核心素養(yǎng)下的高中化學(xué)深度學(xué)習(xí)

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》）指出，高中化學(xué)應(yīng)以“重視開展素養(yǎng)為本的教學(xué)”為學(xué)科基本理念。核心素養(yǎng)和深度學(xué)習(xí)是當(dāng)今教育改革的重要方向和目標(biāo)，深入探究中小學(xué)核心素養(yǎng)背景下深度學(xué)習(xí)課堂實踐的有效策略，有助于推動教育改革與發(fā)展，提高教育質(zhì)量。深度學(xué)習(xí)課堂實踐能夠幫助學(xué)生發(fā)展批判性思維、創(chuàng)新能力、溝通能力、合作能力等核心素養(yǎng)，具有培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力，提高學(xué)習(xí)深度與質(zhì)量的重要價值。

本文首先闡述深度學(xué)習(xí)理念在核心素養(yǎng)下高中化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用的重要性，其次概述深度學(xué)習(xí)的基本原則，最后基于《標(biāo)準(zhǔn)》中的核心素養(yǎng)要求，提出深度學(xué)習(xí)應(yīng)通過“鼓勵學(xué)生質(zhì)疑”“拓展教學(xué)內(nèi)容”“開展合作學(xué)習(xí)”和“創(chuàng)設(shè)實驗項目”等途徑展開，圍繞深度學(xué)習(xí)理念打造個性化和差異化的高中化學(xué)教學(xué)模式，滿足學(xué)生多樣化的學(xué)習(xí)需求，提升高中化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)成效。

一、核心素養(yǎng)下的高中化學(xué)深度學(xué)習(xí)的重要性

（一）培養(yǎng)批判性思維

深度學(xué)習(xí)要求學(xué)生在掌握學(xué)科基本理論和概念知識的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步思考復(fù)雜、抽象的學(xué)科問題，形成獨特的學(xué)科思維。深度學(xué)習(xí)引入高中化學(xué)教學(xué)，需要學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對各類信息展開分析，活用思維探索化學(xué)問題根源，進(jìn)而找尋合理的解決方法，提高問題解決能力，對于學(xué)生批判性思維的建構(gòu)起到積極的推動作用。

（二）了解學(xué)科本質(zhì)

深度學(xué)習(xí)作為一種創(chuàng)新性的學(xué)習(xí)理念與方法，能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力，且有助于鍛煉其探究能力和實踐能力。化學(xué)學(xué)科的本質(zhì)是探索物質(zhì)性質(zhì)、規(guī)律及相關(guān)反應(yīng)，這需要進(jìn)行一系列的研究、分析、實驗等探究活動，而深度學(xué)習(xí)創(chuàng)造了這種機(jī)會。因此，通過深度學(xué)習(xí)，學(xué)生在觀察、實驗、分析中能夠進(jìn)一步發(fā)掘化學(xué)學(xué)科的本質(zhì)。

（三）促進(jìn)學(xué)科融合

深度學(xué)習(xí)本質(zhì)上是一種系統(tǒng)性、融合性的學(xué)習(xí)活動，高中化學(xué)課堂中開展深度學(xué)習(xí)活動，打開了化學(xué)學(xué)科與其他學(xué)科融合教學(xué)的大門。在交叉學(xué)習(xí)中，學(xué)生既能夠感知化學(xué)學(xué)科與其他學(xué)科的聯(lián)系，又能夠活用化學(xué)知識解決各類實際問題。學(xué)科融合使學(xué)生的學(xué)科視野得以開闊，有利于其形成跨學(xué)科思維，培養(yǎng)良好的終身學(xué)習(xí)能力。

二、核心素養(yǎng)下的高中化學(xué)深度學(xué)習(xí)原則

（一）時代性

應(yīng)用深度學(xué)習(xí)理念指導(dǎo)高中化學(xué)教學(xué)工作旨在提高課程教學(xué)水平，教師要充分理解《標(biāo)準(zhǔn)》要求，實現(xiàn)核心素養(yǎng)培育理念與學(xué)科教學(xué)思路的融合。化學(xué)學(xué)科與社會生產(chǎn)生活聯(lián)系甚密，深度學(xué)習(xí)活動的開展應(yīng)基于現(xiàn)代化人才培養(yǎng)要求，體現(xiàn)時代性特點，保證化學(xué)課程發(fā)展契合時代發(fā)展的主旋律，推動教學(xué)工作全面展開，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)化學(xué)應(yīng)用人才培養(yǎng)目標(biāo)。

（二）規(guī)律性

縱觀高中化學(xué)學(xué)科教學(xué)改革進(jìn)程，課程結(jié)構(gòu)愈發(fā)復(fù)雜，基于這一學(xué)科改革發(fā)展規(guī)律，深度學(xué)習(xí)與高中化學(xué)學(xué)科教學(xué)的融合應(yīng)立足課程結(jié)構(gòu)優(yōu)化，實現(xiàn)各層次化學(xué)知識的有效銜接，體現(xiàn)學(xué)科知識的規(guī)律性和邏輯性。教師應(yīng)注重挖掘化學(xué)學(xué)科內(nèi)涵，構(gòu)建符合教育本質(zhì)屬性的學(xué)科知識體系，引導(dǎo)學(xué)生在深度學(xué)習(xí)中有規(guī)律地進(jìn)行學(xué)科知識整合活動，培養(yǎng)其系統(tǒng)化思維和融合意識，在契合能力發(fā)展規(guī)律的基礎(chǔ)上落實核心素養(yǎng)培育要求。

（三）適應(yīng)性

深度學(xué)習(xí)在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用勢必會推動學(xué)科教學(xué)工作的創(chuàng)新與優(yōu)化，而其中的關(guān)鍵在于教師能否合理調(diào)節(jié)自適應(yīng)與專業(yè)課程屬性的關(guān)系。化學(xué)是一門以科學(xué)為主的學(xué)科，在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的時代背景下，教師有必要積極了解學(xué)科相關(guān)的前沿技術(shù)發(fā)展態(tài)勢，由此拓展教學(xué)內(nèi)容，保證高中化學(xué)深度學(xué)習(xí)適應(yīng)時代與科技發(fā)展速度，以先進(jìn)的學(xué)習(xí)內(nèi)容引領(lǐng)學(xué)生在深度學(xué)習(xí)中提高社會適應(yīng)能力，夯實全面發(fā)展基礎(chǔ)。

三、核心素養(yǎng)下的高中化學(xué)深度學(xué)習(xí)策略

（一）創(chuàng)設(shè)情境，鼓勵質(zhì)疑，打開思維通路

深度學(xué)習(xí)應(yīng)建立在學(xué)生對化學(xué)學(xué)科知識產(chǎn)生濃厚學(xué)習(xí)興趣的基礎(chǔ)上，而情境創(chuàng)設(shè)在提升學(xué)生課堂活動參與度方面具有積極的影響，有助于引導(dǎo)其融入學(xué)習(xí)活動，調(diào)動探究欲望。在深入研讀教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上，教師應(yīng)結(jié)合化學(xué)學(xué)科知識源于生產(chǎn)生活并應(yīng)用于生產(chǎn)生活的特點，創(chuàng)設(shè)現(xiàn)實的情境，引導(dǎo)學(xué)生突破知識表層，探索其本質(zhì)與實際用途。圍繞特定情境，教師要積極鼓勵學(xué)生提出相關(guān)問題，由問題引發(fā)思考，由思考激活思維，使其在真實問題的驅(qū)動下順利進(jìn)入深度學(xué)習(xí)狀態(tài)。

例如，在人教版高中化學(xué)必修二“自然資源的開發(fā)利用”一課教學(xué)中，課程內(nèi)容以金屬礦物、海水資源和化石燃料的開發(fā)與綜合利用為例，揭示了“化學(xué)是人類利用自然資源和應(yīng)對環(huán)境問題的重要科學(xué)依據(jù)”這一學(xué)科本質(zhì)，教師應(yīng)結(jié)合各模塊知識特點創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的情境，引導(dǎo)學(xué)生在了解各類自然資源開發(fā)利用的過程中提出問題，由問題引導(dǎo)其自主探究，實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。

以教材中的“金屬礦物的開發(fā)利用”模塊為例，金屬的冶煉是本模塊的重點，指出：金屬活潑性的不同決定著其適用的冶煉方法。教師應(yīng)根據(jù)不同活潑性金屬的性質(zhì)，創(chuàng)設(shè)關(guān)于“金屬冶煉”的教學(xué)情境，使學(xué)生思考“金屬冶煉”的化學(xué)原理，做到“透過知識了解本質(zhì)”。如Hg（汞）、Ag（銀）等屬于不活潑金屬，需要采用熱分解法進(jìn)行冶煉，教師可以在情境中為學(xué)生播放這兩種金屬在工業(yè)冶煉中的視頻，鼓勵其結(jié)合視頻內(nèi)容提出化學(xué)方面的問題，了解金屬冶煉的化學(xué)本質(zhì)。有的學(xué)生提出：“為什么加熱就可以實現(xiàn)金屬冶煉呢？”圍繞這一問題，教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材內(nèi)容，展開思考，了解“通過加熱提高金屬活潑性，使其從化合物中還原出來”的反應(yīng)原理，并要求其嘗試寫出對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式。而在講解適用于Mg（鎂）、Al（鋁）等活潑金屬冶煉的電解法時，教師也可以運(yùn)用情境引導(dǎo)的方式，鼓勵學(xué)生提出“電解制備Mg時所采用的原料為什么是MgCl2，而不是MgO”或“電解制備Al時能否將原料Al2O3替換為AlCl3”等問題，使其在思考中認(rèn)識到“MgO熔點太高，將其作為原料不夠經(jīng)濟(jì)實用”以及“AlCl3這類共價化合物熔融狀態(tài)下不含自由移動的離子，因此無法作為鋁熱反應(yīng)的原料”等化學(xué)共識，從而建立學(xué)科知識與社會生產(chǎn)之間的聯(lián)系，在深度學(xué)習(xí)中發(fā)展化學(xué)思維。

（二）利用微課，拓展內(nèi)容，引導(dǎo)自主探究

在深度學(xué)習(xí)中，發(fā)散思維是必不可少的過程，能夠深化學(xué)生對化學(xué)知識的理解，實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)意識的構(gòu)建。顯而易見，教材內(nèi)容是有限的，教師應(yīng)拓展教學(xué)內(nèi)容，以達(dá)到發(fā)散學(xué)生思維的目的。微課在化學(xué)學(xué)科教學(xué)中的運(yùn)用能夠為搜索資料和內(nèi)容拓展提供便利條件，教師既可以借助微課生動講解課程難點，引導(dǎo)學(xué)生以形象的思維探究抽象的知識，又可以通過微課提供豐富的學(xué)習(xí)資源，鼓勵學(xué)生自主探索、整合知識，豐富深度學(xué)習(xí)途徑，提升深度學(xué)習(xí)效果。

例如，在人教版高中化學(xué)必修一“金屬材料”一課中，學(xué)生在了解常見金屬物理性質(zhì)的基礎(chǔ)上，需要進(jìn)一步探究金屬材料與人類生活和社會發(fā)展的密切聯(lián)系，對于該部分內(nèi)容，教師可以利用微課進(jìn)行相應(yīng)的知識拓展，以滿足學(xué)生的求知欲望，使其從相關(guān)學(xué)習(xí)資源中獲取關(guān)鍵信息，構(gòu)建知識體系，鍛煉自主探究能力。

教師圍繞教材中的“鐵合金”“鋁和鋁合金”“新型合金”等內(nèi)容，利用微課向?qū)W生展示對應(yīng)的圖片，在形象化導(dǎo)入知識的同時，為學(xué)生介紹人類使用金屬制品的悠久歷史，借此激發(fā)學(xué)生的探究興趣。譬如，教師結(jié)合課件內(nèi)容提出問題：“人類使用金屬制品最早可以追溯到哪一個時期？”并在微課視頻中向?qū)W生展示相關(guān)圖片，介紹“青銅器時代”“鐵器時代”“鋁器時代”“多種金屬共存時代”等內(nèi)容，既能滿足學(xué)生的好奇心，又能夠?qū)崿F(xiàn)跨學(xué)科教學(xué)，為學(xué)生的深度學(xué)習(xí)營造良好的氛圍。結(jié)合拓展內(nèi)容，教師可以與學(xué)生一同探究：人類使用金屬制品的歷史進(jìn)程中，為何整體上呈現(xiàn)的是銅、鐵、鋁、多種金屬這一順序？由此指導(dǎo)學(xué)生探究上述幾種金屬的性質(zhì)，比較其差異。在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考：“合金”與“單一金屬物質(zhì)”相比，在性能上又有哪些提升？按照“金屬制品使用發(fā)展歷史”這一時間線，結(jié)合拓展內(nèi)容，使學(xué)生在探究學(xué)習(xí)中直觀了解人類對金屬制品的研究歷程，深化其對“合金”相關(guān)化學(xué)知識的理解，實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)目標(biāo)。

（三）組織討論，合作學(xué)習(xí)，實現(xiàn)思維碰撞

學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)是深度學(xué)習(xí)的前提，而學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的心境和體驗將影響其學(xué)習(xí)效果，因此，教師應(yīng)提高對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的關(guān)注度，營造良好的學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)其學(xué)習(xí)動機(jī)。合作學(xué)習(xí)為深度學(xué)習(xí)帶來了諸多的變式化學(xué)習(xí)形式，有助于豐富學(xué)生的探究學(xué)習(xí)體驗，促進(jìn)其高階思維的發(fā)展。在自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，教師可以組織學(xué)生開展合作學(xué)習(xí)活動，在交流探討過程中制造認(rèn)知沖突，在思維碰撞與交融中實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。

例如，在人教版高中化學(xué)選修一“化學(xué)反應(yīng)的方向”一課中，教材在導(dǎo)學(xué)內(nèi)容中指出“自然界中有一些過程是自發(fā)進(jìn)行的，而且是有方向性的”，教師可以組織學(xué)生圍繞“自發(fā)的化學(xué)反應(yīng)”展開討論，舉出實際案例，并結(jié)合案例內(nèi)容，對化學(xué)反應(yīng)的方向展開探究學(xué)習(xí)。

首先，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生在合作討論中確定“什么是自發(fā)和非自發(fā)”，對自發(fā)和非自發(fā)過程的定義進(jìn)行歸納，只有建立這一基礎(chǔ)，學(xué)生才能根據(jù)定義具體判斷反應(yīng)過程的自發(fā)性。結(jié)合教材給出的相關(guān)案例，如“高山流水”這一具有代表性的自然反應(yīng)過程，學(xué)生可以嘗試總結(jié)自發(fā)反應(yīng)的定義：在一定條件下，不需要外力便能夠自動發(fā)生的過程，同時，由此推斷出非自發(fā)反應(yīng)的定義：必須外界持續(xù)做功才能夠發(fā)生的過程。

其次，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生對反應(yīng)中的“混亂度”展開討論，引入“熵”這一概念，對“熵增”和“熵減”這兩種反應(yīng)過程的本質(zhì)區(qū)別，即“反應(yīng)過程中混亂度增加還是減小”進(jìn)行探究。在該環(huán)節(jié)，學(xué)生能夠認(rèn)識到：無論反應(yīng)過程屬于“熵增”還是“熵減”，反應(yīng)都可以自發(fā)進(jìn)行，由此斷定：無法僅根據(jù)“熵增”和“熵減”來判斷化學(xué)反應(yīng)方向，這為后續(xù)教師組織學(xué)生重點討論“反應(yīng)的方向”打下了基礎(chǔ)，并借此引出“焓變”概念。

最后，教師以“如何綜合考慮體系的焓變和熵變來確定化學(xué)反應(yīng)方向，這一判斷方法對生產(chǎn)實踐有何指導(dǎo)意義”為話題，鼓勵學(xué)生活用化學(xué)思維，結(jié)合具體案例進(jìn)行分析，在合作討論中逐步接近課程核心內(nèi)容，提升思維品質(zhì)。

（四）立足實驗，構(gòu)建項目，解決實際問題

從學(xué)科構(gòu)成角度來看，實驗在化學(xué)學(xué)科知識中的占比較大，是學(xué)科建立的基礎(chǔ)。結(jié)合深度學(xué)習(xí)本質(zhì)，該學(xué)習(xí)活動實際上是指導(dǎo)學(xué)生深入思考化學(xué)物質(zhì)本質(zhì)和變化現(xiàn)象與規(guī)律的過程，而這一過程往往會以化學(xué)實驗活動為載體。對此，教師應(yīng)積極開展實驗教學(xué)，構(gòu)建實驗探究項目，一方面引導(dǎo)學(xué)生接觸化學(xué)學(xué)科的本質(zhì)，形成完善的化學(xué)學(xué)習(xí)觀念；另一方面，在實驗中給予學(xué)生應(yīng)用知識的機(jī)會，在實際問題解決中發(fā)展其綜合素養(yǎng)，以實驗教學(xué)為立足點，體現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的價值。

例如，在人教版高中化學(xué)選修一“簡單的電鍍實驗”一課中，本次實驗教學(xué)目標(biāo)為：認(rèn)識電解原理，探討電解原理在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。該實驗項目設(shè)在“化學(xué)反應(yīng)與電能”單元中的“整理與提升”模塊，學(xué)生需要綜合“原電池”“電解池”“金屬的腐蝕與防護(hù)”幾節(jié)課程內(nèi)容，對本次實驗的模型構(gòu)建、準(zhǔn)備工作和方案設(shè)計等內(nèi)容展開探究。

教師結(jié)合實驗內(nèi)容設(shè)計“電解原理的實際應(yīng)用”項目，首先組織學(xué)生復(fù)習(xí)電解原理相關(guān)知識，由此銜接電鍍原理的探究活動，使學(xué)生明確本次實驗重點內(nèi)容。其次，教師為學(xué)生講解實驗思路，通過演示法介紹實驗所需各種材料及其適用方法，并由學(xué)生合作設(shè)計實驗。在實驗中，學(xué)生需要聯(lián)系所學(xué)內(nèi)容，嘗試運(yùn)用不同的電極材料和電解質(zhì)溶液組合搭建實驗?zāi)Ｐ停ㄟ^實踐操作觀察現(xiàn)象，驗證實驗設(shè)計的正確性。再次，實驗活動結(jié)束后，教師組織學(xué)生復(fù)盤實驗過程，分析各個實驗步驟在本次實驗中所起到的作用，探討“用砂紙打磨鐵質(zhì)鍍件的作用”“實驗中兩次運(yùn)用蒸餾水洗凈鍍件的原因”等問題。最后，教師結(jié)合實驗引導(dǎo)學(xué)生對“電鍍實驗在生產(chǎn)實踐中有哪些實際應(yīng)用”進(jìn)行拓展思考，保證了項目學(xué)習(xí)的完整性，有助于學(xué)生從整體上加強(qiáng)對實驗原理和實驗過程的掌握，鍛煉了其知識應(yīng)用能力和問題解決能力。

四、結(jié)語

核心素養(yǎng)背景下，高中化學(xué)采用深度學(xué)習(xí)理念開展教學(xué)工作，有助于為學(xué)生提供廣闊的思考空間和自主鍛煉的機(jī)會，能夠有效提升學(xué)生的思維品質(zhì)，助力其學(xué)科核心素養(yǎng)的形成。教師應(yīng)基于時代發(fā)展和教學(xué)改革規(guī)律探索化學(xué)深度學(xué)習(xí)措施，結(jié)合學(xué)科特點創(chuàng)設(shè)情境，鼓勵學(xué)生自主思考、提出問題，引發(fā)其探究欲望；借助先進(jìn)的教輔技術(shù)拓展學(xué)習(xí)資源，豐富學(xué)生的自主學(xué)習(xí)途徑；設(shè)計合作學(xué)習(xí)活動營造深度學(xué)習(xí)氛圍，在思維交互與碰撞中提升學(xué)生的思維品質(zhì)；立足學(xué)科特色，圍繞實驗活動開展實踐指導(dǎo)活動，在具有挑戰(zhàn)性的操作中鍛煉學(xué)生的綜合能力，提升其素養(yǎng)水平。綜合多項措施，有效發(fā)揮深度學(xué)習(xí)教育功能，打造符合核心素養(yǎng)要求的高中化學(xué)育人體系。