基于深度學習的化學教學策略研究

摘 要：基于深度學習的化學教學，有利于建立良好的教學環境、提高教學效率以及優化教學方法等。由于缺少充足的教學資源、教師教學手段固化、學生學習方式較為單一等因素，影響了深度學習的推進?；瘜W教師要主動做出改變，采用弱化課堂講解、打破課堂約束、開展實驗探究、創設問題情境、利用化學思想等，使學生積極主動參與課堂活動，達到深度學習。

關鍵詞：深度學習；化學教學；應用價值；有效策略

化學在自然學科中是不可或缺的學科，是一門實用性很強的學科，其主要在分子、原子層面，研究物質的組成、結構、性質和應用。在進行化學教學時，既要注重掌握理論，也應與生產生活聯系起來進行深度學習，將所學知識應用到新知識框架之中，嘗試應用化學知識解決生產生活實際問題，以此提升學生的化學核心素養。

一、深度學習的內涵

當前國內外并未形成對深度學習概念統一的認知，目前比較流行的是：在理解知識的基礎上，批判式學習和吸納新思想，與過去的認知有機融合在一起，重新構建學科知識體系，并嘗試應用新構建的知識體系解決實際問題的學習方式。該學習理念是基于淺層學習之上產生的，在新時代發展中具有關鍵性的作用。深度學習是注重分析及研究等高層次的學習，強調核心知識的學習，在學習書本知識之后，借助批判思維對知識進行深入探究，促進高階思維的形成。

深度學習化學指的是，學生要在化學教師的指引下，借助挑戰性任務開展具有化學學科特色的探究活動；從化學學科的視角，運用科學的思維方式，認識、分析和解決問題；同時掌握并學會運用化學核心知識，形成化學思想的基礎上，學會解決化學問題，落實化學學科核心素養的培育[1]。

二、深度學習在教學中的應用價值

（一）營造和諧的課堂教學氛圍

傳統的化學課堂中，以教師的化學知識講解為主要內容，強調學生的思維跟進以及重點和難點的抄寫等，“師講生寫”的現象非常普遍地存在，這就是傳統教學的主流，其教學氛圍一潭死水不夠活躍。深度學習強調以學生為主，彰顯在教學過程學生的主體作用。運用深度學習的理念，能促進教師與學生在課堂中的互動，也能加強學生之間的合作。在課堂教學中，交流與探討逐漸成為常見現象，不但可以增強學習氣氛，還能改善課堂教學氛圍，讓學生真正成為教學主體。

（二）提高課堂教學效率

在傳統的課堂教學過程中，教學主要表現為“滿堂灌”，或者是從“滿堂灌”轉化為“滿堂問”。雖然教師好像可以把控整個課堂教學，對各個教學環節加以控制，可以快速實現掌握新知識的教學目標。但事實上這樣的課堂教學效率并不高，教學效果也不是很理想。而深度學習理念的運用，強調學習中的合作及探究，讓學生全面參與其中，不斷激發他們的求知欲望和學習積極性。在進行課堂教學時，若是學生的相關學習指標都在不斷激增，那么學生的學習效果也將隨之倍增，不但會覺得課堂學習十分輕松愉快，還能實現高效學習。

（三）增加課堂教學方法的多樣性

深度學習屬于新型的教學方法，為課堂教學提供了全新的思路。教師將講解為主的教學轉變成以引導及點撥為主的教學，將以往教師“忙到停不下來”的情況變為學生“學到沒完沒了”。在教學過程中，深度學習的實施能夠增加教師教學方法的多樣性，由于采用情境引入、交流展示、團隊合作、分組討論及實驗探究等多種教學方法，通過幫助教師加深對教學本質和過程的理解來使其改進原有的教學，促進學生更好地學習。

三、影響深度學習推進的因素

（一）專業教師不足，教學資源缺乏

對于部分學校來說，其教學空間、設備及師資等資源都可以滿足教學的最低需求，但是有關原創性的教學資源卻比較少。化學學科的專業教師不足，但是教師授課班級的數量卻比較多，日常的教學任務和作業批改等使得教師的工作壓力比較大，沒有足夠的時間研究和制作相關的課件、微課和學案等教學資源，導致原創教學資源比較少，網絡上相關的教學資源也較為缺乏且針對性和實用性不強，這對化學深度學習的實施是極其不利的。

（二）教學理念落后，教學方法陳舊

教師的教學理念沒有跟上時代的發展而進行更新，導致教學方法沒有出現太大的變化。因為教學方法沒有變化，長時間運用過程中就塑造了教師自身的教學風格，形成了獨特的教學習慣。反之，基于固化的教學風格，導致教學方法也是固化的、不夠先進的，難以引入新的教學理念及教學方法，這對深度學習的促進和發展造成了一定的障礙。為實現深度學習，教師需要繼續研修，提升自身深度教學的能力，營造積極的深度學習環境。

（三）學習方式枯燥，學習方法單一

由于傳統教學思維的影響，學生的學習方式較為被動與單一，學習的內容環節和思維活動主要靠教師的講授帶動，不能把深度學習理念與化學學習進行完美結合，這勢必影響深度學習的有效開展。在教學中應指導學生靈活使用多元化的學習方法，把深度學習貫徹到學生的實際學習中，學生之間進行有效交流及合作，讓學生學會思考，從“要我學”向“我要學”轉變，提升學生的關鍵能力。

四、化學教學中開展深度學習的有效策略

（一）減少教師講解，組建合作學習小組

深度學習強調合作與交流，教師應根據班級情況組建積極上進的合作學習小組，讓學生展現各自的優點，促使學生在課堂上進行深度學習、深度交流、深度反思等。教師在進行教學講解過程中，應越簡單越好，同時各學習小組進行深入的討論并展開競爭，為其留出大量的時間，對各學習小組進行指導。減少教師的講解環節，并非讓教師完全不講，而是減少重復性嘮叨，對教學講解過程進行簡化，講課面對的是所有學生，而不只是好學生，所以化學問題講解清楚就行，無需過多延伸，力爭用最短的時間進行講解，提高教學效率。

比如：在進行“乙醇的催化氧化”教學時，教師根據教材內容設計下列探究活動：1.向小燒杯中加入乙醇，取一根10～15cm長的銅絲，下端繞成螺旋狀，在酒精燈外焰上灼燒至紅熱；2.將紅熱的銅絲插入無水乙醇中，觀察三個階段（沒加熱前、加熱后、伸入無水乙醇后）的顏色；3.反復幾次，小心聞試管中液體產生的氣味并與乙醇對比看有什么變化。然后讓每個學習小組進行探究實驗，仔細觀察實驗現象以及用規范的文字描述，寫出反應的化學方程式，讓學生根據實驗得出銅絲在反應中起催化劑作用的結論。該過程中教師應對所有學習小組的實驗操作進行觀察，同時適時提供指導，無需對實驗過程和現象進行太多講解。最后讓學生展示學習成果、教師點評及歸納總結。在整個合作探究過程中，雖然部分學生可能沒有完全參與探究實驗或無法全面觀察到實驗現象、沒有正確寫出反應的化學方程式，教師也不用著急，應相信各學習小組的能力，相信團隊的力量，可通過小組成員獲得幫助，尋找問題的答案，培養學生解決問題的能力。

（二）打破課堂局限，構建自由學習時空

深度學習要求教師應對教學進行創新，避免課堂的局限性，為學生構建良好的自由發揮時空。也就是說，應避免把化學學習拘泥于教室及課堂中，采用促進學生深度學習的線上學習和線下教學相結合的混合式課堂教學模式，有效利用網絡便利性以及微課的優勢，結合實驗室及大自然環境，構建沒有時空約束的學習場所。通過線上學習，采用任務驅動、微課講解，學生基本掌握了識記性、基礎性的知識，為線下教學的開展打下基礎，有利于促進學生深度學習。

比如：在進行“氨”的教學時，教師課前先根據教材內容把相關視頻和微課提供給學生，如2010年廣西北海市冷凍廠液氨泄漏的視頻、氨的噴泉實驗的微課、氨與氯化氫反應的微課、氨的催化氧化的微課、氨氣的實驗室制法的微課等。讓學生看完視頻和微課后思考討論：1.液氨泄漏廠區周圍均可聞到刺鼻的氣味，消防隊員利用水槍對不斷泄漏出的氨氣進行稀釋，從這可知氨氣有哪些物理性質？2.噴泉實驗中含水膠頭滴管的作用是什么？為什么會形成噴泉？溶液為什么會變成紅色？若實驗失敗可能原因是什么？3.是否所有的濃酸遇到濃氨水都能產生白煙？4.氨氣能否與一氧化氮、二氧化氮反應，能否寫出可能發生反應的化學方程式？5.實驗室還可以用什么方法快速制備少量氨氣？為了解決教師提出的問題，學生選取適當的場所進行思考與討論，或在家獨立思考，或在校學習小組合作探討，或閑暇時間思考，或課間討論交流。總之，學生會有效利用自由學習時空，在教師規定的時間前理解教學內容，有助于增強學生的自主性，培養學生形成深度學習的良好習慣。

（三）開展實驗探究，引發深度學習

實驗探究是化學學科的主要研究方式，化學教學的基礎是實驗。在教學過程中，教師要以深度學習理念為指導，通過開展化學實驗、問題探究，鍛煉學生的動手能力、分析和解決化學問題的能力，強化化學思維，系統掌握理論知識，培養深入反思的深度學習意識。培養學生的實驗操作能力，不能只是依靠聽課，應通過實踐操作來提升。在進行實驗探究時，把實驗探究過程全部交給學生，讓其獨立完成或是合作完成，教師應完全放手，鼓勵學生積極探索，自主開展有關的實驗操作。學生想要有效地完成實驗，則應進行全面的思考、分析、觀察以及推理等，這也是深度學習的過程。教師還應注重對學生開展學習方法的指導，在化學實踐教學中分解與細化化學實驗操作過程，使學生在化學實驗教學中學會化學實驗技巧，加強學生在實驗教學過程中的深度思考和學習。

比如：在進行“金屬鈉的性質”的教學時，主要圍繞“鈉與氧氣反應”“鈉與水反應”這兩個化學實驗展開對鈉的性質的學習。通過展示鈉、切割鈉、加熱鈉得出鈉的性質，并應用類比法得出鈉還能被氯氣、硫等具有氧化性的物質氧化。在完成鈉與水反應的實驗后，教師應引導學生推測反應后溶液中的生成物是氫氧化鈉，生成的氣體是氫氣，要求學生設計實驗來檢驗這兩種物質。最后讓學生進行深度思考：1.探討鈉與水反應的原理，推測鈉與水、鈉與鹽酸反應的劇烈程度，寫出預測和根據。2.預測綠豆大小的鈉投入硫酸銅溶液中可能發生的現象，寫出預測和根據。這樣通過實驗探究的方式，學生加深了對知識的理解掌握，形成化學觀念和科學思維。

（四）設置問題情境，促進深度學習

在學生的學習過程中，若沒有積極思考，則難以對知識形成疑問，難以真正理解內化知識，也難以實現深度學習。有效的設問能夠引發學生的深度思考，通過設置問題情境，引導學生在已有知識的基礎上學習新知識；同時設置情境任務，引導學生深入分析、探究、推理、應用等一系列的思考和行動，逐步把知識結構化、系統化，建立自己的知識網絡，學會評價反思并將知識遷移應用到不同的情境中，把學習變成學生主動參與的過程。因此在教學中給學生創設問題情境，在情境中解決問題，是讓學生將知識轉化為能力和素養的有效教學方式，可以促進學生的深度學習。

比如：在進行“探究食品脫氧劑中的鐵”相關知識點的教學時，教師以脫氧劑泄露引發的熱搜為情境，設計如下問題：1.誤食脫氧劑會不會中毒？什么是鐵系脫氧劑？2.結合脫氧劑的用途和氧化還原反應知識，推測脫氧劑中鐵元素可能的化合價？3.如何確定脫氧劑中的磁性黑色粉末是Fe還是Fe3O4？4.推測鐵與水反應的可能性；若能反應則產物可能是什么？5.結合脫氧劑成分及相關物質性質分析誤食脫氧劑會不會中毒？這樣設計真實且富有價值的問題情境，利用問題串的形式使學生開展主動思考，學生在深度思考的過程中能夠感受到化學的樂趣，利用問題情境的教學方式推動學生學習方法的轉變。

五、利用化學思想，推動深度學習

在學生開展化學深層次學習過程當中，化學學科思想是對化學基礎知識的高層次概括，同樣也體現了化學知識的科學性與規律性等特征。在化學課堂當中，利用化學學科思想，能夠幫助學生在化學深度學習過程當中，構建化學思維，同時也能實現化學知識的理解[2]。深度學習的實質是學生可以自主學習、思考及探究，而非像過去那樣教師過度干預，采用強制學習方式，要求學生死記硬背。在引導學生進行深度學習時，借助化學思想，能夠加深對各知識間關系的認識，有助于達成知識建構的目標，提升學生的化學學科核心素養。

比如：在鎂的提取與應用學習時，其中鎂與二氧化碳之間的反應為化學新知識，同時在該課程教學當中，也要培養學生的物質轉化觀。本節課通過使學生了解基本工業技術，了解在基本工業中提取某物質所要經歷的環節與學科思想，并學會利用此類基本工業技術制備其他物質的化學流程。在課堂當中教師可以展示從海水中提取鎂的化學流程，引導學生分析該化學流程的特點，感受人類從大自然中提取某種物質所經歷的一般流程，通過建立此類高階學習任務與學習活動，提升學生解決化學問題的能力，推動深度化學學習。

結束語

基于深度學習的化學教學讓學生成為學習的主人，教師在教學中根據學生特點，通過開展實驗探究、創設問題情境、利用化學思想等方式使學生轉變學習方式與思考方式，激發學生的化學學習興趣，推動學生開展深度學習。學生能夠在教師引導下主動進行知識建構，進行問題解決，達成高階思維，有效實現化學學科核心素養的培養。

參考文獻

[1]胡久華.以深度學習促進核心素養發展的化學教學[J].基礎教育課程，2019（2）：70-78.

[2]曾凡江.基于核心素養培育的中學化學課堂深度學習研究[J].新教育時代電子雜志（學生版），2021（44）：109-110-111.

本文系廣東省教育研究院2020年度立項課題“中學化學深度研究學習區域推進的實踐研究”（編號：20GDJY—A013）研究成果。