基于深度學(xué)習(xí)的高中化學(xué)大單元教學(xué)策略研究

【摘要】隨著新課標(biāo)的深入推進(jìn)，組織高中化學(xué)教學(xué)工作，需要依托深度學(xué)習(xí)的理念，引領(lǐng)學(xué)生深入探究化學(xué)知識(shí)，幫助學(xué)生深層次挖掘化學(xué)知識(shí)的內(nèi)涵，培育學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。本篇文章將結(jié)合筆者在實(shí)踐過(guò)程中總結(jié)出來(lái)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，分析如何將大單元教學(xué)與深度學(xué)習(xí)的理念巧妙融合，優(yōu)化開展高中化學(xué)教學(xué)工作，借助大單元教學(xué)，提高教學(xué)效率；借助深度學(xué)習(xí)的理念，提升教學(xué)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】深度學(xué)習(xí) 高中化學(xué) 大單元 教學(xué)策略 鐵及其化合物

【中圖分類號(hào)】G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2024）09-0151-03

“鐵及其化合物”是高中化學(xué)課程中的一個(gè)重要大單元，涉及到鐵的性質(zhì)、制備、反應(yīng)等方面的知識(shí)。針對(duì)該大單元的教學(xué)，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式存在一些問(wèn)題，如學(xué)生對(duì)概念理解困難、實(shí)驗(yàn)操作復(fù)雜等，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，成績(jī)提升有限。因此，研究基于深度學(xué)習(xí)的教學(xué)策略對(duì)于提高學(xué)生對(duì)“鐵及其化合物”這一大單元的理解和應(yīng)用能力具有重要意義。

一、高中化學(xué)大單元教學(xué)中教師扮演的角色

（一）指導(dǎo)者和組織者

教師作為指導(dǎo)者，負(fù)責(zé)引導(dǎo)學(xué)生探索和發(fā)現(xiàn)知識(shí)，可以設(shè)計(jì)適合深度學(xué)習(xí)的多樣化的學(xué)習(xí)任務(wù)和活動(dòng)，并組織學(xué)生參與其中。教師需要了解學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和興趣，并根據(jù)他們的特點(diǎn)制訂個(gè)性化的學(xué)習(xí)計(jì)劃，此外，教師還要協(xié)調(diào)學(xué)生之間的合作，提供必要的支持和指導(dǎo)[1]。

（二）學(xué)習(xí)環(huán)境的創(chuàng)造者

基于深度學(xué)習(xí)的高中化學(xué)大單元教學(xué)中，教師需要為學(xué)生創(chuàng)造積極、鼓勵(lì)開放性思維的學(xué)習(xí)環(huán)境。教師可以通過(guò)激發(fā)學(xué)生的好奇心和探索欲來(lái)提高他們的自主學(xué)習(xí)能力。教師可以提供豐富的資源和工具，幫助學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、模擬和數(shù)據(jù)分析等活動(dòng)，教師還要鼓勵(lì)學(xué)生參與有意義的討論和交流，培養(yǎng)他們的化學(xué)學(xué)科思維和問(wèn)題解決能力。

（三）提供反饋和評(píng)估

教師在深度學(xué)習(xí)過(guò)程中起到反饋和評(píng)估的重要作用，可以定期回顧學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，并提供個(gè)性化的反饋，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)自己的進(jìn)步并指導(dǎo)他們的進(jìn)一步學(xué)習(xí)。教師也可以根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)評(píng)估他們的理解程度和技能掌握情況，以便調(diào)整教學(xué)策略和內(nèi)容，教師還可以幫助學(xué)生建立自我評(píng)估和自我監(jiān)控的能力，促進(jìn)他們的自主學(xué)習(xí)和發(fā)展。

（四）激發(fā)學(xué)生興趣的引導(dǎo)者

在深度學(xué)習(xí)的教學(xué)中，教師也扮演著激發(fā)學(xué)生興趣和培養(yǎng)科學(xué)思維的引導(dǎo)者角色，可以通過(guò)引入真實(shí)世界的問(wèn)題和案例來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，讓學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際情境中，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)思維的訓(xùn)練，如觀察、提問(wèn)、假設(shè)、實(shí)驗(yàn)、總結(jié)等。通過(guò)這樣的方式，教師可以幫助學(xué)生培養(yǎng)批判性思維、創(chuàng)新思維和解決問(wèn)題的能力。

二、基于深度學(xué)習(xí)的高中化學(xué)大單元教學(xué)策略

（一）創(chuàng)設(shè)大單元教學(xué)情境

設(shè)計(jì)引人入勝的情境或案例，讓學(xué)生體驗(yàn)到實(shí)際應(yīng)用鐵及其化合物的意義和價(jià)值，例如，可以設(shè)置一個(gè)有關(guān)金屬材料的事件，要求學(xué)生發(fā)現(xiàn)其中可能存在的鐵及其化合物，并解釋其化學(xué)反應(yīng)機(jī)制，提高學(xué)生對(duì)“鐵及其化合物”知識(shí)的理解和運(yùn)用能力，并激發(fā)他們對(duì)化學(xué)科學(xué)的興趣和熱愛(ài)[2]。

在基于深度學(xué)習(xí)的高中化學(xué)大單元教學(xué)中，教師應(yīng)該積極創(chuàng)設(shè)情境來(lái)激發(fā)學(xué)生的興趣和主動(dòng)性，以“鐵及其化合物”為例，教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)真實(shí)情境，讓學(xué)生了解補(bǔ)鐵劑的重要性和應(yīng)用場(chǎng)景。為了創(chuàng)設(shè)這個(gè)情境，教師可以引入一個(gè)案例：小明是一個(gè)長(zhǎng)跑健將，最近他感到身體疲倦、容易疲勞，并且面色蒼白。他請(qǐng)教了一位運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)專家，專家告訴他這可能是缺鐵造成的貧血癥狀，為了更好地理解并解決問(wèn)題，小明開始研究補(bǔ)鐵劑的原理和適用場(chǎng)景。通過(guò)這個(gè)案例，學(xué)生可以接觸到實(shí)際生活中的問(wèn)題，并將知識(shí)應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)情境中。教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行以下探究：

1.補(bǔ)鐵劑的作用原理：學(xué)生可以通過(guò)調(diào)查資料、閱讀科學(xué)論文等方式，了解人體對(duì)鐵的需求以及缺鐵所引起的貧血癥狀，學(xué)生可以了解到不同的補(bǔ)鐵劑如何通過(guò)提供鐵元素來(lái)促進(jìn)血紅蛋白合成。

2.補(bǔ)鐵劑的選擇與適用場(chǎng)景：學(xué)生可以進(jìn)一步研究不同類型的補(bǔ)鐵劑，如天然補(bǔ)鐵食物、藥物或者維生素補(bǔ)充劑，并了解它們的特點(diǎn)和適用場(chǎng)景，學(xué)生可以通過(guò)查找相關(guān)文獻(xiàn)和采訪專家等方式，探討在何種情況下應(yīng)該選取哪一種補(bǔ)鐵劑。

3.補(bǔ)鐵劑的安全性和副作用：學(xué)生需要了解補(bǔ)鐵劑的正確使用方法以及潛在的副作用。教師可以引導(dǎo)學(xué)生查找資料，學(xué)習(xí)有關(guān)補(bǔ)鐵劑配置、劑量和限制的信息，并討論其安全性和推薦用法。

通過(guò)這個(gè)真實(shí)情境的創(chuàng)設(shè)，學(xué)生將能夠更好地理解和應(yīng)用化學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)科學(xué)思維和解決問(wèn)題的能力。教師可以鼓勵(lì)學(xué)生在小組中進(jìn)行深入討論和研究，并設(shè)計(jì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)觀察補(bǔ)鐵劑對(duì)貧血癥狀的影響。學(xué)生也可以更好地掌握化學(xué)知識(shí)，并將其應(yīng)用于實(shí)際生活中，培養(yǎng)他們的科學(xué)素養(yǎng)和問(wèn)題解決能力。

（二）加強(qiáng)大單元多媒體展示

利用數(shù)字技術(shù)、多媒體工具和虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)等資源，展示有關(guān)鐵及其化合物的實(shí)驗(yàn)過(guò)程、性質(zhì)與應(yīng)用，通過(guò)視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)刺激，提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和興趣[3]。例如，化學(xué)教師在教授鐵及其重要化合物的內(nèi)容時(shí)，可以加強(qiáng)大單元多媒體展示，以增加學(xué)生對(duì)這一主題的認(rèn)識(shí)和理解。通過(guò)使用圖片、動(dòng)畫和實(shí)驗(yàn)視頻等視聽(tīng)材料，能夠直觀地展示鐵及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用。在了解鐵的物理性質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)方面，可以展示鐵的外觀特征、密度、熔點(diǎn)、導(dǎo)電性等基本物理性質(zhì)，并通過(guò)演示化學(xué)反應(yīng)來(lái)呈現(xiàn)鐵的化學(xué)性質(zhì)。例如，展示鐵與氧氣反應(yīng)生成鐵氧化物的過(guò)程，讓學(xué)生觀察到鐵與氧氣接觸后表面逐漸產(chǎn)生銹跡，并引導(dǎo)學(xué)生理解鐵容易發(fā)生氧化反應(yīng)的特性。接下來(lái)，著重介紹Fe3+的氧化性和鑒別方法，通過(guò)展示鐵的不同化合物的顏色變化情況，結(jié)合化學(xué)方程式解釋其中的原理。比如，學(xué)生可以觀察到Fe2+溶液與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)后顏色變淺，說(shuō)明Fe2+被氧化成了Fe3+。針對(duì)鐵的鑒別，可以示范利用硫氰酸鉀溶液與鐵離子反應(yīng)產(chǎn)生紅色絡(luò)合物的實(shí)驗(yàn)，并解釋這一現(xiàn)象發(fā)生的原因。

本大單元教學(xué)中，還有一個(gè)重點(diǎn)是讓學(xué)生掌握Fe2+與Fe3+之間的轉(zhuǎn)化規(guī)律，通過(guò)實(shí)際案例的引導(dǎo)，教師可以展示一些常見(jiàn)的含有Fe2+和Fe3+的體系，如亞鐵離子在空氣中自然氧化生成亞鐵鹽，亞鐵鹽被氧化為三價(jià)鐵等。教師可以解釋其中的反應(yīng)機(jī)制，并提供相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和圖表以加深學(xué)生對(duì)轉(zhuǎn)化規(guī)律的認(rèn)識(shí)。綜合來(lái)看，化學(xué)教師可以通過(guò)多媒體展示、實(shí)驗(yàn)演示和具體案例的引導(dǎo)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)鐵及其重要化合物的興趣和了解，這樣的教學(xué)方法能夠促進(jìn)學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解和應(yīng)用，使他們能夠更好地認(rèn)識(shí)鐵的物理性質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)，了解Fe3+的氧化性和鑒別方法，并掌握Fe2+與Fe3+的轉(zhuǎn)化規(guī)律，有利于培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

（三）組織大單元探究學(xué)習(xí)活動(dòng)

采用探究式學(xué)習(xí)方法，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考和探索鐵及其化合物的相關(guān)問(wèn)題，可以設(shè)置小組合作學(xué)習(xí)活動(dòng)，開展實(shí)驗(yàn)探究、案例分析和問(wèn)題解決等任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力和解決問(wèn)題的能力[4]。

化學(xué)教師可以通過(guò)組織大單元探究學(xué)習(xí)活動(dòng)來(lái)幫助學(xué)生深入地了解鐵及其化合物，如，引發(fā)學(xué)生對(duì)鐵及其化合物的興趣，可以展示一些與鐵相關(guān)的實(shí)際例子，如鋼鐵建筑、鐵路運(yùn)輸、鐵電池等等。提出問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考，如，為什么鐵在這些應(yīng)用中被廣泛使用？教師給學(xué)生提供一些參考資料，如書籍、文章或網(wǎng)頁(yè)鏈接，讓他們自主進(jìn)行研究，并回答一些指定問(wèn)題。學(xué)生可以了解鐵的物理性質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)及其重要的化合物。

教師還可以積極組織實(shí)驗(yàn)活動(dòng)來(lái)加深學(xué)生對(duì)鐵及其化合物性質(zhì)的理解，例如，準(zhǔn)備不同濃度的鐵離子溶液，并觀察其顏色變化情況；再利用硫氰酸鉀溶液作為指示劑，進(jìn)行Fe2+和Fe3+的鑒別實(shí)驗(yàn)。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以親自操作并觀察到一些f4qDulKZuWxax8aEI8cFV55OvCrQniWB1mEJRynet60=有趣的現(xiàn)象，進(jìn)一步加深對(duì)鐵的認(rèn)識(shí)。教師還可以選擇一些與鐵及其化合物相關(guān)的實(shí)際案例，如生產(chǎn)中的鋼鐵制造、電池工業(yè)或水處理等，讓學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作進(jìn)行案例分析。學(xué)生可以通過(guò)查找資料、討論，了解這些案例中鐵及其化合物的重要性質(zhì)和應(yīng)用。另外，教師也可以給予學(xué)生一個(gè)綜合性的任務(wù)，例如，設(shè)計(jì)一個(gè)鐵納米材料并考察其在環(huán)境凈化中的應(yīng)用。通過(guò)這樣的項(xiàng)目，學(xué)生需要綜合運(yùn)用他們對(duì)鐵的理解來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，并展示他們的自主思考能力、團(tuán)隊(duì)合作能力以及溝通表達(dá)能力，在這個(gè)過(guò)程中，教師提供適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和反饋，確保學(xué)生的學(xué)習(xí)成果和思想發(fā)展。

（四）鼓勵(lì)大單元個(gè)性化學(xué)習(xí)

根據(jù)學(xué)生的不同學(xué)習(xí)需求和興趣愛(ài)好，提供個(gè)性化學(xué)習(xí)資源和選擇性任務(wù)，鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。可以為學(xué)生提供不同難度的試題和擴(kuò)展閱讀材料，滿足他們的差異化學(xué)習(xí)需求。

化學(xué)教師可以通過(guò)以下方式鼓勵(lì)大單元個(gè)性化學(xué)習(xí)，以“鐵及其化合物”為例，首先，教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)分析鐵（Fe）的化學(xué)性質(zhì)，包括其物理性質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)和價(jià)態(tài)等方面的特點(diǎn)。這可以通過(guò)展示不同氧化態(tài)下鐵出現(xiàn)的顏色變化、與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的情況等來(lái)進(jìn)行討論。接下來(lái)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生探索Fe2+與Fe3+之間的相互轉(zhuǎn)化條件，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)。例如，學(xué)生可以利用已知條件和實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)得出Fe2+和Fe3+之間轉(zhuǎn)化的觸發(fā)條件，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其假設(shè)。這樣的實(shí)踐活動(dòng)不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，還可以讓他們從實(shí)驗(yàn)中感受到科學(xué)的趣味性和挑戰(zhàn)性。在課堂教學(xué)中，教師還可以診斷學(xué)生對(duì)物質(zhì)類別和元素價(jià)態(tài)兩個(gè)視角認(rèn)識(shí)物質(zhì)間轉(zhuǎn)化關(guān)系的結(jié)構(gòu)化水平和科學(xué)探究水平。通過(guò)提問(wèn)和討論，教師可以了解學(xué)生對(duì)物質(zhì)間轉(zhuǎn)化的基本概念和原理的理解程度，以及他們是否能夠?qū)⑦@些概念應(yīng)用到具體情境中解決問(wèn)題。教師可以給予針對(duì)性的指導(dǎo)和反饋，幫助學(xué)生發(fā)展他們的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和科學(xué)思維能力。

此外，化學(xué)教師還可以鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行更深入的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和科學(xué)探究，例如，學(xué)生可以研究不同條件下Fe2+與Fe3+之間轉(zhuǎn)化速率的變化規(guī)律，探究影響轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率的因素。通過(guò)這樣的實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生不僅可以提高他們的實(shí)驗(yàn)技能和數(shù)據(jù)處理能力，還可以培養(yǎng)他們的科學(xué)思維和理論聯(lián)系實(shí)際的能力。

（五）做到大單元深度反思與評(píng)價(jià)

在學(xué)習(xí)過(guò)程中，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行深度的自我反思和互相交流，促進(jìn)他們對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解和應(yīng)用[5]。教師可設(shè)置課堂討論、學(xué)生分享和小組展示等形式，引導(dǎo)學(xué)生從多個(gè)角度評(píng)價(jià)鐵及其化合物在科學(xué)發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用中的重要性。例如：在課堂上，教師應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生積極參與討論和分享，創(chuàng)建一個(gè)互動(dòng)和合作的氛圍。這樣可以促進(jìn)學(xué)生的自主思考和互相學(xué)習(xí)。以“鐵及其化合物”這部分知識(shí)為例，通過(guò)提出問(wèn)題、分享個(gè)人觀點(diǎn)和經(jīng)驗(yàn)等方式，教師可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行深入思考，可以問(wèn)學(xué)生他們是如何理解鐵及其化合物的重要性以及它們?cè)诳茖W(xué)發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用中的影響。教師也應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生從不同的角度來(lái)評(píng)價(jià)鐵及其化合物的重要性，這包括但不限于科學(xué)原理、工業(yè)應(yīng)用、環(huán)境保護(hù)和健康狀況等方面。示例問(wèn)題可以包括：鐵及其化合物在我們生活中的哪些方面起到關(guān)鍵作用？為什么鐵及其化合物的研究對(duì)科學(xué)發(fā)展具有重要意義？它們?cè)诠I(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用有哪些優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn)？

另外，教師可以將學(xué)生分成小組，讓每個(gè)小組選擇一個(gè)具體的應(yīng)用領(lǐng)域或問(wèn)題（關(guān)于鐵及其化合物）進(jìn)行研究。例如，他們可以選擇探索鐵銹產(chǎn)生的機(jī)制、鐵制品的生產(chǎn)工藝、磁性材料的制備等，然后，每個(gè)小組可以單獨(dú)展示，并與其他小組進(jìn)行討論和交流，分享彼此的觀點(diǎn)和發(fā)現(xiàn)。

通過(guò)這些步驟，化學(xué)教師可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)于“鐵及其化合物”這一大單元的深度反思和評(píng)價(jià)。學(xué)生將從不同角度出發(fā)，探索鐵及其化合物在科學(xué)領(lǐng)域和實(shí)際應(yīng)用中的重要性，并加深對(duì)該主題的理解和應(yīng)用。通過(guò)小組展示和討論，學(xué)生還能夠擴(kuò)展視野，了解其他人的觀點(diǎn)和研究成果，進(jìn)一步提升他們的學(xué)習(xí)效果和技能。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在高中化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用深度學(xué)習(xí)，借由“鐵及其化合物”這一大單元的教學(xué)案例，可以發(fā)現(xiàn)，這種教學(xué)方法能有效解決傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的問(wèn)題，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果與興趣，通過(guò)深度學(xué)習(xí)技術(shù)，可以建立起更加靈活、互動(dòng)性強(qiáng)的教育環(huán)境，幫助學(xué)生更好地理解化學(xué)知識(shí)，并將其應(yīng)用于實(shí)際生活中。未來(lái)，教師可以進(jìn)一步研究大單元深度學(xué)習(xí)模式的構(gòu)建和優(yōu)化，探索適用于不同化學(xué)大單元的教學(xué)策略，為高中化學(xué)教育注入新的活力和創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)：

[1]張春蘭.基于情境融合的高中化學(xué)大單元教學(xué)實(shí)踐研究——以鐵及其化合物為例[J].學(xué)周刊，2023（26）：93-96.

[2]鄒偉勇.基于核心素養(yǎng)的高中化學(xué)大單元教學(xué)設(shè)計(jì)[J].新課程教學(xué)（電子版），2023（15）：6-7.

[3]周媛.新課標(biāo)下高中化學(xué)大單元教學(xué)策略探究[J].試題與研究，2023（32）：4-6.

[4]許永琴.基于深度學(xué)習(xí)的高中化學(xué)大單元教學(xué)[J].文理導(dǎo)航（中旬），2023（10）：52-54.

[5]榮淑霞.高中化學(xué)學(xué)科德育大單元教學(xué)設(shè)計(jì)[J].上海課程教學(xué)研究，2023（12）：15-20.