摘" 要:立足深度學(xué)習(xí)視角分析初中化學(xué)教學(xué),提出了創(chuàng)設(shè)生活情境、回顧思考過程、開展探究活動、利用錯誤資源、知識遷移運(yùn)用的教學(xué)策略,保障初中化學(xué)教學(xué)過程中有聯(lián)想、有思考、有批判、有升華,旨在讓學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)的過程中提高學(xué)習(xí)深度,對新知識有自己的理解,從多個角度科學(xué)解決化學(xué)問題,發(fā)展化學(xué)核心素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:初中化學(xué);深度學(xué)習(xí);教學(xué)策略
深度學(xué)習(xí)是基于主動尋求聯(lián)系與理解、尋找模型與證據(jù)而開展的一種高水平認(rèn)知學(xué)習(xí)方式。教師在化學(xué)的深度學(xué)習(xí)中借助挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)或問題引導(dǎo)學(xué)生主動探究,對發(fā)展學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)、在實(shí)踐層面有效推進(jìn)課程改革有重要意義。因此,教師應(yīng)該圍繞深度學(xué)習(xí)發(fā)展的契機(jī)與條件,合理運(yùn)用創(chuàng)設(shè)情境、回顧反思、組織探究等策略,使學(xué)生在學(xué)習(xí)中高度投入情感、積極探究與實(shí)踐,在聯(lián)想反思、思考批判、遷移運(yùn)用的過程中形成全新的認(rèn)知思路,最終掌握知識、方法,發(fā)展化學(xué)核心素養(yǎng)。
一、基于深度學(xué)習(xí)的初中化學(xué)教學(xué)分析
深度學(xué)習(xí)的關(guān)注點(diǎn)是學(xué)生的知識習(xí)得情況和高階思維能力的發(fā)展情況,需要學(xué)生在完成挑戰(zhàn)性任務(wù)或解決問題的過程中主動思考、積極加工、建構(gòu)知識結(jié)構(gòu)與方法體系,進(jìn)而在真實(shí)情境下遷移運(yùn)用知識和方法解決問題。因此,教師應(yīng)該先設(shè)置高階思維能力培養(yǎng)目標(biāo),圍繞目標(biāo)把握“情境線”“問題線”“活動線”。首先,通過真實(shí)情境引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),確保精力高度集中;其次,讓學(xué)生帶著問題動手實(shí)踐,在實(shí)踐中批判反思、優(yōu)化理解,重新構(gòu)建學(xué)習(xí)觀;最后,學(xué)生基于動手實(shí)踐解決新情境中的問題,進(jìn)一步感知知識與方法的實(shí)用性,啟發(fā)學(xué)生思考更多應(yīng)用途徑。
二、基于深度學(xué)習(xí)的初中化學(xué)教學(xué)策略
1. 聯(lián)系生活創(chuàng)設(shè)情境,引發(fā)聯(lián)想,啟動深度學(xué)習(xí)
教師運(yùn)用生活素材創(chuàng)設(shè)情境,調(diào)動學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn),引發(fā)聯(lián)想,使其產(chǎn)生繼續(xù)思考的興趣,是開啟深度學(xué)習(xí)的第一步。之所以要聯(lián)系生活,是因?yàn)橐WC情境的真實(shí)性,教師運(yùn)用生活中的素材為學(xué)生聯(lián)想搭建支架,通過降低學(xué)習(xí)難度促使學(xué)生活躍思維、克服畏難心理,擴(kuò)大聯(lián)想范圍,從而順利開啟深度學(xué)習(xí)。例如,在教學(xué)人教版《義務(wù)教育教科書·化學(xué)》(以下統(tǒng)稱“人教版教材”)九年級上冊“氧氣”一課時,教師可以從創(chuàng)設(shè)情境、引發(fā)聯(lián)想入手引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。
(1)創(chuàng)設(shè)生活情境,初步展開聯(lián)想。
在課堂上,教師創(chuàng)設(shè)真實(shí)的生活情境,組織學(xué)生進(jìn)行1 ~ 2分鐘的劇烈運(yùn)動,使其感受運(yùn)動前后身體的變化。學(xué)生普遍出現(xiàn)“大口喘粗氣”現(xiàn)象。基于這一生活情境,教師讓學(xué)生聯(lián)想登山運(yùn)動員,并提出問題:“登山運(yùn)動員在登山時會出現(xiàn)什么情況?說明什么問題?”學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)展開思考,意識到登山運(yùn)動員會出現(xiàn)“缺氧”情況,得出“氧氣在生活中是重要的物質(zhì)”這一結(jié)論。
(2)鼓勵發(fā)散思維,擴(kuò)大聯(lián)想范圍。
教師通過以上鋪墊鼓勵學(xué)生繼續(xù)發(fā)散思維,提出問題:“氧氣作為生活中的重要物質(zhì)同樣也是化學(xué)研究的重點(diǎn)。人們需要吸入氧氣,你能否感覺到氧氣的存在?為什么?如何證明其存在?”學(xué)生根據(jù)已有生活經(jīng)驗(yàn),能夠確定氧氣是一種無色無味的氣體。若想驗(yàn)證氧氣是否存在,則需要借助實(shí)驗(yàn)進(jìn)行判斷,結(jié)合“空氣”一課的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷氧氣存在時能夠支持哪些化學(xué)現(xiàn)象的發(fā)生。經(jīng)過大范圍聯(lián)想,學(xué)生認(rèn)識到本部分學(xué)習(xí)圍繞“氧氣的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)”這一核心問題展開。
深度學(xué)習(xí)有著明確的目標(biāo)指向,使學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo),有利于其全身心投入,但是啟發(fā)環(huán)節(jié)難度大的內(nèi)容會打擊學(xué)生的自信心,簡單的內(nèi)容又缺乏內(nèi)涵?;诂F(xiàn)實(shí)生活,教師鼓勵并引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系已有生活經(jīng)驗(yàn)、知識,體驗(yàn)、分析真實(shí)現(xiàn)象背后的化學(xué)知識,能夠引發(fā)學(xué)生產(chǎn)生聯(lián)想,主動識別問題,激活化學(xué)思維,奠定深度學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。
2. 回顧思考問題過程,促進(jìn)反思,推動深度學(xué)習(xí)
化學(xué)教材中的實(shí)驗(yàn)不單獨(dú)存在,與基本理論、基本概念、化學(xué)計(jì)算等內(nèi)容交叉編排。結(jié)合教材編排特點(diǎn),教師在教學(xué)中通常將理論探究引向?qū)嶒?yàn),而實(shí)驗(yàn)的開展常常圍繞學(xué)生聯(lián)想時的猜測,即發(fā)現(xiàn)的問題。但并不是所有猜想過程中的思考邏輯都是完美的,教師要引導(dǎo)學(xué)生回顧思考問題的過程,進(jìn)行梳理、反思,再次發(fā)揮其主觀能動性,推動學(xué)習(xí)繼續(xù)向深層次進(jìn)行。例如,在教學(xué)人教版教材九年級上冊“水的凈化”一課時,教師在探究“水的過濾實(shí)驗(yàn)”時,可以從回顧與反思入手引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。
(1)抓住合適契機(jī),回顧思考過程。
課堂上,學(xué)生面對“如何凈化天然水”這一問題提出采取過濾的方法,直接將天然水中的雜質(zhì)和不利于人體健康的元素濾除,從而提出猜想:通過過濾能夠?qū)崿F(xiàn)水的凈化。圍繞這一猜想,學(xué)生查閱資料,充分了解天然水中的雜質(zhì)。教師提供實(shí)驗(yàn)材料,讓學(xué)生自主選擇,使其針對“水的過濾實(shí)驗(yàn)”展開具體規(guī)劃。學(xué)生并未選擇明礬、活性炭一類的物質(zhì),對酒精燈也產(chǎn)生了疑慮。教師讓1 ~ 2名學(xué)生圍繞所選實(shí)驗(yàn)器材簡單說明實(shí)驗(yàn)思路,此時有學(xué)生提出異議:如何保障直接過濾能夠?qū)⑻烊凰械娜侩s質(zhì)濾除?學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思路被打斷,開始反思實(shí)驗(yàn)是否可行、有效,形成回顧思考問題過程的契機(jī)。
(2)借助學(xué)習(xí)反思,識別思維漏洞。
面對質(zhì)疑的聲音,學(xué)生難以給出回應(yīng)。教師在此時應(yīng)扮演好輔助者和引導(dǎo)者的角色,引導(dǎo)學(xué)生思考并分析問題產(chǎn)生的具體原因,反思在實(shí)驗(yàn)思路中忽視了哪個元素或細(xì)節(jié)。經(jīng)過教師的引導(dǎo),學(xué)生發(fā)現(xiàn)該疑問有一定道理,雖然在思考問題時認(rèn)識到了天然水中有多種雜質(zhì),但并未分析每種雜質(zhì)的特性,其中體積小、質(zhì)量小的懸浮物,因無法依靠自身重力沉降,始終漂浮在水面上,實(shí)驗(yàn)中所用的過濾紙無法將其全部濾除,還會導(dǎo)致濾紙堵塞,影響過濾效率與效果,學(xué)生經(jīng)過反思識別了思維漏洞。
教師在教學(xué)時不能僅局限在帶領(lǐng)學(xué)生不斷向前探索新知上,還可以適當(dāng)停下腳步,回顧學(xué)習(xí)內(nèi)容,以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)幕瘜W(xué)思維重新審視學(xué)生提出的問題和方案,引導(dǎo)學(xué)生反思,及時彌補(bǔ)思維邏輯上出現(xiàn)的漏洞。久而久之,學(xué)生養(yǎng)成習(xí)慣,在解決化學(xué)問題時不漏掉任何細(xì)節(jié),通過不斷反思使解決方案更加完美,從而提高學(xué)習(xí)深度,也能培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那笾窈涂茖W(xué)態(tài)度。
3. 組織學(xué)科探究活動,啟發(fā)思考,提高思維水平
深度學(xué)習(xí)主張以學(xué)生主動探究為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)知識結(jié)構(gòu)的完善。教師需要為學(xué)生創(chuàng)造主動探究的條件,通過開展探究性學(xué)習(xí)活動,讓學(xué)生自主獲得知識、體驗(yàn),加深思考,形成對化學(xué)問題的完整分析,給出最終答案,既發(fā)揮學(xué)生主體作用,又提高學(xué)生的思維水平。例如,在教學(xué)人教版教材九年級下冊“金屬資源的利用和保護(hù)”一課時,在探究“金屬資源的防護(hù)、保護(hù)方法”時,教師可以從自主探究與合作探究入手引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。
(1)自主探究,獨(dú)立思考。
學(xué)生通過自主閱讀教材中的“鐵制品銹蝕條件”與拓展資料“為什么要提倡廢舊金屬回收再利用”,了解到銹蝕是導(dǎo)致金屬資源浪費(fèi)的主要原因之一,也認(rèn)識到除了在日常使用金屬資源時做好防護(hù)工作,還要做好廢舊金屬回收再利用工作。學(xué)生經(jīng)過思考推導(dǎo)出“金屬資源防護(hù)、保護(hù)”這一思路,其中,金屬資源防護(hù)針對銹蝕現(xiàn)象展開,根據(jù)銹蝕的產(chǎn)生條件采取措施阻止其中的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生;金屬資源保護(hù)則以回收再利用為主,作為一項(xiàng)常態(tài)化措施,從每個人做起,將可回收再利用的金屬主動放至回收處。
(2)合作探究,深入思考。
教師組織合作探究活動,學(xué)生帶著自主思考環(huán)節(jié)時形成的答案與小組成員交流,發(fā)現(xiàn)思考上存在的不全面、不恰當(dāng)之處,同時判斷小組成員的方法是否科學(xué)、合理。有的成員提出應(yīng)該從金屬資源利用的維度分析保護(hù)方法,如有計(jì)劃地開發(fā)金屬資源或通過先進(jìn)科技手段尋找替代品。面對這一新的思路,學(xué)生積極查詢資料,經(jīng)過綜合思考、分析后確定該思路可實(shí)現(xiàn),從而補(bǔ)充到個人的知識體系中,得出完善的結(jié)論。
通過在探究環(huán)節(jié)開展自主探究、合作探究,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,由其主導(dǎo)探究過程,獲取驗(yàn)證猜想的客觀依據(jù),推導(dǎo)結(jié)論,進(jìn)而通過合作探究共享智慧,判斷結(jié)論正確與否,豐富答案,以此保證學(xué)生在探究活動中充分思考,既能體驗(yàn)真實(shí)的探究過程,又能親歷知識建構(gòu)的過程,思維能力得到有效鍛煉。
4. 利用學(xué)生錯誤資源,引導(dǎo)批判,促進(jìn)思維進(jìn)階
學(xué)生主導(dǎo)的自主探究與實(shí)踐環(huán)節(jié),具有較強(qiáng)的開放性,經(jīng)常出現(xiàn)意外情況,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與推理結(jié)論出現(xiàn)偏差。因此,教師要引導(dǎo)學(xué)生在完成探究后主動交流,引導(dǎo)學(xué)生利用探究中出現(xiàn)的錯誤資源進(jìn)行反思,鍛煉批判性思維,并圍繞具體實(shí)踐過程發(fā)散思維,形成解決問題的新思路,實(shí)現(xiàn)思維進(jìn)階。例如,在教學(xué)人教版教材九年級上冊“質(zhì)量守恒定律”一課時,在探究“反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系”時,教師從識別錯誤資源、引導(dǎo)主動批判入手引導(dǎo)學(xué)生深入學(xué)習(xí)。
(1)識別錯誤資源,形成批判條件。
聯(lián)系生活經(jīng)驗(yàn)猜想時,學(xué)生提出三種假設(shè),即反應(yīng)前各物質(zhì)質(zhì)量總和“小于”“等于”或“大于”反應(yīng)后各物質(zhì)質(zhì)量總和,并提出利用“白磷燃燒前后質(zhì)量測量”實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)。實(shí)驗(yàn)中,每個小組均觀察到白磷燃燒后產(chǎn)生大量白煙,大部分小組意識到應(yīng)及時將錐形瓶塞緊,避免反應(yīng)后煙氣逸出,保證反應(yīng)前后物質(zhì)質(zhì)量不變,由此得出結(jié)論:反應(yīng)前各物質(zhì)質(zhì)量總和等于反應(yīng)后各物質(zhì)質(zhì)量總和。但是,也有小組稱量反應(yīng)前后的錐形瓶質(zhì)量發(fā)現(xiàn)存在差異,得出“反應(yīng)前各物質(zhì)質(zhì)量總和小于或大于反應(yīng)后各物質(zhì)質(zhì)量總和”的結(jié)論,由此識別錯誤資源,具備思維批判的客觀條件。
(2)引導(dǎo)主動批判,激活創(chuàng)新思維。
教師引導(dǎo)學(xué)生利用錯誤資源,圍繞實(shí)驗(yàn)過程展開交流,反思得出錯誤結(jié)論的原因,對實(shí)驗(yàn)方案、操作行為展開批判,思考具體的改進(jìn)策略。本環(huán)節(jié)中學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中利用燒熱的玻璃棒點(diǎn)燃白磷,兩者一旦接觸白磷立即自燃,由于操作不熟練此時可能無法立即擰緊橡膠塞,導(dǎo)致P2O5隨著燃燒產(chǎn)生的熱量噴出,從而未能推理出質(zhì)量守恒的結(jié)論。教師引導(dǎo)學(xué)生思考如何解決這一問題,學(xué)生提出將破的石棉網(wǎng)放入錐形瓶中,再加入被吸干水分的白磷,然后立即塞上橡膠塞,并取大燒杯加入熱水,放入錐形瓶中等待白磷自燃,在取出錐形瓶后擦干瓶身水分,等待冷卻后稱量,取代之前實(shí)驗(yàn)方案中的玻璃棒與加熱步驟,避免因操作不熟練而出現(xiàn)質(zhì)量損失的問題,減小誤差。
教師利用學(xué)習(xí)活動中出現(xiàn)的錯誤資源引導(dǎo)學(xué)生交流,發(fā)生思維碰撞,使其對于化學(xué)問題與現(xiàn)象的思考進(jìn)入更深層次,并在批判的基礎(chǔ)上優(yōu)化、改進(jìn)方案,實(shí)現(xiàn)從理解事實(shí)思維向分析、評估、創(chuàng)造思維的過渡,完成思維進(jìn)階,保證深度學(xué)習(xí)的發(fā)生。
5. 關(guān)聯(lián)知識遷移運(yùn)用,升華認(rèn)知,完善思維模型
準(zhǔn)確應(yīng)用知識能夠體現(xiàn)學(xué)生對化學(xué)應(yīng)用價值的認(rèn)識、對知識之間關(guān)聯(lián)程度的掌握及對知識的理解與應(yīng)用能力水平,促進(jìn)認(rèn)知升華,實(shí)現(xiàn)從知識向能力的轉(zhuǎn)變,內(nèi)化素養(yǎng)。在本環(huán)節(jié),教師要關(guān)聯(lián)新舊知識、關(guān)聯(lián)知識與生活,創(chuàng)設(shè)全新情境,引導(dǎo)遷移運(yùn)用,使學(xué)生認(rèn)識到學(xué)習(xí)并不是按照范例應(yīng)用知識、解決問題,而是要真正掌握思維、方法,構(gòu)建屬于自己的思維模型。例如,在教學(xué)人教版教材九年級下冊“溶液的形成”一課時,圍繞“溶液的組成”這一知識點(diǎn),教師可以從關(guān)聯(lián)創(chuàng)設(shè)新情境、設(shè)計(jì)問題促遷移入手引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。
(1)關(guān)聯(lián)創(chuàng)設(shè)新情境。
教師基于關(guān)聯(lián)新舊知識、關(guān)聯(lián)知識與生活的要求創(chuàng)設(shè)新情境:目前,市場上有一種自熱食品廣受歡迎,在飯盒中放入一小包粉末,加水后則可產(chǎn)生熱量對食品進(jìn)行加熱,方便快捷。學(xué)生分析包裝上的介紹信息,得知粉末包主要包含F(xiàn)e,Mg,NaCl三種成分。
(2)設(shè)計(jì)問題促遷移。
結(jié)合已經(jīng)掌握的信息和所學(xué)化學(xué)知識,教師提出以下問題:若想分離Fe,NaCl,除了溶解、干燥,還需要哪些操作的配合?具體操作順序是什么?在分離實(shí)驗(yàn)中獲取的干燥Mg中加入稀硫酸,待固體完全溶解后,猜想關(guān)于溶液中溶質(zhì)的情況:溶質(zhì)中有MgSO4或" " " " " 。已知MgSO4溶液呈弱酸性,若想檢驗(yàn)溶質(zhì)中有無MgSO4,能否用無色酚酞溶液作為試液?若選擇一種能夠明顯觀察到現(xiàn)象的金屬單質(zhì)來驗(yàn)證猜測,所發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的方程式為" " " " " " " " "。
新情境以生活中的自熱食品為問題背景,以“溶液的組成”為知識背景,綜合“金屬的化學(xué)性質(zhì)”知識,基于新舊知識的關(guān)聯(lián)解決現(xiàn)實(shí)問題。學(xué)生在分析與解決問題的過程中,總結(jié)思考路徑、知識經(jīng)驗(yàn)、技能體驗(yàn),主動建立知識之間的關(guān)聯(lián),體驗(yàn)化學(xué)在生活中的應(yīng)用,并將其補(bǔ)充到自己的思維模型中,將知識逐漸聚合在統(tǒng)一的思維模型中,以完善的思維升華對知識的認(rèn)知。
綜上所述,在初中化學(xué)教學(xué)中教師應(yīng)該積極推動深度學(xué)習(xí)的發(fā)生,主動為學(xué)生創(chuàng)造能發(fā)揮主觀能動性的空間,設(shè)計(jì)有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生觀察化學(xué)現(xiàn)象,探究、理解知識,完整體驗(yàn)從低階思維向高階思維發(fā)展的過程,充分感受化學(xué)知識的價值,體會學(xué)科思維方法,發(fā)展化學(xué)核心素養(yǎng)。
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