陸月花
(江蘇省南通市海門區(qū)東洲中學(xué) 226100)
深度學(xué)習(xí)是對學(xué)習(xí)狀態(tài)的質(zhì)性描述,涉及學(xué)習(xí)的投入程度、思維層次和認知體驗等諸多層面,它強調(diào)對知識本質(zhì)的理解和對學(xué)習(xí)內(nèi)容的批判性利用,追求有效的學(xué)習(xí)遷移和具體問題的解決,屬于以高階思維為主要認知活動的高投入性學(xué)習(xí).如何在初三化學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生開展深度學(xué)習(xí),筆者認為:教師不僅要把握好目標(biāo)的適切度、知識的關(guān)聯(lián)度、問題的開放度,而且還要體現(xiàn)“四化”,即概念理解精準(zhǔn)化、實驗探究情境化、認知梳理結(jié)構(gòu)化、素養(yǎng)提升聚焦化.
化學(xué)概念是將化學(xué)現(xiàn)象、化學(xué)事實經(jīng)過比較、綜合、分析、歸納、類比等方法抽象出來的理性知識,反映化學(xué)現(xiàn)象及化學(xué)事實的本質(zhì)屬性.只有對化學(xué)概念進行精準(zhǔn)化的理解和把握,學(xué)生才能從本質(zhì)上理解化學(xué)概念,形成正確的認知.如元素這個概念,氧分子和二氧化碳分子中都含有氧原子,這些氧原子的原子核內(nèi)都含有8個質(zhì)子,即核電荷數(shù)為8,化學(xué)上將質(zhì)子數(shù)(即核電荷數(shù))為8的所有氧原子統(tǒng)稱為氧元素.同樣,將質(zhì)子數(shù)為1的所有氫原子統(tǒng)稱為氫元素,由此可見,元素是質(zhì)子數(shù)(即核電荷數(shù))相同的一類原子的總稱.如何做到概念的精準(zhǔn)化,可從以下兩個角度進行剖析.第一,注意概念的“本質(zhì)和內(nèi)涵”.元素其實是具有某些相同屬性的一類原子的總稱.例如:Ne(氖原子)、H2O(水分子)、CH4(甲烷分子)、NH3(氨分子),這些微粒雖然核內(nèi)質(zhì)子數(shù)均為10,但很明顯,它們不屬于同種元素,所以元素這一概念的本質(zhì)是具有相同特征的一些原子的總稱,而非微粒的總稱.第二,注意概念的“外延和拓展”.
在學(xué)習(xí)過程中,教師要善于抓住能夠引起學(xué)生認知沖突的實驗事實展開激趣、設(shè)疑、引思、探究,不僅可以讓學(xué)生明辨是非,解決認知中的學(xué)困點,還可以培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)推理能力和實驗探究能力.如何在初三一年的化學(xué)學(xué)習(xí)中培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和證據(jù)推理能力?可以從以下兩個方面著手.
1.優(yōu)化教材實驗,將教材實驗設(shè)計為實驗組對比實驗,使實驗具有更強的探究性,消除學(xué)生對某些化學(xué)知識的認知誤區(qū).如在學(xué)習(xí)“酸堿中和反應(yīng)”這一課題時,學(xué)生已分別有了酸、堿的知識儲備,且在濃硫酸、氫氧化鈉不慎沾到皮膚上的處理方式中,已大概感受到酸性物質(zhì)和堿性物質(zhì)是能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的.接著:
師:展示往氫氧化鈉溶液中滴入幾滴稀鹽酸(圖1),請同學(xué)們觀察現(xiàn)象
生:無現(xiàn)象
師:那氫氧化鈉和稀鹽酸反應(yīng)了嗎?
生:遲疑了
師:再展示一組對比實驗,往氫氧化鈉溶液中先滴入幾滴無色酚酞,觀察現(xiàn)象(圖2)
生:無色酚酞變紅
師:到底是氫氧化鈉溶液中的哪種微粒在真正起作用,使無色酚酞變紅?
生:氫氧根離子
師:再往變紅色的酚酞溶液中慢慢滴入稀鹽酸,觀察顏色的變化情況(圖2)
生:紅色慢慢變無色,后來一直是無色
師:酚酞溶液并未消失,那使之變紅色的氫氧根離子去哪里呢?
生:被剛才滴入的稀鹽酸反應(yīng)了
得出結(jié)論:酸和堿能發(fā)生化學(xué)反應(yīng).
2.以實驗操作中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象為突破口開展實驗探究,認識異?,F(xiàn)象背后的本質(zhì)原因.
師:往黑色的氧化銅固體中加入過量的稀硫酸(圖3),觀察現(xiàn)象
生:黑色固體消失并溶液由無色變藍色
師:請學(xué)出相對應(yīng)的反應(yīng)原理
師:根據(jù)反應(yīng)原理,請分析藍色溶液中溶質(zhì)的成分?
生:CuSO4
師:再往藍色溶液中慢慢滴入氫氧化鈉溶液(圖4),請仔細觀察
生:一開始無現(xiàn)象,后來才產(chǎn)生藍色沉淀
師:為什么滴入的氫氧化鈉溶液不先和硫酸銅溶液反應(yīng)產(chǎn)生藍色沉淀呢?那一開始滴入的氫氧化鈉溶液先和誰反應(yīng)了?
生:回看實驗過程,原來和氧化銅固體反應(yīng)的稀硫酸是過量的,那么藍色溶液中的溶質(zhì)除了反應(yīng)生成的硫酸銅還有反應(yīng)剩余的稀硫酸的溶質(zhì)—硫酸,而一開始滴入的氫氧化鈉溶液先和硫酸反應(yīng)了,所以后來才出現(xiàn)藍色沉淀.
孔子曰:“不憤不啟,不悱不發(fā).”教學(xué)實踐證明,當(dāng)學(xué)生進入“憤悱”狀態(tài)時,學(xué)習(xí)動機明顯增強,學(xué)習(xí)熱情明顯高漲,學(xué)習(xí)效果明顯提高.根據(jù)學(xué)生最近發(fā)展區(qū),結(jié)合學(xué)生已有經(jīng)驗創(chuàng)設(shè)合適的探究情境,或在觀察現(xiàn)象的過程中引發(fā)學(xué)生認知沖突,創(chuàng)設(shè)憤悱情境,通過問題鏈引發(fā)思考,激活學(xué)生思維,使學(xué)生始終處于積極參與的狀態(tài),進行科學(xué)探究,逐步養(yǎng)成實驗探究、有證有據(jù)的問題意識、推理意識.
著名認知心理學(xué)家奧蘇貝爾指出:認知結(jié)構(gòu)就是書本知識在學(xué)生頭腦中的再現(xiàn)形式,是有意義學(xué)習(xí)的結(jié)果和條件.他著重強調(diào)了概括性強、清晰牢固、具有可辨別性和可利用性的認知結(jié)構(gòu)在學(xué)習(xí)過程中的作用,并把建立學(xué)習(xí)者對教材的清晰、牢固的認知結(jié)構(gòu)作為教學(xué)的主要任務(wù).例如:在復(fù)習(xí)“物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)”這一課題時:
生:觀看視頻
師:這段視頻中出現(xiàn)了哪些我們熟悉的物質(zhì)?
生:尿素:CO(NH2)2,工業(yè)用鹽亞硝酸鈉:NaNO2
師:請同學(xué)們說說對這些物質(zhì)的認識?比如組成、構(gòu)成?
生1:CO(NH2)2是由C、N、H元素組成的
NaNO2是由Na、N、O元素組成的
生2:CO(NH2)2是由分子構(gòu)成的
NaNO2是由離子構(gòu)成的
師:從這邊可以看出,物質(zhì)都是由什么組成的?
生:元素
師:而物質(zhì)又是由什么構(gòu)成的?
生1:分子、離子
生2:有些物質(zhì)是由原子構(gòu)成的
師:請同學(xué)們再找找宏觀的元素與微觀的粒子間的關(guān)系
生:元素是質(zhì)子數(shù)或核電荷數(shù)相同的一類原子的總稱
師:再找尋一下這三種微觀粒子間有什么聯(lián)系?
生1:分子可以分裂成原子,原子可以構(gòu)成分子
生2:原子可以通過得失電子形成離子
……
在整個活動過程中,教師給學(xué)生展示思維的過程,形式多樣,三重表征,針對學(xué)生的展示給予發(fā)展性評價,能使學(xué)生得到觸及心靈深處的愉悅體驗,從而激發(fā)他們最直接最持久的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力.這種可視化的展示學(xué)生思維過程的方式,雖然多占用一些課堂教學(xué)時間,課堂內(nèi)少做了一些練習(xí),但從長期效果來看,更有價值和意義.事實上,根據(jù)現(xiàn)代圖示理論,在初三化學(xué)中使用流程圖、概念圖、網(wǎng)絡(luò)圖等視覺化的梳理形式,可以促進學(xué)生對知識的理解和建構(gòu),實現(xiàn)知識的系統(tǒng)化,也有利于教師更準(zhǔn)確地了解學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的理解和掌握情況,從思維根源上糾正其認知錯誤.
推理是一種重要的化學(xué)思維方法,在教學(xué)過程中,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成由現(xiàn)象到結(jié)論的推理習(xí)慣.推理和解釋,是實驗探究的重要環(huán)節(jié),借助實驗,讓學(xué)生明白,推理是架設(shè)在觀察現(xiàn)象和得出結(jié)論之間的一座橋梁.例如:在化肥的簡易鑒別中,某氮肥中加入熟石灰進行研磨,“產(chǎn)生一種刺激性氣味的氣體”是現(xiàn)象,“該氮肥為銨態(tài)氮肥”則是由現(xiàn)象推出的結(jié)論.初中化學(xué)教學(xué)中學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的提升是一個循序漸進的過程,因此在課堂教學(xué)中,我們要避免一步到位的冒進,而應(yīng)內(nèi)外兼修,才會使提升學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的課改目標(biāo)落地生根.
綜上所述,初三化學(xué)的學(xué)習(xí)過程,應(yīng)是一個學(xué)習(xí)不斷進階、能力培養(yǎng)不斷深化的過程,更是一個精準(zhǔn)化理解概念、證據(jù)推理能力、模型認知能力等得到不斷提升的過程.教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生在深度學(xué)習(xí)的過程中,不斷創(chuàng)造各種機會,通過合理而科學(xué)的教學(xué)策略激發(fā)學(xué)生較高認知水平層次的心智活動的發(fā)生和認知能力的發(fā)展,即高階思維的建構(gòu).