李遠龍
【摘要】 ?深度學習背景下的高中化學實驗教學主要是幫助學生構建化學知識體系,培養(yǎng)學生實踐動手能力和探究能力。目前,學生的化學實驗學習多數(shù)停留在淺層階段,需要對學生淺層學生的原因進行分析,并通過實驗教學目標的確定、具有挑戰(zhàn)性的實驗問題的選擇、實驗情境的構建、實驗內容的聯(lián)接等加深學生學習的深度。
【關鍵詞】 ?高中化學 深度學習 實驗教學 對策
【中圖分類號】 ?G633.8 ? ? ? ? ? ? 【文獻標識碼】 ?A ? 【文章編號】 ?1992-7711(2019)17-095-01
化學核心素養(yǎng)中重要的一條是培養(yǎng)學生科學探究和創(chuàng)新意識,以使學生通過實驗發(fā)展探究和創(chuàng)新能力。為了實現(xiàn)學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng),教師可以通過實驗探究活動、實驗事實和實驗史實、實驗方法等開展實驗教學。深度學習是在理解知識的基礎上通過高階思維進行知識體系的構建,通過積極主動地學習和探究將新知識融入原有知識體系結構中?;瘜W實驗是對化學知識的一種探究,在化學實驗中利用深度學習策略尤為重要。
一、高中化學實驗教學存在的問題
1.目標與內容脫節(jié)
在應試教育背景下,高中化學實驗設置圍繞高考這個中心,主要目標是在高一和高二完成所有課程的講授。在此過程中,課堂教學對實驗實踐弱化,利用多媒體等播放實驗的現(xiàn)象非常多,使化學教學的三維目標難以實現(xiàn)。在所有實驗設計過程中,教學目標基本一致,使實驗目標與實驗教學內容脫節(jié)。
如一教師在設計SO2的實驗教學目標時,將知識與技術目標設定為使學生理解SO2的漂白原理,將過程與方法目標設定為通過實驗提高學生實驗設計能力和觀察能力,將情感態(tài)度和價值觀目標設定為通過了解SO2的漂白性,進一步認識化學的價值。這些目標的設定沒有突出學生主體,沒有具體載體,也比較空洞。
2.無挑戰(zhàn)性的實驗問題
在實驗教學時,教師的問題多數(shù)是驗證性,而非探究性。在實驗教學時,教師通過先學后教,使學生事先知道了實驗的結果,導致學生提出的問題過于簡單和重復。
如一教師在設計探究氯水的成分時,給學生提供了氯水、硝酸銀溶液、碳酸鈉溶液、稀鹽酸、紫色石蕊溶液、酚酞溶液等試劑及紅色的紙片,讓學生進行氯水的成分的探究。由于學生在課前已知實驗步驟和結果,這一實驗對學生來說教師提供的實驗材料暗示性過強,對學生來說沒有挑戰(zhàn)性。
3.實驗內容碎片化
部分教師在實驗教學時,只是為了知識點進行實驗設計,沒有給學生深度思考的機會,導致學生學習的知識碎片化,不利于學生對知識進行遷移和應用。
如一教師在教學生利用AICI3制作AI(OH)3時直接讓學生將氨中加入AICI3,學生按照教師的引導進行操作過程中會產(chǎn)生疑問:為什么濃氨水不能換成NaOH溶液?
二、基于深度學習的高中化學實驗教學的意義
1.幫助學生構建化學知識結構
在深度學習的理念下,化學實驗教學除了傳統(tǒng)的創(chuàng)設情境、驗證知識之外,教學內容和目標更豐富。需要學生通過化學實驗探究化學知識內在的規(guī)律和化學元素的結構,以將信息轉化為自身的知識,實現(xiàn)對化學知識的建構。
2.培養(yǎng)學生化學實驗思維
深度學習不只是對課堂學習效率的要求,更多的是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力。學生在深度實驗過程中,可以對實驗中各元素的變量進行控制,通過搜集證據(jù)進行實現(xiàn)結果的合理推斷,以培養(yǎng)化學實驗思維。
3.提高學生探究能力
化學核心素養(yǎng)的探究能力是需要在實驗過程中進行具體化的,是學生通過實驗進行化學物質性質及結構變化的一種能力。學生進入深度實驗后,會基于深度思考提高探究能力。
三、促進高中化學實驗深度學習的策略
1.確定高階思維發(fā)展實驗教學目標
深度知識學習能實現(xiàn)學生在知識學習、學習態(tài)度等方面的整體性改變,使學生得到全面發(fā)展。深度學習是學生高階思維的學習過程,注重學生的探究過程。教師要先確定高階思維實驗目標,以學生原有知識的記憶和理解為基礎,培養(yǎng)學生實驗現(xiàn)象觀察、分析的能力。
如在進行“葡萄糖”實驗教學時,教師可以將實驗目標設定為通過對葡萄糖的結構和性質的探究,理解葡萄糖性質和結構的基礎上能研究相似有機物,并進行實驗步驟設計,構建思維模型。同時使學生能通過酸堿和溫度條件,形成實驗條件控制意識,這樣既能促進學生發(fā)展,又能培養(yǎng)學生的高階思維能力。
2.選擇有挑戰(zhàn)性的實驗問題
有挑戰(zhàn)性的實驗任務可以促進學生高度參考和深度思考。在實驗教學過程中,教師設計有挑戰(zhàn)性的實驗問題,可以讓學生圍繞問題結合原有知識和實驗觀察進行真實、可操作性的實驗設計,并進行深度思考。
如在進行“鐵及其化合物”的學習后,學生初步掌握了Fe,F(xiàn)e2+,F(xiàn)e3+的性質,在此基礎上教師可以設計以下問題:如果有一瓶鐵劑放置在空氣中一段時間后,你如何設計實驗證明它部分被氧化?學生根據(jù)之前學習過的內容分析,如果鐵部分被氧化,那么其中會既有Fe2+,也會有Fe3+。那么學生進行鐵劑中分別滴入KSCN溶液和酸性高錳酸鉀溶液證明Fe2+、Fe3+是否存在即可。
教師此進提出問題:今天實驗室里只有氯水和KSCN,你將如何實驗證明呢?學生重新進行實驗,先用KSCN檢驗是否存在Fe3+,學生向鐵劑中加KSCN,之后用蒸餾水稀釋成為淺紅色,再另入氯水觀察溶液是否變深。這樣學生既進行了實驗設計,又挑戰(zhàn)了教師的新問題,通過真實的實驗,結合生活及已有知識驗證了實驗結果。
總之,在高中化學實驗教學中,深度學習是一個重要課題。教師要重視深度學習能幫助學生構建化學知識體系、培養(yǎng)學生思維能力和探究能力的意義,又要結合實驗教學實際確定實驗目標,提出具有挑戰(zhàn)性的問題,以培養(yǎng)學生多維度整合知識的能力,以培養(yǎng)學生高階思維能力,促進學生全面發(fā)展。
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