基于深度學(xué)習(xí)理論突破教學(xué)難點(diǎn)
——以“化學(xué)反應(yīng)與電能”為例

王良 李瑩

吉林師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院 吉林四平 136000

本文通過對人教版高中化學(xué)教材必修二中第六章“化學(xué)反應(yīng)與能量”的第一節(jié)“化學(xué)反應(yīng)與能量變化”這一課的教學(xué)研究，分析突破教學(xué)難點(diǎn)的方法，基于深度學(xué)習(xí)理論給出一些建議，為教師提供一些可行方法將深度學(xué)習(xí)理論運(yùn)用于日常教學(xué)。引導(dǎo)深度學(xué)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)、突破教學(xué)難點(diǎn)的一種重要途徑，教師轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，學(xué)生轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式，形成師生學(xué)習(xí)共同體，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)，并同時(shí)使用一些策略在日常教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。

1 背景介紹

1.1 深度學(xué)習(xí)

1956年，布魯姆提出學(xué)習(xí)具有深層和淺層之分，首次涉及了深度學(xué)習(xí)的概念。深度學(xué)習(xí)理論被正式提出是在美國學(xué)者馬頓和薩爾約于1976年提出的，他們通過對大學(xué)生閱讀的研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在閱讀時(shí)只有進(jìn)行深層探究才會挖掘到文章的內(nèi)涵，否則只能看到問題的淺層表象，在發(fā)表的《學(xué)習(xí)的本質(zhì)區(qū)別：結(jié)果與過程》中，他們把學(xué)習(xí)過程分為“深度處理”和“表面處理”兩個(gè)級別[1]，此后眾多學(xué)者開始對深度學(xué)習(xí)進(jìn)行了一系列研究。我國對深度學(xué)習(xí)的研究領(lǐng)域可以歸納為四類：深度學(xué)習(xí)的教學(xué)策略、教學(xué)實(shí)踐、教學(xué)評價(jià)以及信息時(shí)代下的深度學(xué)習(xí)研究[2]。在當(dāng)前發(fā)展核心素養(yǎng)的教育背景下，探究深度學(xué)習(xí)的意義和策略有助于深化課程改革，在實(shí)際教學(xué)中如何引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)進(jìn)行深度教學(xué)也是學(xué)者和教育工作者們的共同關(guān)注點(diǎn)。

“深度學(xué)習(xí)”與“淺層學(xué)習(xí)”是相反的一對概念，在學(xué)習(xí)過程中，“淺層學(xué)習(xí)”是一種常見現(xiàn)象，其特征為：一是不關(guān)注知識間的聯(lián)系，只對知識進(jìn)行簡單的理解和記憶；二是被動地接受知識，不主動與已有知識建立聯(lián)系。更直觀地表現(xiàn)為學(xué)生常單一片面地學(xué)習(xí)某個(gè)知識點(diǎn)，不能與已學(xué)知識和已有的經(jīng)驗(yàn)建立聯(lián)系。而“深度學(xué)習(xí)”是在淺層學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上更注重建立各科各類知識之間的聯(lián)系，從而形成一個(gè)知識體系，更有助于學(xué)生對新知識深層次的理解、掌握和應(yīng)用，因此教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，自發(fā)地將新舊知識建立聯(lián)系，從而降低對知識的理解難度。

1.2 教學(xué)難點(diǎn)

教學(xué)難點(diǎn)本意是指教師難教、學(xué)生難以理解的知識或難以掌握的技能。教學(xué)難點(diǎn)主要有兩種形成原因：一是由于知識本身復(fù)雜抽象，與學(xué)生本身已有的認(rèn)知水平與教學(xué)目標(biāo)之間存在差距、與學(xué)生原有認(rèn)知存在矛盾造成的學(xué)生理解困難[3]；二是由于學(xué)生本身基礎(chǔ)薄弱，而知識間是相互聯(lián)系的，學(xué)生孤立地學(xué)習(xí)知識點(diǎn)，不能建立新舊知識的聯(lián)系，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率低而形成教學(xué)難點(diǎn)。因此在教學(xué)過程中找到學(xué)生學(xué)習(xí)難點(diǎn)、幫助學(xué)生突破自身理解障礙、針對難點(diǎn)進(jìn)行合理的教學(xué)，從而引導(dǎo)學(xué)生化解難點(diǎn)并獲得克服難點(diǎn)的能力是關(guān)鍵。

1.3 現(xiàn)狀分析

目前高中化學(xué)學(xué)習(xí)現(xiàn)狀存在一些不足：(1)較少主動學(xué)習(xí)，不能積極主動地探索知識的深層含義，只停留在知識表面。(2)不注重知識間的聯(lián)系，只對知識進(jìn)行單獨(dú)的理解和記憶。(3)不善于運(yùn)用知識，學(xué)生常不能將知識整合成體系并用于解決綜合類問題。總之，目前學(xué)生存在著“淺層學(xué)習(xí)”的現(xiàn)象，直觀地表現(xiàn)為常單一片面地學(xué)習(xí)某個(gè)知識點(diǎn)，不能與已學(xué)知識和已有的經(jīng)驗(yàn)建立聯(lián)系并進(jìn)行綜合運(yùn)用[4]。

此外，經(jīng)過調(diào)查分析得出結(jié)論：學(xué)生對化學(xué)充滿興趣，認(rèn)為該學(xué)科難度適中、具有挑戰(zhàn)性；學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)化學(xué)知識時(shí)需要理解而不是簡單背誦，說明學(xué)生整體認(rèn)為學(xué)習(xí)化學(xué)知識需要理解，這表明學(xué)生大多數(shù)不會在淺層階段學(xué)習(xí)化學(xué)；學(xué)生具有質(zhì)疑精神，在學(xué)習(xí)時(shí)能夠思考，具有發(fā)現(xiàn)問題的能力，可以進(jìn)一步促使自身學(xué)習(xí)知識、構(gòu)建知識體系去尋找解決問題的方法；學(xué)生整體的預(yù)習(xí)情況較差，這與學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)繁重、學(xué)習(xí)習(xí)慣較差等因素有關(guān)。學(xué)生不能充分預(yù)習(xí)會導(dǎo)致學(xué)生化學(xué)課上被動接受知識，阻礙學(xué)生形成自己的知識體系；學(xué)生不能較好關(guān)聯(lián)所學(xué)的新舊知識，可能的因素有知識本身的關(guān)聯(lián)性較弱、學(xué)生所學(xué)知識較少、學(xué)生沒有構(gòu)建知識體系的意識和能力等，學(xué)生不能聯(lián)系新舊知識會阻礙其深度學(xué)習(xí)。

教學(xué)難點(diǎn)的形成與“淺層學(xué)習(xí)”有一定的關(guān)系，由于學(xué)生的單一片面學(xué)習(xí)造成對新知識理解困難，從而不易掌握和運(yùn)用知識。因此，通過深度學(xué)習(xí)建立知識體系不但可以幫助學(xué)生突破理解新知識的障礙，也有助于學(xué)生逐漸形成學(xué)科思維和解決困難的能力。

2 “化學(xué)反應(yīng)與電能”內(nèi)容分析

2.1 內(nèi)容分析

“化學(xué)反應(yīng)與電能”這一課時(shí)內(nèi)容是電化學(xué)的基礎(chǔ)與核心。該節(jié)內(nèi)容作為高中電化學(xué)的開端，涉及了物理學(xué)、初中化學(xué)以及高中化學(xué)必修一的知識內(nèi)容，并為選擇性必修一中的“化學(xué)反應(yīng)與電能”奠定了知識基礎(chǔ)，可以說該節(jié)知識是上述內(nèi)容之間的“紐帶”[5]。通過該節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生將會建立由氧化還原反應(yīng)、能量轉(zhuǎn)換、元素化合物知識、電解質(zhì)溶液、物質(zhì)的量計(jì)算等內(nèi)容形成的知識網(wǎng)絡(luò)[6]。

2.2 難點(diǎn)分析

首先，該節(jié)課涉及的舊知識較多，學(xué)生可能存在遺忘的情況造成難以遷移，因此引導(dǎo)探究原電池的形成條件是一個(gè)教學(xué)難點(diǎn)；其次，學(xué)生從未接觸過電化學(xué)知識，在原電池模型建立上存在困難，對原電池正負(fù)極判斷、電子流向和電流方向這些知識點(diǎn)不好把握；最后，從電子轉(zhuǎn)移的角度去理解化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化也是一個(gè)教學(xué)難點(diǎn)。

2.3 學(xué)情分析

(1)知識基礎(chǔ)：學(xué)生已有了一定的基礎(chǔ)，掌握了金屬活動性、電解質(zhì)溶液、氧化還原反應(yīng)以及電路知識，但由于時(shí)間間隔較久學(xué)生可能會出現(xiàn)遺忘的情況，并且之前并未接觸過電化學(xué)相關(guān)內(nèi)容。

(2)能力基礎(chǔ)：學(xué)生已經(jīng)到了高中階段，具備一定的抽象思維和邏輯推理能力。通過先前的培養(yǎng)，已初步具備實(shí)驗(yàn)探究能力，但學(xué)生的知識建構(gòu)能力仍處于發(fā)展階段。

(3)心理基礎(chǔ)：高一學(xué)生正處于好奇心重、興趣濃厚的階段，喜愛探索新知，對于老師創(chuàng)設(shè)的情境代入感較強(qiáng)，并且能夠積極主動地進(jìn)行思考探究。

3 基于深度學(xué)習(xí)的教學(xué)難點(diǎn)突破

3.1 鋪墊已有知識，準(zhǔn)備深度學(xué)習(xí)

深度學(xué)習(xí)的前提是鋪墊，教師在講授新課時(shí)要溫習(xí)舊知識，幫助學(xué)生形成系統(tǒng)的知識體系[7]。教材在編寫時(shí)采用循序漸進(jìn)、環(huán)環(huán)相扣的原則，新知識之前一定要有相關(guān)的知識基礎(chǔ)，這樣可以使學(xué)生把新舊知識串聯(lián)起來，牢固掌握所學(xué)知識；另外，舊知識提取失敗也是影響深度學(xué)習(xí)的主要原因。所以在“化學(xué)反應(yīng)與電能”這節(jié)課中，鋪墊舊知識是幫助學(xué)生理解、準(zhǔn)備深度學(xué)習(xí)的前提。

教師可以通過多種方式鋪墊舊知識：課前鋪墊，一些記憶性較強(qiáng)的、邏輯性較弱的舊知識，如公式等，教師不需要在課上再次過多講解，因此可以留作課前任務(wù)，讓學(xué)生復(fù)習(xí)熟記。課上引導(dǎo)，如果新知識是先前舊知識的加深和延續(xù)，例如章節(jié)連續(xù)的知識或選擇性必修知識的加深等，應(yīng)進(jìn)行簡單的引導(dǎo)回顧，方式包括但不限于導(dǎo)學(xué)案、微課。隨講隨提，綜合性強(qiáng)的、涉及舊知識較多又都比較淺顯、學(xué)生已經(jīng)熟練掌握的知識內(nèi)容，為了避免學(xué)生主動提取失敗，可以隨講隨提，這樣不但可以幫助學(xué)生理解新知識，更有利于學(xué)生繼續(xù)深度加工知識。該節(jié)課在鋪墊舊知識時(shí)，氧化還原反應(yīng)內(nèi)容可以課前鋪墊，采用“產(chǎn)婆術(shù)”的引導(dǎo)方式讓學(xué)生自發(fā)想起電子轉(zhuǎn)移的反應(yīng)；電解質(zhì)溶液和電路知識可以隨講隨提幫助學(xué)生建立新舊知識間的聯(lián)系。

3.2 激發(fā)新舊聯(lián)系，引導(dǎo)知識遷移

深度學(xué)習(xí)的關(guān)鍵是建立新舊知識的聯(lián)系，利用已有知識和思維去理解新知識以突破學(xué)習(xí)的障礙。在教學(xué)時(shí)教師可以正向引導(dǎo)和反向提示學(xué)生新舊知識間的關(guān)系。正向引導(dǎo)即向著二者聯(lián)系的方向逐漸引導(dǎo)；反向提示是教師通過讓學(xué)生在探索新知識時(shí)發(fā)現(xiàn)思路的錯(cuò)誤之處，暴露與學(xué)生已有認(rèn)知的矛盾，使其主動向反方向思考，從而尋找到知識的連接點(diǎn)。

例如，在該節(jié)課的知識聯(lián)系中，教師直接正向引導(dǎo)學(xué)生通過電子轉(zhuǎn)移的反應(yīng)可以猜想到什么，學(xué)生會自然聯(lián)想到所學(xué)的氧化還原反應(yīng)；而在教學(xué)原電池實(shí)驗(yàn)探究時(shí)，可以先讓學(xué)生嘗試做實(shí)驗(yàn)，逐步試錯(cuò)后再引導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)中缺少的條件是與物理電路知識相聯(lián)系的，自發(fā)探索出原電池的形成條件和實(shí)驗(yàn)的基本思路。

3.3 構(gòu)建知識體系，深化學(xué)生理解

深度學(xué)習(xí)的結(jié)果是建構(gòu)，在學(xué)生深度學(xué)習(xí)思想初步建立時(shí)，要及時(shí)幫助學(xué)生進(jìn)行鞏固，固化其深度學(xué)習(xí)的思維，讓學(xué)生學(xué)習(xí)新知識時(shí)主動提取自己已有的知識和思維，從而加深對新知識的理解和應(yīng)用，進(jìn)而逐漸擴(kuò)大和完善自己的知識體系。教師幫助學(xué)生構(gòu)建知識體系的方法應(yīng)遵循以下幾個(gè)步驟：首先要傳授學(xué)科分類、歸納方法，除教材中編寫提及的以外，還可及時(shí)更新新興的方式如“思維導(dǎo)圖”“學(xué)習(xí)檔案袋”等；其次要鞏固知識，課后習(xí)題是常見的效率較高的方式；最后要培養(yǎng)學(xué)生的建構(gòu)思維和解決問題的能力[8]，可以通過探究任務(wù)、小組活動等方式讓學(xué)生自然建立起自己的知識體系，達(dá)到深度學(xué)習(xí)進(jìn)而突破理解障礙[9]。

這節(jié)課學(xué)生需要構(gòu)建一個(gè)知識體系，教師可以讓學(xué)生對原電池的形成條件等知識進(jìn)行歸納，課上設(shè)置習(xí)題使學(xué)生鞏固對知識的理解。布置課后探究實(shí)驗(yàn)，即讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)一個(gè)原電池，學(xué)生在尋找實(shí)驗(yàn)用品時(shí)自然對原電池的形成條件會加深理解，加強(qiáng)對金屬的活動性、電解質(zhì)溶液以及電路知識等的掌握程度。

4 結(jié)論與建議

在教師教學(xué)過程中，教學(xué)難點(diǎn)始終是教師著重關(guān)注的對象，更是學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要影響因素。教師通過采用科學(xué)的教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)以及對學(xué)生合理地進(jìn)行引導(dǎo)和幫助，教學(xué)難點(diǎn)不再是難以突破的問題。深度學(xué)習(xí)理論運(yùn)用于教學(xué)后，為教師設(shè)計(jì)教學(xué)難點(diǎn)的突破方式提供了新思路，也為學(xué)生建構(gòu)知識體系提供了系統(tǒng)的指導(dǎo)。因此，采用深度學(xué)習(xí)的理論指導(dǎo)教學(xué)幫助學(xué)生降低了理解障礙，從而突破教學(xué)難點(diǎn)的方法是可行的。

教學(xué)難點(diǎn)的形成是由于多方面原因造成的，教師并不能完全利用深度學(xué)習(xí)理論去突破教學(xué)難點(diǎn)，要結(jié)合實(shí)際情況，本文的課例“化學(xué)能與電能”是經(jīng)過教材與學(xué)情分析后才選擇了運(yùn)用深度學(xué)習(xí)理論去進(jìn)行教學(xué)，突破其中部分教學(xué)難點(diǎn)。因此，教師在教學(xué)前應(yīng)首先進(jìn)行完善的分析，包括對課程知識的分析和對學(xué)生情況等的分析，教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”都可以基于深度學(xué)習(xí)理論，但是突破教學(xué)難點(diǎn)不能完全依賴于深度學(xué)習(xí)理論，教師應(yīng)該在引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上同時(shí)采用多種理論對教學(xué)進(jìn)行指導(dǎo)，才能對培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)起到更大的成效。

基于學(xué)情和教材分析，將深度學(xué)習(xí)理論運(yùn)用于教學(xué)后，為教師設(shè)計(jì)教學(xué)難點(diǎn)的突破方式提供了新思路，也為學(xué)生建構(gòu)知識體系提供了系統(tǒng)的指導(dǎo)，使教學(xué)難點(diǎn)不再是難點(diǎn)。

建議在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)突破難點(diǎn)的過程中遵循以下原則：

(1)在教學(xué)前應(yīng)首先進(jìn)行完善的分析，包括對課程、知識的分析和對學(xué)情的分析；

(2)應(yīng)選擇合適的教學(xué)方法去引導(dǎo)深度學(xué)習(xí)，可以采用多種理論對教學(xué)進(jìn)行指導(dǎo)；

(3)教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”都要基于深度學(xué)習(xí)理論，教師自身也要注重知識體系的構(gòu)建；

(4)實(shí)施過程中應(yīng)隨機(jī)應(yīng)變，根據(jù)具體教學(xué)環(huán)境的不同制定適當(dāng)?shù)膶?shí)施方法。

結(jié)語

本文基于深度學(xué)習(xí)理論，通過對高中部分教學(xué)內(nèi)容的分析，研究了教師有效促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)、突破教學(xué)難點(diǎn)的策略。但針對當(dāng)前教學(xué)中存在的難點(diǎn)和阻礙學(xué)生深度學(xué)習(xí)的原因，需要結(jié)合更多研究數(shù)據(jù)和課程內(nèi)容進(jìn)行分析。通過分析并提出解決問題的對策，有利于教師引導(dǎo)高中學(xué)生化學(xué)深度學(xué)習(xí)，突破教學(xué)難點(diǎn)，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。