深度學習視域下的“化學肥料”教學實踐

陳歡

摘要：分析“化學肥料”教學中存在的淺層次教學，通過生活化情境的創建、科學探究的階段化研究、價值觀問題的多角度探討，進行課堂的深度教學，并進行必要的教學反思。

關鍵詞：深度學習;化學肥料;教學實踐

文章編號：1008-0546（2022）06x-0050-03?? 中圖分類號：G632.41?? 文獻標識碼： B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.06x.013

當下教學方式的研究呈現出多樣化的趨勢，深度學習以其獨特的強化教師指導而非學生自學、關注挑戰性的知識成果、要求學生全方位投入、指向全面發展的人而為眾多研究者所關注[1]。在九年級化學教學階段如何進行深度學習成為一個重要的議題。本文以“化學肥料”教學實踐為例，分析當下“化學肥料”教學存在的淺層次教學，針對性的提供深度教學的解決方案，并進行對應的反思。

一、深度學習

國內有學者提出，深度學習是指在特定的社會文化情境，學習者在與他人互動中，關注知識之間的有機聯系，最終能夠遷移并能解決實際生活問題的意義生成的過程[2]。雖然不同學者對深度學習的理解有所差異，但其中的內涵基本一致：著眼于情境的創設與利用、脫離淺層次的知識點學習，著眼于對知識的理解生成和建構、脫離被動式和接受式學習，著眼于突出學生個體培養全面發展的人等。

二、“化學肥料”教學分析

1.剖析課程標準，分析“化學肥料”的教學定位

《義務教育化學課程標準（2011年版）》中對于“化學肥料”的表述為：知道一些常用化肥的名稱和作用;認識合理使用化肥對保護環境的重要意義。活動與探究建議為：常用銨態氮肥的檢驗;設計實驗，探究化肥對農作物或水生生物生長的影響;辯論使用化肥對人類是利多還是弊多[3]。解讀標準不難發現，其對于“化學肥料”的定位如下：利用化學肥料將化學與農業生產相關聯，認識化學在農業生產中的重要作用，同時辯證地認識化學物質的使用給生態環境帶來的影響，讓學生重視科學、技術與社會的聯系;從植物所需元素的角度對常見的鹽進行分類，基于實驗探究的方法進行元素對植物生長的作用和常用銨態氮肥檢驗的研究，利用多元化的學習方式提高學生的科學素養。

2.梳理化學教材，確定“化學肥料”的教學內容

上海教育出版社《義務教育教科書·化學》將“化學肥料”安排在“第7章應用廣泛的酸、堿、鹽”中的“第3節幾種重要的鹽”。梳理教材，發現“化學肥料”的主要教學內容為：植物的營養元素、肥料的分類、化肥的分類、化肥的作用、氮肥的分類、氮元素在農業和工業上的固定方式、農家肥與化肥的比較、銨態氮肥的檢驗和使用注意事項等。知識的呈現脈絡清晰且螺旋上升，方法的教育手段多樣且以探究為主，觀念的形成素材豐富。

3.研究文獻和教學實踐，分析“化學肥料”學習中的淺層次教學

研究文獻和教學實踐后發現，教師在教學中存在如下問題：因教學中未關注化學肥料的知識定位和技能要求，并缺少“生活中常見的鹽”體系下化學肥料知識線的完整建構和邏輯線的細致梳理，使化學肥料知識在學生形成“身邊的化學物質”知識體系中存在脫節，欠缺足夠的關聯;知識點的直接告知和演示實驗的簡單進行，缺少指向真實問題的情境鋪墊，進而缺少對學生知識生成和思維發展的關注，更是欠缺對學習方法和生活問題研究方向的關注;由于是脫離生活的生活化問題教學，缺少在生活或農業框架內展開對化學肥料的研究和討論，導致化學肥料的教學中價值觀構建的缺失和“科學精神與社會責任”核心素養達成的低效。

三、深度學習視域下“化學肥料”的教學實踐

1.利用生活化情境素材合理建構教學情境

我國城鎮化的發展使得學生對農業生產的關注越來越少，關注度的減少使得教學的難度加大，若用不適切的農業素材直接作為情境，學生興趣不大且教學效果會被打折扣;縱觀上下兩冊化學教材，本節內容是為數不多可直接將化學與農業生產進行關聯的教學素材，可提升學生對農業生產的認識且進行生物與化學的學科融合教育。因此要分析學生的生活環境，找尋合適的情境素材，如：家庭生活中綠色植物或水生植物對于基肥的使用、前階段網絡熱點段子——金坷垃化肥的廣告等。

本節課教學中利用金坷垃化肥廣告進行課堂研究的開展與深化。

教學片斷一：新課導入

[視頻]金坷垃化肥廣告。

師：廣告中趣味多多，笑點滿滿，在這些搞笑的臺詞中，你對哪些話印象比較深刻？

生：“肥料摻了金坷垃，小麥畝產一千八，能吸收兩米以下的氮、磷、鉀，一袋能頂兩袋撒……”

師：小麥生長時為什么需要氮、磷、鉀，這些元素在農作物生長過程中有什么作用？怎樣進行補充？有什么注意事項？今天我們共同從化學的角度研究和認識化學肥料。

師：植物生長所需要的營養物質有哪些？分別有什么作用？

生：二氧化碳、水等，參與植物的光合作用，合成糖類。

師：還需要哪些營養物質呢，觀看書本。

生：還需要氮、磷、鉀、鈣、鐵、銅、鋅、硫、鎂、鈉、硼等元素。

師：這些元素按照需求量分為兩部分，需求較少的元素有鐵、銅、鋅、硫、鎂、鈉、硼等，直接從土壤中吸收即可獲得;需求較多的元素有氮、磷、鉀、鈣，其中鈣元素在土壤中含量較多，所以植物想要茁壯成長，需要額外補充氮、磷、鉀等元素。

點評：金坷垃化肥廣告是一個網絡熱點段子，引爆了全民參與的熱潮，各種圖片PS、周邊文創產品在學生群體流傳，新奇感、震撼力和化學研究需求兼具。金坷垃化肥廣告詞雖搞笑，但細細分析發現其中暗含植物的營養元素、肥料的分類、化肥的分類、化肥的作用等化學知識點，與化學肥料教學內容高度契合。

2.利用階段化實驗研究有效深化科學探究43831829-E4F9-4820-8E46-5357A0B24432

科學探究涉及到提出問題、猜想與假設、制定計劃、進行實驗、收集證據、解釋與結論、反思與評價、表達與交流等要素，在不同的教學階段或教學內容中，可以選取其中某幾個要素來深化科學探究，進而遷移到日常生活中，最終促進學生對于知識的理解和建構。

教學片斷二：氮、磷、鉀等元素的作用

師：怎樣設計實驗研究氮、磷、鉀等元素在植物生長過程中的作用呢？

生：對比實驗。

師：思路非常清晰，怎樣設計出具體的實驗呢？

生：以氮元素的研究為例，從一棵綠蘿上取下兩片相似的葉子，放入等量的水中，提供相同的生長環境，一片中加入含有氮元素的營養液，另外一片中不加入，觀察他們的生長情況。

師：考慮的非常全面，其他兩種影響因素也可以用類似的設計思路，下面展示一些植株，請大家分析氮、磷、鉀元素的作用。

[圖片]正常：葉色濃綠，缺氮：葉色枯黃;正常：根系發達，缺磷：根系枯萎;正常：莖稈粗壯，缺鉀：莖稈細弱，易倒伏。

生：觀察圖片后，發現氮元素的主要作用是使葉色濃綠：磷元素能使根系更加發達，抗旱;鉀元素使莖稈粗壯，抗倒伏。

師：為什么是這樣？

[資料]植物合成葉綠素需要氮元素，如果缺少氮元素，植物的葉片就會發黃。一般植物吸收含氮元素的離子，所以即使空氣中有很多氮氣，植物也不能直接利用。磷元素可以促進根系的發育，使根系深入較深的土層中，加強對水分的吸收，提高作物的抗旱能力。鉀元素以離子穿梭于植物的內壁，有助于植物莖稈維管束的發育，使得植物不易倒伏。

教學片斷三：銨態氮肥使用的注意事項

師：銨態氮肥使用時應避免與熟石灰、草木灰（含碳酸鉀）等堿性物質混合施用，否則會降低肥效。

生1：草木灰是什么？

生2：草木燒完之后剩下來的灰燼。

生3：能不能通過實驗研究草木灰是不是呈現堿性呢？

師：老師也帶了一些秸稈葉，請大家討論下怎樣通過秸稈葉研究草木灰的堿性？

生：將秸稈葉燒成草木灰，加入水中，進行充分攪拌，滴入酚酞，觀察是否變紅。

[實驗]研究草木灰的堿性。

師：請同學匯報實驗現象和對應的結論。

生：滴入酚酞后呈現紅色，說明草木灰的溶液呈現堿性。

3.利用多樣化教學方式恰當進行價值觀教育

《義務教育化學課程標準（2011年版）》對“情感·態度·價值觀”的定位：感受并贊賞化學對改善人類生活和促進社會發展的積極作用，關注與化學有關的社會熱點問題，初步形成主動參與社會決策的意識[3]。這些價值觀的形成不是一蹴而就的，而是需要分階段完成，只有在日常教學中進行滲透才能逐步逐項地幫助學生形成基于化學的觀點看待世界、認識生活的意識。因而在日常的教學中要努力創造這樣的機會，參與者可以是個體或群體，參與的形式可以是研究報告、組織討論或辯論等，最終著眼于培養德、智、體、美、勞全面發展的人。

教學片斷四：認識化學肥料與社會的關系

師：交流討論農家肥與化肥之間的優劣？

生：農家肥：便宜、污染小、元素含量豐富。化肥：肥料高效，使用不合理會使土壤結構遭到破壞，若施用不當，還會因流失而污染江、河、湖、泊。

師：在剛才的討論中，我們發現，化肥的使用雖然能提高糧食產量，但不合理使用會導致土壤、水資源等環境污染，因此，在農業生產中需要合理使用化肥，減少污染。

[小組辯論]使用化肥對人類是利多還是弊多？

正方：利多，提高糧食產量、增加食物種類、提高人類生存率、促進經濟長期發展等。

反方：弊多，環境污染、降低食物原有風味、人類數量過度增長、降低原有生物的多樣性等。

[課后作業]閱讀金坷垃化肥包裝袋，請你分析其成分，查閱文獻了解其作用，從化學視角辨別其實用性。

點評：利用討論、辯論、小課題研究等多種形式提升學生對化學與社會的關注度和參與度，研究的視角有農家肥與化肥的對比、化肥對人類利多還是弊多、金坷垃化肥使用的實效性等，多個角度研究社會熱點問題，并提升學生參與社會決策的意識。

4.教學反思

在具體教學的實施過程中，教學素材豐富多樣，為避免學生思路混沌不清，需要教師簡要引導學生梳理素材后抓住主干，了解每一個環節的設計意圖，利用總結的形式進行必要的升華;教學辯論的環節中，需要學生提前做好相關資料的準備和分組，以便激發學生對于化肥與社會辯論的參與度和話題的提升度;撰寫關于金坷垃化肥的小論文是對整節教學內容的閉環收尾，同時也讓學生利用化學的視角研究社會熱點問題，進行必要的證實或證偽。在后續的訪談中，學生表示喜歡這種課堂教學過程，同時對化學肥料的認識更加多元，也更愿意從化學的角度評析社會問題。

參考文獻

[1]郭華.深度學習及其意義[J].課程·教材·教法，2016（11）：25-32.

[2]吳永軍.關于深度學習的再認識[J].課程·教材·教法，2019（2）：51-58.

[3]中華人民共和國教育部.義務教育化學課程標準（2011年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2012.43831829-E4F9-4820-8E46-5357A0B24432