深度学习在初中化学实验教学中的应用

发表时间:2021/7/15   来源:《教育学文摘》2021年第9期   作者:林旖宏
[导读] 创设真实的问题情境,开展以化学实验为基础的多种探究活动
        林旖宏
        福建省南平市第三中学  353000

        摘要:创设真实的问题情境,开展以化学实验为基础的多种探究活动,探索初中化学实验深度学习的教学方法,促进学生学习方式的转变,实现学生化学核心素养的发展。
        关键词:深度学习;初中化学;实验教学
        什么是深度学习?教育部基础教育课程教材发展中心负责的深度学习总项目组对其进行了界定,该界定通过“具有挑战性的学习主题”明确教学要有核心活动,确保学生思维的深度,通过“全身心积极参与、体验成功”界定学习过程中学生参与的思维深度和情感深度,通过“获得发展”界定学习结果的深度。在化学教学中,我们要通过改进教育教学,指导学生进行深度学习,发展学科核心素养,落实立德树人的根本任务。
一、初中化学教学开展深度学习的意义
        在信息时代,培养学生的核心素养,需要改变学生的学习方式。那么,教学如何促进学生学习方式的转变呢?深度学习为我们指明了方向。开展初中化学深度学习的教学实践,就是要促进教学中真实问题情境的创设,开展以化学实验为基础的多种探究活动,注重教学内容的结构化和功能化,激发学生学习化学的兴趣,促进学生学习方法的真正转变,实现学生主动解决问题,让学生体验深度思考参与的学习活动。深度学习是促进学生实践化学核心知识,有利于揭示和理解当今时代学习的本质;是促进学生核心素养发展的有效途径,对贯彻落实新修订的课程标准,进一步推进课程改革具有重要意义。
二、深度学习的初中化学实验教学实施途径
(一)创设真实情境,促进深度学习实施
        知识教育的情境化不仅能提高知识接受的效率,还能使知识的内涵丰富地呈现在学习者面前。在情境教学中,学生是通过自己的身体来认识世界的,教学的出发点不是课本,不是抽象的知识,而是学生身体与自然、社会、他人和自我的相互作用。教师在进行实验教学时,需要了解学生的学习情况,从学生的角度出发,创设真实情境,让学生在情境中生发自己对事物的原初性感受,表达身体对事物的体验,激发他的感性思维和内在探究事物的渴望和能力,促进深度学习。
        实际生活是学生学习的最好情景,它有助于学生形成从生活中学习、从实践中学习的习惯,并养成解决实际问题的真能力。例如在学完第六章溶解现象的内容后,可以用网红产品“天气瓶”来创设真实的情景,开展制作“天气瓶”的深度学习活动。因为“天气瓶”对学生而言是即神秘又有实际应用价值的话题,学生对此很感兴趣,并充满好奇与期待,也就有进行探究和制作的动力。配制“天气瓶”溶液的真实活动,是激活知识的主要渠道,是思维的刺激物,它促使学生主动关注溶液的组成与特点,饱和溶液与不饱和溶液的相互转化,溶液浓度的计算,溶解度的影响因素等相关知识,它引导学生积极在情境中深入思考和解决问题,体验并感悟知识间的内在逻辑,逐步建立整体化与结构化的溶液核心知识。在这样的深度学习活动中,学生不仅懂得了“天气瓶”天气预报的原理,而且在积极参与的过程中获得了发展,体验了成功。构建从真实的情景中进行深度学习的认知路径,是知识通向素养的必然要求。
(二)强化探究活动,展示深度学习魅力
        “让学生经历真正的科学探究的过程”是科学探究活动的本质。科学探究活动的核心环节之一“设计实验与验证”,是科学活动中最激动人心的一段,它是感性认识和理性认识有机结合、互相促进的过程。遗憾的是,它在教学过程中往往不是被教师包办替代就是被省略。缺失了这个环节,探究活动就只剩下学科知识的传授了。开展深度学习的实践中,教师应结合具体的教学内容和学校实际,积极创造条件,通过多种途径,安排和组织学生完成8个基础实验和“活动与探究”环节的相关探究,促进实验能力的培育和科学探究能力的形成。
        例如在第5章金属的冶炼与利用的单元复习中,可以开展深度学习活动“探寻饮料罐包装的金属材料”。该活动以学生能力发展为整体目标,以研究饮料包装材料为主要线索,引导学生通过多组实验和小组讨论逐一对金属材料的选择、金属材料性能、金属的性质和用途等方面进行深入认识,自主发现金属的相似性和差异性,初步学会运用类别观认识物质性质的方法。

活动中教师带领学生按“包装材料选择→内外包装用途→外包装设计”的思路全面认识饮料罐包装。首先研究饮料包装材料和外包装的作用,通过筛选大量金属材料信息,对比常见金属的物理性质和用途,确定合适的金属材料。通过研究饮料外包装的作用,探究铁生锈的条件。接着研究饮料包装内涂层的作用,通过实验探究金属与饮料是否反应等问题,认识金属的化学性质,进而了解包装内涂层的必要性。最后通过学生设计个性化的饮料包装,培养学生的艺术素养和人文素养。在深度学习理念的指引下,对金属和金属材料的核心知识进行整合,通过深度学习活动把知识问题化、主题化,通过设置能力进阶的挑战性任务,把学生引向科学探究的过程中,使学生具备正确的科学态度,帮助学生建立科学思维路径,提升学生化学学科核心素养。
(三)聚焦核心知识,推进深度学习教学
        课堂教学的时间和空间是有限的,无论是教学目标还是教学内容都必须围绕学科的核心,进行准确的教学和简单的教学,从而实现深层次的学习。从知识的角度看,教师必须对学科知识进行定量压缩,定性地选择最有价值的内容。但教科书中最有价值的内容是什么?对这一问题的回答直接影响到课堂教学的质量和深度。美国教育心理学家布鲁纳认为,任何学科中最广泛、最有力的适应性概念都必须教给学生。这些思想“可以把当前极其丰富的学科内容简化为一组简单的命题,成为更加经济、更有活力的东西”。按照我们的理解,学科中最有价值的知识就是所谓的核心知识。
        教师需要清楚化学核心知识的教学价值,特别是在培育学生化学学科核心素养方面的价值。例如在建构二氧化碳的转化网络结构的主题复习教学中,可以开展深度学习活动“化说‘碳中和’”。该活动的教学价值就是用元素的观点看二氧化碳及其变化,用转化的观点看二氧化碳与含碳物质之间的关系,帮助学生形成核心化学观念。活动中教师以二氧化碳的制取、性质实验为载体,设计具有挑战性的真实实验探究任务,通过让学生在亲历二氧化碳的排放与吸收的过程中,自主并有序的梳理二氧化碳的转化与反应关系,引领学生从化学的视角认识“碳中和”,懂得“碳中和”对构建“人与自然生命共同体”的意义。同时挖掘二氧化碳的转化所蕴含的思想政治教育资源,推进化学与思政课同向同行,寓价值观引导于知识整合和能力培养之中,提高化学科学素养。
三、教师进行教学实践后对深度学习的再认识
        深度学习教学改进特别强调教师首先要在教学实践中去认识、去理解、去反思、去提炼。教师要找准学生在关键能力、必备品格、正确价值观念方面的最近发展区,给学生提供问题解决的机会和核心素养发展的空间,促进学生的持续性发展。
        实施深度学习,不仅仅是公开课、示范课的教学,而且要在平常的教学中实现学生的深度学习。实施深度学习,不是否定原来的教学,而是对已有教学的继承和发展,继承已有教学中促进学生核心素养发展的有效经验和做法,促进学生核心素养发展不足方面的改进。实施深度学习,不是局部改变,需要结合学生的实际情况,对学习目标、学习内容、学习活动、学习评价、学习资源进行系统的建设和改进。
总结
        深度学习的实施,是系统的教学改进和优化,不但需要进行单元学习主题教学的整体设计,还需要配套的教学资源;不但需要教师更新对教学内容的认识和理解,还需要具有相应的教学理念和教学行为。如果教师单独开展这样的教学实践,具有相当大的难度。因此,实施初中化学深度学习,需要化学教研组形成教学共同体,教师们共同研究,共同学习,共同建设;需要区域教研进行引领和指导,促进不同学校间教学研究共同体的形成与合作。     
参考文献:
        [1]杨岩云. 初中化学实验生活化教学实践研究[J]. 速读(下旬), 2018, 000(001):211-212.
        [2]郎春芳. 深度学习的初中化学实验教学实施途径研究[J]. 神州(上旬刊), 2020, 000(011):133.
        [3]胡尚生, 赵玉珍. 基于深度学习的化学实验优化实践与思考[J]. 中学化学教学参考, 2017, 000(003):17-19.
        福建省教育科学“十三五”规划2018年度教育教学专项课题“基于深度教学的初中化学实验教学设计研究”;课题编号:Fjjgzx18—46研究成果。
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