張金偉 吳 飛

(浙江省衢州第三中學(xué))

深度學(xué)習(xí)是師生在教學(xué)過程中的靈魂碰撞,是一趟智慧之旅,它以培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)為根本追求,以落實立德樹人、培養(yǎng)全面發(fā)展的人才為出發(fā)點和落腳點。深度學(xué)習(xí)是學(xué)生在教師的幫助和指導(dǎo)下,圍繞著具有較高挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)主題進行全面的學(xué)習(xí),是思維、感知、情感、意志和價值觀充分參與的活動,也是學(xué)生形成核心素養(yǎng)的基本途徑。新課程改革倡導(dǎo)學(xué)生主動參與、勤于動手、樂于探究,培養(yǎng)獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力及交流與合作的能力,某種意義上講就是提倡深度學(xué)習(xí)。問題是思維的起點,沒有問題便沒有思考的欲望,以問題為導(dǎo)向,引導(dǎo)和激發(fā)學(xué)生自主探究即“問題—探究”模式是深度學(xué)習(xí)發(fā)生的有效教學(xué)模式。

1.深度學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生高階思維,促進學(xué)生自我價值的實現(xiàn)

深度學(xué)習(xí)是指在有意義的教學(xué)過程中,學(xué)生在素養(yǎng)導(dǎo)向?qū)W習(xí)目標(biāo)的引領(lǐng)下,聚焦引領(lǐng)性學(xué)習(xí)主題、展開有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)任務(wù)與活動。深度學(xué)習(xí)注重主動的理解、聯(lián)系和結(jié)構(gòu)的建立、基本原理的追求、相關(guān)證據(jù)的權(quán)衡、批判思維和應(yīng)用等高階思維培養(yǎng)的同時以立德樹人為根本目的,使學(xué)生成為既有扎實學(xué)識基礎(chǔ)又有獨立思考能力,善于合作、有社會責(zé)任感、具備創(chuàng)新精神和實踐能力、能夠創(chuàng)造美好未來的社會實踐的主人。深度學(xué)習(xí)的特征見圖1。指向核心素養(yǎng)的深度學(xué)習(xí)模型包含六要素:素養(yǎng)導(dǎo)向的學(xué)習(xí)目標(biāo)、挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)、引導(dǎo)性學(xué)習(xí)主題、持續(xù)性學(xué)習(xí)評價、開放性學(xué)習(xí)環(huán)境、反思性學(xué)習(xí)改進。圖2反映了六要素在時間和空間上的相對位置,開放性學(xué)習(xí)環(huán)境圍繞著素養(yǎng)導(dǎo)向的學(xué)習(xí)目標(biāo),挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù),引導(dǎo)性學(xué)習(xí)主題,持續(xù)性學(xué)習(xí)評價四要素,反思性學(xué)習(xí)改進在學(xué)習(xí)活動進行之后開展。

圖1 深度學(xué)習(xí)的特征

圖2 深度學(xué)習(xí)模型六要素

深度學(xué)習(xí)立意高遠,從促進學(xué)生的全面發(fā)展的角度來談學(xué)習(xí),強調(diào)教為主導(dǎo)、學(xué)為中心、素養(yǎng)為本。隨著課程改革的不斷推進及核心素養(yǎng)的提出,高中化學(xué)教學(xué)要求學(xué)生學(xué)會主動學(xué)習(xí)、學(xué)會思考問題、學(xué)會遷移和應(yīng)用,這都需要學(xué)生將淺層次的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變成深度學(xué)習(xí)。相較于淺層學(xué)習(xí)而言,深度學(xué)習(xí)最為明顯的特征便是更加重視學(xué)生的實際學(xué)習(xí)過程以及高階思維的培養(yǎng),加深學(xué)生對知識的理解程度。浙江省特級教師任學(xué)寶老師曾提出:如何讓“深度學(xué)習(xí)”發(fā)生,其主要觀點可以用圖3表示:

圖3 深度學(xué)習(xí)的發(fā)生

2.“問題—探究”模式有效促進深度學(xué)習(xí)的發(fā)生

傳統(tǒng)的教學(xué)模式下,教師與學(xué)生一問一答,一問集體答,問題間沒有關(guān)聯(lián)和系統(tǒng)性,學(xué)生對問題的處理容易隨意和主觀,這種模式下,教師容易變成機械式的知識“傾灌”者,學(xué)生容易成為麻木的知識接受者,學(xué)習(xí)停留在淺層次?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準》(2017年版2020年修訂)(以下簡稱化學(xué)新課標(biāo))明確指出要在高中化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng),其中培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識解決實際問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的探究精神,更需要教師在教學(xué)時引導(dǎo)學(xué)生進行探究。高中階段的學(xué)生認知水平已經(jīng)足夠支撐學(xué)生進行互動探討活動,通過不同的觀點來激發(fā)學(xué)生的探索欲望,從而實現(xiàn)良好的教學(xué)效果。化學(xué)課堂教學(xué)過程應(yīng)該是不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的思維過程,在中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)中教師創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)那榫?通過問題引發(fā)學(xué)生認知的沖突,引導(dǎo)學(xué)生積極主動地在“起疑—合作—探究”過程中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,習(xí)得知識和提高能力,在這種緊張而又熱烈的螺旋式遞進氛圍中交流、探究,達到認知的建構(gòu),從而提高學(xué)科素養(yǎng),培養(yǎng)思維品質(zhì),由此我們提出了“問題—探究”教學(xué)模式,該模式促進深度學(xué)習(xí)的發(fā)生?！皢栴}—探究”模式下的深度學(xué)習(xí)的一般環(huán)節(jié)和教學(xué)流程圖如圖4:

圖4 “問題—探究”教學(xué)模式的一般環(huán)節(jié)和流程圖

(1)創(chuàng)設(shè)情境 提出問題

(2)小組合作 探究討論

(3)問題驅(qū)動 促進引導(dǎo)

(4)成果展示 互評自評

(5)總結(jié)歸納 反思升華

3.“問題—探究”教學(xué)模式實踐——以硝酸的性質(zhì)教學(xué)為例

3.1 教學(xué)過程設(shè)計

硝酸強氧化性的理解是本課的重難點,本課的目標(biāo)在于能從物質(zhì)類別、元素價態(tài)的角度,依據(jù)復(fù)分解反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)原理,分析預(yù)測硝酸的化學(xué)性質(zhì)和變化,通過設(shè)計實驗進行探究驗證,并能分析、解釋有關(guān)實驗現(xiàn)象。通過設(shè)計驅(qū)動問題串,激發(fā)學(xué)生自主分析探究,教師再給予恰當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)和評價,讓硝酸強氧化性的性質(zhì)的認知得以構(gòu)建,培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng),圖5為硝酸性質(zhì)的教學(xué)設(shè)計流程。

圖5 硝酸性質(zhì)的教學(xué)設(shè)計流程

3.2 “問題—探究”教學(xué)模式實踐

【驅(qū)動問題1】硝酸是一種重要的化工原料,也是一種重要的化學(xué)試劑。安徽華爾泰有限公司硝酸產(chǎn)能居全國前茅,此公司工作人員在用某種型號的不銹鋼儲存稀硝酸時,發(fā)現(xiàn)硝酸變綠而儲存濃硝酸卻不會,參考學(xué)過的濃硫酸性質(zhì),以及價態(tài)規(guī)律預(yù)測以上問題與硝酸的什么性質(zhì)有關(guān)?

【PPT】不銹鋼,是不銹耐酸鋼的簡稱,它是含有多種元素的鐵基合金,耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)或具有不銹性的鋼種稱為不銹鋼,耐化學(xué)腐蝕介質(zhì)(酸、堿、鹽等)腐蝕的鋼種稱為耐酸鋼。不銹鋼中的主要合金元素是Cr(鉻),當(dāng)Cr含量在一定范圍增加時,鋼材耐蝕性增強。因此,不銹鋼一般Cr(鉻)含量至少為10.5%。不銹鋼中還含有C、Ni、Ti、Mn、N、Nb、Mo、Si、Cu等元素。

【學(xué)生分析】用不銹鋼儲存稀硝酸,稀硝酸發(fā)綠,可能是稀硝酸與金屬(Cr,Ni或者Fe)發(fā)生反應(yīng),而濃硝酸也具有酸性卻沒有變質(zhì),可能是發(fā)生了類似于濃硫酸的鈍化。

【設(shè)計意圖】創(chuàng)設(shè)情境,引發(fā)認知沖突,把核心知識內(nèi)容改編為可供學(xué)生探究的問題,提出驅(qū)動問題,使核心內(nèi)容有了邏輯起點,激發(fā)學(xué)生探求知識的欲望。

【驅(qū)動問題2】鈍化的本質(zhì)是什么呢?

【學(xué)生分析】強氧化性

【驅(qū)動問題3】濃硝酸具有強氧化性?稀硝酸是不是就和稀硫酸一樣一定沒有強氧化性呢?請設(shè)計實驗驗證硝酸的強氧化性?

【學(xué)生分析】參照濃硫酸有強氧化性能與不活潑金屬反應(yīng),設(shè)計硝酸與銅的反應(yīng),硝酸與銅反應(yīng)沒有氫氣產(chǎn)生,硝酸中+5價氮降價。

【教師】考慮到低價氮的化合物可能會污染環(huán)境,用試管做實驗時應(yīng)該怎么處理呢?

【學(xué)生】用蘸有NaOH溶液的棉花堵住管口。

圖6 銅與濃硝酸反應(yīng)

圖7 銅與稀硝酸反應(yīng)(右圖為反應(yīng)約1 min)

【實驗探究】銅與稀硝酸反應(yīng)緩慢,產(chǎn)生無色氣體,無色氣體遇空氣后變成紅棕色;銅與濃硝酸反應(yīng)更劇烈、銅片溶解、生成大量的紅棕色氣體。

【教師】根據(jù)現(xiàn)象寫出相關(guān)方程式。

【學(xué)生分析】依據(jù)實驗結(jié)果說明稀硝酸和濃硝酸都能與銅反應(yīng),在反應(yīng)過程中+5價氮降價,表現(xiàn)氧化性,稀硝酸和濃硝酸都能把單質(zhì)銅氧化為+2價,在兩個反應(yīng)中硝酸既有酸性也有氧化性。

【設(shè)計意圖】通過驅(qū)動問題2和3的設(shè)置,激發(fā)學(xué)生分析問題,自主探究。學(xué)生在興趣的驅(qū)動下,能夠利用教材內(nèi)容,自主去探索、去體驗、去發(fā)現(xiàn),主動參與獲得知識的過程,在探究學(xué)習(xí)中,學(xué)生經(jīng)歷獨立思考,遇到阻礙與疑惑時,用自己的大腦思考問題、設(shè)計方案,用自己的雙手去感知,培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理與模型認知,科學(xué)探究與創(chuàng)新意識等學(xué)科核心素養(yǎng)。

【驅(qū)動問題4】稀硝酸和濃硝酸氧化性哪個更強?

【學(xué)生分析】可以比較濃硝酸和稀硝酸的還原產(chǎn)物的化合價,濃HNO3中的氮從+5價降為+4價,而稀HNO3中的氮從+5價降為+2價,從化合價變化可以判斷稀硝酸的氧化性比濃硝酸強。

【教師】那么我們比較等物質(zhì)的量的鈉和鎂與足量氯氣反應(yīng),鈉和鎂哪個失去的電子數(shù)多呢?

【學(xué)生】鎂多些。

【追問】那是否可以說鎂的還原性比鈉強呢?

【學(xué)生】(思索后)好像不能。

【教師】對,在反應(yīng)中氧化性強弱與得電子多少無直接對應(yīng)關(guān)系,而是由得電子難易決定,稀硝酸比濃硝酸降價更多,也就是在反應(yīng)中的稀硝酸比濃硝酸得電子數(shù)更多,不能作為判斷氧化性強弱的依據(jù)。在實驗中我們能看到銅與濃硝酸反應(yīng)現(xiàn)象劇烈而銅與稀硝酸反應(yīng)緩慢,說明濃硝酸得電子能力更強,氧化性更強,事實上,硝酸濃度越大氧化性越強。我們也再次體會到物質(zhì)的濃度發(fā)生改變時性質(zhì)也會發(fā)生改變,這也是哲學(xué)中所說的量變引起質(zhì)變。

【教師】常溫下,鐵、鋁遇濃硝酸會在表面生成致密的氧化膜而發(fā)生鈍化,所以可以用鐵質(zhì)或鋁質(zhì)容器盛放冷的濃硝酸。

圖8 鐵與濃硝酸(常溫)

圖9 鐵與稀硝酸(常溫)

【教師】請分析鐵與稀硝酸的反應(yīng)情況,寫出相關(guān)化學(xué)方程式。

【教師】我們回過頭來看安徽華爾泰有限公司工作人員在用某種型號不銹鋼儲存硝酸時遇到的問題。

【學(xué)生】用不銹鋼儲存稀硝酸,稀硝酸發(fā)綠,濃硝酸不變質(zhì)都是強氧化性導(dǎo)致的。

【設(shè)計意圖】驅(qū)動問題4是對核心知識深度理解的一個抽象的理論問題,教師與學(xué)生圍繞此核心問題,進行對話交流探討。此探究過程在教師的適時引導(dǎo)及與同伴的交流、討論、合作下,學(xué)生們共同思考、解決問題,并且學(xué)生將新獲得的知識慢慢地同化到舊知識的體系中,與已有的知識進行有效融合。在新知與舊知的不斷沖擊下,在問題解決的過程中學(xué)習(xí),實現(xiàn)知識的建構(gòu)。

【驅(qū)動問題5】硝酸氧化性具體是哪個微粒體現(xiàn)的呢?

【教師】請驗證你的預(yù)測。

【實驗探究】在硝酸鈉中加入銅粉,觀察到無明顯現(xiàn)象。

【教師】請驗證你的預(yù)測。

【實驗探究】在硝酸鈉中加入銅粉,再滴入適量硫酸或鹽酸。

【設(shè)計意圖】驅(qū)動問題5讓學(xué)生再次體驗“預(yù)測,驗證,結(jié)論,再調(diào)整預(yù)測,再次驗證直到得出科學(xué)結(jié)論”的探究物質(zhì)性質(zhì)的一般方法,該環(huán)節(jié)不僅讓學(xué)生從宏觀的角度探究硝酸的強氧化性,也從微觀角度探析了硝酸氧化性本質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理與模型認知、宏觀辨識與微觀探析的學(xué)科核心素養(yǎng)。

4.教學(xué)反思

在教學(xué)實踐過程中,我們發(fā)現(xiàn)“問題—探究”教學(xué)模式不僅可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,有效提升學(xué)生的問題意識,培養(yǎng)學(xué)生的探究能力,也有利于學(xué)生成績的提高,同時對教師也提出了更高的要求。教學(xué)之后,我們也陷入了深深的反思。

4.1 對“問題”的反思

創(chuàng)設(shè)什么樣的問題情境或者提出什么樣的問題才能激發(fā)學(xué)生的求知欲望呢?該模式是以“問題”作為先行組織者,以“探究”為核心,以“解決”為落腳點的教學(xué)過程?！皢栴}”是學(xué)生自主探究的動力,那么問題的來源和種類教師該如何把握呢?是以學(xué)生提出問題還是教師提出問題為宜呢?實踐中也發(fā)現(xiàn)教師提出了問題,但對學(xué)生而言卻有些突然,他們不明白為什么要提出這樣的問題。因此什么時候提出問題、提出什么樣的問題、怎么提出問題,對教師而言也是一種挑戰(zhàn)和提升。

4.2 對自身的反思

讀懂學(xué)生、尊重學(xué)生,這是我們在實踐中最大的反思。站在學(xué)生的立場上思考問題,從學(xué)的角度理解如何教,是我們教師亟需修煉的內(nèi)功。問題引不起學(xué)生的興趣,探究激不起學(xué)生的欲望,說明教師在備課時脫離了實際。時代在變,學(xué)生的成長環(huán)境在變,教師唯有俯下身來,與學(xué)生平等交流,了解其所需,才能設(shè)計出符合學(xué)生需要的學(xué)習(xí)任務(wù)。

教師設(shè)計具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)任務(wù),引領(lǐng)學(xué)生進行深度水平的探究。在師生深度互動中實踐、討論、質(zhì)疑、反思,達到解決陌生問題、發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)的目的。雖然在實踐過程中會出現(xiàn)這樣或那樣的問題,但“問題—探究”教學(xué)模式還是促進深度學(xué)習(xí)的有效策略。本文是在化學(xué)新課標(biāo)的引領(lǐng)下,教師對教學(xué)的一次有益嘗試和創(chuàng)新,希望對各位同仁有所啟發(fā)。教無定法,學(xué)無止境,對于教師來說,學(xué)習(xí)一直在路上。