用探究引領(lǐng)深度學(xué)習(xí)的初中化學(xué)教學(xué)設(shè)計

【摘要】本文針對學(xué)生在初中化學(xué)學(xué)習(xí)中停留在認(rèn)知表面的淺層學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，剖析深度學(xué)習(xí)的概念內(nèi)涵，以“探秘復(fù)分解反應(yīng)”教學(xué)設(shè)計為例，從研讀課標(biāo)和教材確定教學(xué)目標(biāo)、巧設(shè)問題建立探究起點(diǎn)、巧用實驗突破探究任務(wù)、梳理知識網(wǎng)絡(luò)設(shè)計作業(yè)等方面探討初中化學(xué)的深度學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計策略。

【關(guān)鍵詞】初中化學(xué) 深度學(xué)習(xí) 教學(xué)設(shè)計 探秘復(fù)分解反應(yīng)

【中圖分類號】G63 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2023）28-0093-04

當(dāng)前一些初中化學(xué)教學(xué)，教師側(cè)重抓教材重難點(diǎn)及考點(diǎn)的歸納總結(jié)，忽視學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位以及知識點(diǎn)的相互聯(lián)系，使得教學(xué)內(nèi)容碎片化、淺表化。長此以往，容易導(dǎo)致學(xué)生習(xí)慣于淺層學(xué)習(xí)，難以把新學(xué)知識和已有知識溝通聯(lián)系，難以提高理解掌握、遷移運(yùn)用、解決實際問題的水平；部分學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中呈現(xiàn)茫然狀態(tài)，對化學(xué)學(xué)習(xí)缺乏興趣和內(nèi)在動力，結(jié)果只能是枯燥記憶知識，敷衍應(yīng)付學(xué)習(xí)。如何轉(zhuǎn)變學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中停留在認(rèn)知表面的淺層學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，是初中化學(xué)教師當(dāng)前急需解決的問題。《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱《2022年版化學(xué)課標(biāo)》）提出，初中化學(xué)課程具有基礎(chǔ)性和實踐性，有利于激發(fā)學(xué)生對物質(zhì)世界的好奇心，形成物質(zhì)及其變化的基本化學(xué)觀念，發(fā)展科學(xué)思維、創(chuàng)新精神與實踐能力，養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度和社會責(zé)任。教育部基礎(chǔ)教育課程教材發(fā)展中心負(fù)責(zé)深度學(xué)習(xí)教學(xué)改進(jìn)項目的初中化學(xué)學(xué)科組認(rèn)為，應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生圍繞具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)主題，開展以化學(xué)實驗為主的多種探究活動，從宏微結(jié)合、變化守恒的視角，運(yùn)用證據(jù)推理與模型認(rèn)知的思維，解決綜合復(fù)雜問題，通過深度學(xué)習(xí)促進(jìn)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。這就需要初中化學(xué)教師精心設(shè)計教學(xué)方案，在教學(xué)中引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。

我國古代的治學(xué)態(tài)度是“博學(xué)之、審問之、慎思之、明辨之、篤行之”，這體現(xiàn)了古人學(xué)習(xí)時由淺入深的學(xué)習(xí)態(tài)度。多數(shù)研究者認(rèn)為，深度學(xué)習(xí)是一種基于理解的學(xué)習(xí)，是指學(xué)習(xí)者以高階思維的發(fā)展和實際問題的解決為目標(biāo)，以整合的知識為教學(xué)內(nèi)容，積極主動、批判性地學(xué)習(xí)新的知識和思想，并將它們?nèi)谌朐姓J(rèn)知結(jié)構(gòu)中，且能將已有的知識遷移到新的情境中運(yùn)用的一種學(xué)習(xí)方式。在初中化學(xué)教學(xué)中，深度學(xué)習(xí)有利于學(xué)生對知識的理解、內(nèi)化和應(yīng)用，有利于鍛煉學(xué)生的科學(xué)探究與實踐能力、發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維、促進(jìn)學(xué)生化學(xué)觀念的形成、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，從而促進(jìn)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展。

“復(fù)分解反應(yīng)”是初中化學(xué)概念原理性知識的重要內(nèi)容，可以為高中化學(xué)必修課程離子反應(yīng)等內(nèi)容奠定認(rèn)知基礎(chǔ)。“復(fù)分解反應(yīng)”教學(xué)內(nèi)容中的知識點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng)、難點(diǎn)較為集中，學(xué)生在學(xué)習(xí)中容易產(chǎn)生畏難情緒，在應(yīng)用型練習(xí)時常常遇到不少攔路虎，直接影響學(xué)生學(xué)習(xí)和理解酸堿鹽之間的反應(yīng)規(guī)律、物質(zhì)轉(zhuǎn)化現(xiàn)象等，是教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。用深度學(xué)習(xí)的概念指導(dǎo)“復(fù)分解反應(yīng)”教學(xué)，能夠幫助教師從圍繞考點(diǎn)的教學(xué)轉(zhuǎn)向深度學(xué)習(xí)的教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中學(xué)會深入思考，理解學(xué)習(xí)內(nèi)容的內(nèi)在含義，建構(gòu)情境化、結(jié)構(gòu)化的知識體系，提高學(xué)生靈活運(yùn)用知識解決實際問題的能力。從適用于淺層學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計轉(zhuǎn)向基于深度學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計，教師要在教學(xué)內(nèi)容的解讀、學(xué)生認(rèn)知水平的了解、學(xué)習(xí)情境的創(chuàng)設(shè)和學(xué)習(xí)問題的設(shè)計上探索總結(jié)，發(fā)揮教學(xué)的創(chuàng)造性，最終實現(xiàn)課堂教學(xué)轉(zhuǎn)型。下面筆者以“探秘復(fù)分解反應(yīng)”教學(xué)設(shè)計為例，探討基于深度學(xué)習(xí)的初中化學(xué)教學(xué)設(shè)計策略。

一、研讀課標(biāo)和教材，以學(xué)生為學(xué)習(xí)主體確定教學(xué)目標(biāo)

要設(shè)計出能夠引導(dǎo)學(xué)生深入學(xué)習(xí)、促進(jìn)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展的教學(xué)方案，教師要先依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和教材內(nèi)容，整體設(shè)計課堂教學(xué)內(nèi)容。《2022年版化學(xué)課標(biāo)》為了促進(jìn)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展設(shè)置了五個學(xué)習(xí)主題，復(fù)分解反應(yīng)屬于“物質(zhì)的化學(xué)變化”主題，要求認(rèn)識常見的化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、置換反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)及其簡單應(yīng)用；學(xué)業(yè)質(zhì)量描述要求能夠依據(jù)化學(xué)變化的特征對常見化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行分類，說明不同類型反應(yīng)的特征及其在生活中的應(yīng)用；教學(xué)策略建議通過宏觀、微觀、符號等多重表征手段，引導(dǎo)學(xué)生多角度理解化學(xué)反應(yīng)；等等。人教版化學(xué)九年級下冊將復(fù)分解反應(yīng)的內(nèi)容編排在第十一單元，在該內(nèi)容之前編排了食鹽、純堿等幾種常見鹽的性質(zhì)和用途，后續(xù)編排了化學(xué)肥料的內(nèi)容作為鹽和復(fù)分解反應(yīng)知識的延伸應(yīng)用。教師研讀課標(biāo)要求和教材內(nèi)容，以學(xué)生為學(xué)習(xí)主體確定了“探秘復(fù)分解反應(yīng)”的教學(xué)目標(biāo)。（1）科學(xué)思維目標(biāo)。認(rèn)識復(fù)分解反應(yīng)的概念，通過對比和分類，能從四種基本反應(yīng)類型中辨別出復(fù)分解反應(yīng)。（2）科學(xué)探究。通過實驗探究，能分析實驗證據(jù)并歸納出復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件。（3）化學(xué)觀念。通過對復(fù)分解反應(yīng)微觀實質(zhì)的討論探究，培養(yǎng)微觀辨識能力，逐步形成微粒觀和變化觀。（4）科學(xué)態(tài)度與責(zé)任目標(biāo)。通過列舉復(fù)分解反應(yīng)在生活中的一些應(yīng)用，體會化學(xué)知識的社會價值；在探究實驗中培養(yǎng)求實的科學(xué)態(tài)度，形成節(jié)約資源意識。

二、立足社會生活，巧設(shè)問題建立探究起點(diǎn)

九年級學(xué)生在接觸復(fù)分解反應(yīng)之前已經(jīng)認(rèn)識了化合反應(yīng)、分解反應(yīng)和置換反應(yīng)，掌握了學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)的基本方法。由于復(fù)分解反應(yīng)較為復(fù)雜，學(xué)生在初始階段較難理解復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件、較難判斷兩種物質(zhì)能否發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。為了幫助學(xué)生突破以上學(xué)習(xí)難點(diǎn)，教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計時應(yīng)注意聯(lián)系現(xiàn)實生活，盡量提供豐富的生活素材，為學(xué)生搭建學(xué)習(xí)的支架，采用微課輔助法、實驗法、討論法和練習(xí)法等靈活多樣的學(xué)習(xí)方法，有效促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)與理解。

從“探秘復(fù)分解反應(yīng)”教學(xué)目標(biāo)的四個維度出發(fā)，教師將教材中有關(guān)復(fù)分解反應(yīng)的內(nèi)容進(jìn)行整合，設(shè)計了“任務(wù)線—情境線—問題線—探究線—素養(yǎng)線”，用探秘之旅進(jìn)行串聯(lián)牽引。“探秘復(fù)分解反應(yīng)”的教學(xué)設(shè)計思路如圖1所示。

在初中化學(xué)課堂教學(xué)中，教師通過緊扣生活實際、生產(chǎn)問題，或者挖掘化學(xué)史實等途徑，都可以得到具有一定價值的探究主題，且能讓學(xué)生感受到學(xué)習(xí)化學(xué)知識的意義。課前，教師精選并剪輯了復(fù)分解反應(yīng)在生活中應(yīng)用實例的微視頻，布置學(xué)生查閱有關(guān)復(fù)分解反應(yīng)資料的任務(wù)。“探秘復(fù)分解反應(yīng)”新課引入時，教師先在課堂做制取二氧化碳的演示實驗吸引學(xué)生注意力，然后提出問題：“石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳的反應(yīng)屬于哪一種基本反應(yīng)類型？同學(xué)們還知道哪些類似的反應(yīng)？”待學(xué)生匯報所查資料情況后，教師播放微視頻《生活中的復(fù)分解反應(yīng)》，一是激發(fā)學(xué)生的求知欲，二是增強(qiáng)學(xué)生的社會責(zé)任感，三是為概念學(xué)習(xí)提供事實素材。學(xué)生觀看微視頻后，教師引導(dǎo)學(xué)生思考和討論：關(guān)于復(fù)分解反應(yīng)，你想探究什么？

三、拆解總?cè)蝿?wù)，巧用實驗突破探究任務(wù)

深度學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計，教師必須創(chuàng)設(shè)能夠激發(fā)學(xué)生深度思考的問題情境，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會在理解的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)。學(xué)生通過聯(lián)系新舊知識，深度學(xué)習(xí)和加工知識信息，提高對新舊知識、多學(xué)科知識和多渠道信息的整合能力。在學(xué)生經(jīng)過集思廣益的頭腦風(fēng)暴之后，教師再適時引導(dǎo)學(xué)生將“探秘復(fù)分解反應(yīng)”的總?cè)蝿?wù)進(jìn)行拆解，確定探究的子任務(wù)，并進(jìn)行實驗探究，逐一突破。

（一）運(yùn)用類比思維，辨析概念

學(xué)生通過微視頻學(xué)習(xí)，了解到用小蘇打治療胃酸過多、用含氫氧化鋁的胃藥治療胃酸、用熟石灰處理泄漏的硫酸、實驗室用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳等都是復(fù)分解反應(yīng)。教師順勢讓學(xué)生分析比較以上反應(yīng)的化學(xué)方程式的特點(diǎn)，找出規(guī)律；并針對概念的要素，設(shè)置有梯度的遞進(jìn)式問題，幫助學(xué)生辨析概念的內(nèi)涵和外延。緊接著，教師引導(dǎo)學(xué)生用思維導(dǎo)圖（如圖2）區(qū)分四種基本反應(yīng)類型，梳理易混知識點(diǎn)。然后，教師通過典型習(xí)題訓(xùn)練，讓學(xué)生從多個反應(yīng)中分辨出復(fù)分解反應(yīng)，考查學(xué)生對概念的理解和應(yīng)用能力。

（二）設(shè)計探究實驗，尋找證據(jù)

教師通過演示NaOH溶液和K2CO3溶液混合的實驗，制造認(rèn)知沖突：“常見的酸、堿、鹽溶液之間兩兩混合都可以發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)嗎？復(fù)分解反應(yīng)的發(fā)生需要滿足什么條件？”教師在充分考慮學(xué)情的基礎(chǔ)上，選擇性地將教材中的驗證實驗改為探究實驗，并提供多種化學(xué)藥品和集約便利的微型儀器，讓學(xué)生通過小組合作探究學(xué)習(xí)，自選藥品和儀器，設(shè)計實驗進(jìn)行探究，解決以上問題，并做好實驗記錄（如圖3）。

多種化學(xué)藥品的選擇組合，得出了不同的實驗現(xiàn)象與探究發(fā)現(xiàn)：有些小組選擇硝酸鋇溶液和碳酸鉀溶液混合、硝酸鋇溶液和稀硫酸混合，實驗現(xiàn)象是出現(xiàn)了白色沉淀；有些小組選擇稀硫酸和碳酸鉀溶液混合，可以看到有氣泡產(chǎn)生；也有選擇稀硫酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的小組，借助酚酞溶液，通過溶液顏色的變化，確定了復(fù)分解反應(yīng)的發(fā)生；還有選擇稀硫酸和硫酸銅溶液混合的小組，因為沒有看到明顯現(xiàn)象，便判斷不能發(fā)生反應(yīng)；等等。各小組完成實驗探究后進(jìn)行發(fā)言，教師對各小組的發(fā)言及時點(diǎn)評，然后拋出關(guān)鍵問題：“綜合各小組實驗結(jié)果，復(fù)分解反應(yīng)的生成物有什么特點(diǎn)？大家能否歸納出復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件？”學(xué)生通過對比實驗結(jié)果，總結(jié)出當(dāng)生成物中有沉淀或有氣體或有水產(chǎn)生時，復(fù)分解反應(yīng)才能發(fā)生。教師還可以進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生從反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)類別角度，歸納出復(fù)分解反應(yīng)的幾種常見類型：酸+堿→鹽+水，酸+鹽→新酸+新鹽，堿+鹽→新堿+新鹽，鹽+鹽→新鹽+新鹽，酸+金屬氧化物→鹽+水。

教師在實驗探究環(huán)節(jié)充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，讓學(xué)生在合作探究中獲取實驗證據(jù)，通過證據(jù)推理自主建構(gòu)知識。學(xué)生在探究任務(wù)中既能體驗到實驗于化學(xué)學(xué)科的重要性，又親歷了歸納知識的過程，獲得了更多的學(xué)習(xí)成就感。

（三）深入微觀角度，探尋實質(zhì)

教師播放微課《中和反應(yīng)的微觀實質(zhì)》，引導(dǎo)學(xué)生深入思考：為什么生成物中有水或氣體或沉淀生成時，就能判斷發(fā)生了復(fù)分解反應(yīng)呢？進(jìn)而探秘復(fù)分解反應(yīng)的微觀世界。學(xué)生通過回顧中和反應(yīng)的實質(zhì)是H+與OH-結(jié)合生成H2O，通過知識的遷移運(yùn)用，可從微觀角度解決學(xué)案中的探究問題（如圖4）。

學(xué)生在分組研討中交流自學(xué)成果，相互補(bǔ)充糾錯，發(fā)現(xiàn)了CuSO4溶液和NaOH溶液反應(yīng)、稀硫酸和K2CO3溶液反應(yīng)的實質(zhì)分別是Cu2+和OH-結(jié)合生成Cu（OH）2沉淀，H+和[CO3]結(jié)合生成H2O和CO2氣體。于是教師進(jìn)行點(diǎn)撥：“復(fù)分解反應(yīng)的實質(zhì)是離子相互結(jié)合的過程，有水或沉淀或氣體生成時，溶液中某些離子減少。”同時，教師引導(dǎo)學(xué)生換位思考，離子間若能發(fā)生反應(yīng)，則意味著這些離子在溶液中不能共存，從而幫助學(xué)生建立起共存意識。此時，教師趁熱打鐵，讓學(xué)生釋疑：“演示實驗中NaOH溶液和K2CO3溶液混合后沒有明顯現(xiàn)象，兩者是否發(fā)生了復(fù)分解反應(yīng)？從微觀角度怎么解釋？”如此設(shè)問，既能鍛煉學(xué)生的逆向思維能力，又能考查學(xué)生的知識遷移運(yùn)用水平。

宏觀、微觀和符號相結(jié)合是進(jìn)階提升學(xué)生思維的過程，促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。教師通過增加從微觀視角認(rèn)識復(fù)分解反應(yīng)的教學(xué)環(huán)節(jié)，播放動畫微課、模擬微觀圖示推理等活動，可以幫助學(xué)生形成微粒觀和轉(zhuǎn)化觀等化學(xué)基本觀念。

四、構(gòu)建思維模型，梳理知識網(wǎng)絡(luò)設(shè)計作業(yè)

學(xué)以致用，能夠加深學(xué)生對新知識的理解和掌握，把新知識轉(zhuǎn)化為自身的能力。學(xué)生要認(rèn)識到學(xué)習(xí)不是只會依照范例解答問題，而是需要研究思想方法和思維方式，形成靈活運(yùn)用所學(xué)知識回答或解決新情境下陌生問題的能力，構(gòu)建自己的思維模型。基于以上策略，教師設(shè)計了“探秘復(fù)分解反應(yīng)”課堂反饋練習(xí)（如圖5）與課后作業(yè)（如圖6），考查并反饋學(xué)生運(yùn)用新知識解決問題的能力。

判斷酸堿鹽溶液之間能否發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，需要學(xué)生在理解復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生條件的基礎(chǔ)上，針對實際物質(zhì)進(jìn)行具體分析，得出結(jié)論。當(dāng)學(xué)生解決該問題后，教師要注意組織學(xué)生進(jìn)行反思與交流，總結(jié)解題思路和方法，構(gòu)建解題的思維模型。教師布置學(xué)生繪制本課思維導(dǎo)圖的任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生將發(fā)散的思維進(jìn)行聚攏，提綱挈領(lǐng)，在建構(gòu)思維模型的過程中內(nèi)化知識。課后作業(yè)設(shè)計要注意兼具選擇性和挑戰(zhàn)性，吸引學(xué)生將思維探究延伸至課外，從而拓展學(xué)習(xí)空間。

五、深度學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計反思

“探秘復(fù)分解反應(yīng)”一課的教學(xué)內(nèi)容有一定難度，在教學(xué)實踐中，教師要注意教學(xué)設(shè)計策略的逐步改進(jìn)：一是適切性，如究竟是選擇將教材中的驗證實驗改為半開放性探究實驗還是全開放的探究實驗，需要建立在考察學(xué)生的知識儲備和實驗?zāi)芰Φ幕A(chǔ)上；二是發(fā)展性，如有關(guān)微觀本質(zhì)學(xué)習(xí)的設(shè)計，要充分考慮學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，視學(xué)情而變，也可考慮將該內(nèi)容后置。同時，教學(xué)設(shè)計還有可繼續(xù)調(diào)整和優(yōu)化之處：實驗探究時所提供的藥品，應(yīng)盡量避免在組合上發(fā)生水解反應(yīng)造成信息干擾。教師要突破學(xué)生學(xué)習(xí)復(fù)分解反應(yīng)的瓶頸，除了優(yōu)化深度學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計，還需適當(dāng)安排習(xí)題課或復(fù)習(xí)課加強(qiáng)練習(xí)。如通過粗鹽中可溶性雜質(zhì)的去除等問題的探討，歸納出復(fù)分解反應(yīng)在解決分離提純問題中的思路和方法；再如通過一步轉(zhuǎn)化的問題探討，概括出復(fù)分解反應(yīng)在解決物質(zhì)轉(zhuǎn)化問題中的技巧和方法等。如此，形成“復(fù)分解反應(yīng)”新課、習(xí)題課、復(fù)習(xí)課一系列的課型跟蹤，促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)，螺旋式地提高學(xué)生對化學(xué)概念原理性知識的理解和運(yùn)用能力。

總之，教師應(yīng)發(fā)揮深度學(xué)習(xí)的優(yōu)勢，落實學(xué)生學(xué)習(xí)主體地位，設(shè)計由現(xiàn)象到本質(zhì)、由課內(nèi)到課外的探究活動，引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。學(xué)生在化學(xué)課程學(xué)習(xí)中鍛煉了科學(xué)探究與實踐能力、發(fā)展了化學(xué)學(xué)科思維，形成了微粒觀、守恒觀和轉(zhuǎn)化觀等化學(xué)基本觀念，培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度，發(fā)展了化學(xué)核心素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

［1］中華人民共和國教育部.義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）［S］.北京：北京師范大學(xué)出版社，2022.

［2］胡久華，羅濱，陳穎，等.深度學(xué)習(xí)：走向核心素養(yǎng)（學(xué)科教學(xué)指南·初中化學(xué)）［M］.北京：教育科學(xué)出版社，2019.

作者簡介：高譽(yù)（1984— ），廣西柳州人，碩士研究生，一級教師，研究方向為初中化學(xué)教學(xué)。

（責(zé)編 韋榕峰）