張麗群

摘?要：通過對深度學(xué)習(xí)的認(rèn)識和“氫氧化鋁的制備和性質(zhì)”課堂教學(xué)實踐與反思，探索在化學(xué)課堂教學(xué)中如何基于深度學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)理念設(shè)計有效的教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)和提高學(xué)生化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：深度學(xué)習(xí);化學(xué)核心;素養(yǎng)

近年來，深度學(xué)習(xí)作為一種重要而有效的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)理念已引起教師和教學(xué)研究群體的普遍關(guān)注。作為教師，在課堂教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)，認(rèn)真落實培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)是義不容辭的職責(zé)。如果說核心素養(yǎng)培養(yǎng)和提高是最終的目標(biāo)，那么深度學(xué)習(xí)就是實現(xiàn)這個目標(biāo)的路徑。

一、 深度學(xué)習(xí)的內(nèi)涵與特征

深度學(xué)習(xí)（deep learning）是美國學(xué)者Ference Marton和Roger Saljo在1976年提出的，與淺層學(xué)習(xí)（surface learning）相對應(yīng)。布魯姆將教育目標(biāo)分為六類，從低級到高級分別為：識記（knowledge）、理解（comprehension）、應(yīng)用（application）、分析（analysis）、綜合（synthesis）、評價（evaluation）。淺層學(xué)習(xí)的認(rèn)知水平停留在識記和理解兩個層面上，深層學(xué)習(xí)的認(rèn)知水平則對應(yīng)后面四個層面，它指在基于理解的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)者能夠批判性地學(xué)習(xí)新的思想和事實，并將其融入原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中去，能夠在眾多思想間進(jìn)行聯(lián)系，并能夠?qū)⒁延械闹R遷移到新的情境中，作出決策，解決問題。深度學(xué)習(xí)的特征包括：批判思維、信息整合、知識構(gòu)建、遷移與應(yīng)用、問題解決、協(xié)同合作、創(chuàng)造力和想象力，深度學(xué)習(xí)提倡主動終身。

二、 教學(xué)實踐案例及實施策略

下面以蘇教版必修一“氫氧化鋁制備和性質(zhì)”的教學(xué)為例，在課堂教學(xué)中滲透深度學(xué)習(xí)理念。

（一） 精心設(shè)計引入環(huán)節(jié)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)學(xué)生深度學(xué)習(xí)

本節(jié)課以實驗引入，取兩杯混濁的水，其中一杯加入白色晶體。一段時間后，加晶體的水變澄清，讓學(xué)生通過對比，親身體驗，產(chǎn)生好奇心，從而發(fā)現(xiàn)想要探知的問題：（1）白色晶體什么？（2）為什么能凈水？此時教師展示白色晶體標(biāo)簽是明礬[KAl（SO4）2·12H2O]，指出起凈水作用的是其在水溶液中生成了一種新物質(zhì)氫氧化鋁膠體。

（二） 探究氫氧化鋁Al（OH）3的制備，引發(fā)學(xué)生深度學(xué)習(xí)

1. 學(xué)生猜想，設(shè)計方案

請學(xué)生觀察氫氧化鋁的組成及物質(zhì)類別推測需要的試劑，說出反應(yīng)原理。初中學(xué)生對堿很熟悉，所以學(xué)生很快能將Al（OH）3歸入堿的行列，并想到用含有鋁離子（Al3+）的鹽和堿反應(yīng)來制備氫氧化鋁Al（OH）3。

2. 實驗探究，發(fā)現(xiàn)問題

教師提供試劑及儀器：氯化鋁溶液、氫氧化鈉溶液、氨水、試管、滴管若干。學(xué)生根據(jù)自己設(shè)計分組實驗，記錄實驗現(xiàn)象，并進(jìn)行解釋和整理。

小組1：取一支試管先加入2毫升氯化鋁溶液，后滴加氫氧化鈉溶液，觀察到有白色膠狀沉淀。

小組2：取一支試管先加入2毫升氯化鋁溶液，后滴加氫氧化鈉溶液，觀察到有白色膠狀沉淀，繼續(xù)滴加氫氧化鈉溶液，沉淀消失，再滴入氫氧化鈉依然沒有沉淀。

小組3：取一支試管先加入2毫升氫氧化鈉溶液，后滴加氯化鋁溶液，觀察到少量白色膠狀沉淀，振蕩很快消失，繼續(xù)滴加氯化鋁溶液沉淀增加，再滴加氯化鋁溶液沉淀也不消失。

小組4：取一支試管先加入2毫升氯化鋁溶液，后滴加氨水至過量，觀察到有白色膠狀沉淀。

根據(jù)學(xué)生實驗，大家一致認(rèn)為白色膠狀沉淀就是氫氧化鋁，說明氫氧化鋁難溶于水。但為什么小組2沉淀會消失，小組3開始沒有沉淀后來沉淀又產(chǎn)生了呢？

3. 分析問題，激發(fā)學(xué)生深度學(xué)習(xí)

學(xué)生討論分析認(rèn)為：小組1向2毫升氯化鋁溶液，滴加氫氧化鈉溶液，發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)AlCl3+3NaOHAl（OH）3+3NaCl;小組2沉淀消失是因為加氫氧化鈉溶液過量，氫氧化鋁能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成了可溶于水的新物質(zhì)NaAlO2;小組3在氫氧化鈉溶液中滴加氯化鋁溶液，由于堿過量氫氧化鋁不能存在，直接生成可溶于水的新物質(zhì)NaAlO2，繼續(xù)加氯化鋁溶液與之反應(yīng)生成氫氧化鋁。小組4在氯化鋁溶液中滴加氨水至過量，有白色膠狀沉淀，說明可獲得氫氧化鋁，且氫氧化鋁不溶于氨水。此時引導(dǎo)學(xué)生歸納制備氫氧化鋁的方法并選擇合理方案，同時也能得出氫氧化鋁的性質(zhì)能溶于強堿，但不溶于弱堿。

4. 發(fā)現(xiàn)新問題，做出新判斷

通過以上分析，學(xué)生發(fā)現(xiàn)氫氧化鋁組成上看似堿，卻具有酸的性質(zhì)，能溶于強堿，那它能溶于酸嗎？帶著這個問題學(xué)生又做了兩個實驗：a. 在氫氧化鋁沉淀中滴加過量的鹽酸;b. 在氫氧化鋁中通入過量的二氧化碳，發(fā)現(xiàn)氫氧化鋁能溶于鹽酸卻不溶于碳酸。于是得出結(jié)論，氫氧化鋁也能溶于強酸。像氫氧化鋁這樣既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氫氧化物稱為兩性氫氧化物。于是學(xué)生提出我們是否可在偏鋁酸鈉溶液中通入過量的二氧化碳來制備氫氧化鋁，學(xué)生認(rèn)為可以，教師演示實驗，學(xué)生發(fā)現(xiàn)與自己想法一致。在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生歸納氫氧化鋁的制備方法，并比較選擇工業(yè)制備氫氧化鋁的最佳方案。

（三） 基于實驗探究，歸納整理氫氧化鋁的性質(zhì)和用途

根據(jù)實驗事實歸納出氫氧化鋁的性質(zhì)：難溶于水的白色膠狀沉淀、兩性氫氧化物（能溶于強酸、強堿，難溶于弱酸、弱堿）。此時回到明礬凈水實驗，理解明礬[KAl（SO4）2·12H2O]凈水原理是因為鋁離子與水反應(yīng)生成氫氧化鋁膠體吸附水中的懸浮物使之沉降。那么氫氧化鋁還有什么性質(zhì)，工業(yè)上有什么用途？作為氫氧化物，它跟氫氧化銅、氫氧化鐵一樣可加熱分解得到氧化鋁，工業(yè)上電解氧化鋁可得到金屬鋁，所以氫氧化鋁也是生成氧化鋁的原料。且氫氧化鋁在常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，受熱分解時大量吸熱，放出水蒸氣，而且不會產(chǎn)生有毒、可燃或有腐蝕性的氣體，因此可用作阻燃劑，利用其與酸反應(yīng)的性質(zhì)可用于治療胃酸過多。教師再次引導(dǎo)學(xué)生歸納整理本節(jié)課的主要內(nèi)容，并將所學(xué)知識形成知識網(wǎng)絡(luò)。

三、 基于深度學(xué)習(xí)理念的教學(xué)反思

本節(jié)課是基于深度學(xué)習(xí)理念的課堂教學(xué)，不僅是對教學(xué)效率的要求，更應(yīng)是培養(yǎng)學(xué)生高階思維，發(fā)展學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)。教師從生活實際出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生通過實驗發(fā)現(xiàn)問題、建立假設(shè)或猜想、設(shè)計實驗方案、動手實驗、觀察現(xiàn)象，再發(fā)現(xiàn)問題、分析交流、完善實驗方案、得出結(jié)論。在學(xué)生體會解決實際問題的過程中，不僅鍛煉了解決問題的能力，更讓學(xué)生的思維方式、學(xué)習(xí)方法等方面有了新的改變，在發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象的時候，學(xué)會依托已有知識，通過獨立思考或合作學(xué)習(xí)的方式開展學(xué)習(xí)，培養(yǎng)了學(xué)生獲取信息、解決問題的能力和批判性思維品質(zhì)，這樣既符合深度學(xué)習(xí)理念，也有利于培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)和終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣。