀鹽酸和0.1 mol/L稀硫酸反應(yīng)。

[問題討論-反思]科學(xué)的探討和應(yīng)用中一個非常重要的工作就是統(tǒng)一標準，那么化學(xué)學(xué)科是怎樣統(tǒng)一化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法呢？

[共同探討問題-遷移應(yīng)用]（1）研究化學(xué)反應(yīng)速率有什么意義？在日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有哪些應(yīng)用？（2）請同學(xué)們做一次課外調(diào)查，寫一篇調(diào)查報告，調(diào)查5種以上食品的保存方法、保存期限，分析使用該保存方法的原因，題目自擬。

4.2 以體驗性活動激發(fā)學(xué)生深度學(xué)習(xí)

皮亞杰的認知論強調(diào)，個體所能獲得的知識很大一部分來源于感官的經(jīng)驗，他關(guān)注系統(tǒng)的情境設(shè)計，通過創(chuàng)設(shè)真實的學(xué)習(xí)情境讓學(xué)生“身臨其境”地體驗學(xué)習(xí)。雙手、眼睛、耳朵、鼻子等感官的同時介入，會產(chǎn)生更具體、更明確的感知和體悟，并引發(fā)反思性思維活動。體驗性活動要求學(xué)生遷移所學(xué)的相關(guān)化學(xué)知識解決實際問題，這正是深度學(xué)習(xí)的體現(xiàn)和要求。由于化學(xué)實驗現(xiàn)象的多樣性和復(fù)雜性，應(yīng)以開放的、自由的、探索性的問題作為體驗性活動的支點，組織學(xué)生開展實踐性學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生深刻體驗，讓體驗性活動成為知識轉(zhuǎn)化為能力的通道，成為激發(fā)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的催化劑。

例如，在鐵的化合物教學(xué)中，在學(xué)生查找鐵的化合物在日常生活、醫(yī)藥衛(wèi)生中如何應(yīng)用的基礎(chǔ)上提出問題：

[問題]（1）人體通過不同途徑攝入的鐵元素可能為+2價，也可能為+3價，如何檢驗？（2）人體攝入了三價鐵，如何使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+？（3）人體攝入的二價鐵有利于補血，如何防止Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+？

[體驗性活動1]“琥珀酸亞鐵”是一種可用于治療缺鐵性貧血的藥劑（速力菲），藥片外表包有一層特制的糖衣，以保護其不被空氣中的氧氣氧化成三價鐵（三價鐵無治療貧血的藥效）。請設(shè)計實驗驗證某琥珀酸亞鐵藥片是否被氧化。提供試劑：氯水、稀硝酸、FeCl3溶液、淀粉-KI溶液、銅片、Zn粒、鐵絲、H2O2、FeSO4溶液、KSCN溶液。

[體驗性活動2]請用實驗檢測蘋果“生銹”與“鐵銹”的成分是否一樣。[蘋果“銹”與KSCN溶液作用不變色，蘋果“生銹”是果肉里的物質(zhì)（酚和酶）與空氣中的氧氣發(fā)生了一系列的反應(yīng)，生成咖啡色的物質(zhì)]

[體驗性活動3]如何證明青磚與紅磚中分別含有Fe2+與Fe3+？

學(xué)生體驗性活動中的問題解決既促進了學(xué)生展開更深層次的討論、爭論、探究，發(fā)現(xiàn)更重要的問題，也引導(dǎo)學(xué)生在這一過程中成為自主學(xué)習(xí)者，看到所學(xué)知識和自身之間的相互聯(lián)系，激發(fā)了學(xué)生進行深度學(xué)習(xí)的興趣和熱情。

4.3 持續(xù)、即時地反饋學(xué)習(xí)情況，指導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)

即時性反饋是指在特定的教學(xué)情景中，教師對于學(xué)生的行為表現(xiàn)給予即時反饋并作出評判的活動。在化學(xué)教學(xué)中持續(xù)反饋、即時反饋是指導(dǎo)學(xué)生反思自己的學(xué)習(xí)狀況并及時調(diào)整學(xué)習(xí)策略、促進深度學(xué)習(xí)的有效途徑。在化學(xué)實驗過程中即時反饋實驗操作、觀察到的實驗現(xiàn)象、概括出的物質(zhì)性質(zhì)及其變化規(guī)律，指導(dǎo)學(xué)生深度參與知識建構(gòu)；在對化學(xué)基本事實的比較、分類、概括、類比、歸納與演繹、分析與綜合等思維活動中，即時性反饋，凸顯思維的反思性，形成“宏觀-微觀-符號”認識復(fù)合體，提升物質(zhì)性質(zhì)及其變化現(xiàn)象與微粒結(jié)構(gòu)以及微粒相互作用之間的因果關(guān)系的生成度；在遷移應(yīng)用所學(xué)化學(xué)知識中，即時反饋學(xué)生知識應(yīng)用中的偏差、不足、錯誤，引導(dǎo)學(xué)生深度運用預(yù)測、驗證、假設(shè)、理論模型等科學(xué)方法。

例如，在氧化還原反應(yīng)教學(xué)時，通過即時評價學(xué)生對氧化還原反應(yīng)一組概念的掌握情況，可以實現(xiàn)知識引領(lǐng)、方法引領(lǐng)、思維引領(lǐng)、情感引領(lǐng)等；又如，在評價學(xué)生探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素過程中，可以促進學(xué)生深度思考分子有效碰撞模型的建構(gòu)；又如，在反饋評價學(xué)生探究鹽類水解實驗過程中，可以促進學(xué)生深度思考由具體到一般的抽象過程；再如，在評價反思從化學(xué)平衡到電離平衡，到水解平衡，再到溶解平衡的過程中，可以促進學(xué)生深度思考影響平衡移動的內(nèi)因與外因等。

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