謝培林

[摘 要]深度學習以培養(yǎng)學生的高價思維能力為教學目標，致力于核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。在高三化學二輪復(fù)習中應(yīng)促進學生進行深度學習。在高三化學二輪復(fù)習中采取“設(shè)置認知沖突，解決具體問題；案例整合，聯(lián)系新舊知識；自主建構(gòu)，實現(xiàn)思維深化”的策略，可有效促進學生進行深度學習。

[關(guān)鍵詞]高三化學；深度學習；二輪復(fù)習；策略

[中圖分類號] G633.8[文獻標識碼] A[文章編號] 1674-6058（2018）11-0056-03

一、問題背景

1.時代的變化

在當今信息爆炸的時代，“百度搜索”為我們查找信息帶來了很多便利。因此，培養(yǎng)學生獲取信息，吸收整合并解決相應(yīng)問題的能力尤為重要。而這正是高階思維能力的體現(xiàn)。可見，時代的發(fā)展對學生高階思維能力的培養(yǎng)提出了較高的要求，也促使我們的教育理念要從“教育是為了知識”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸R是為了教育”。

2.高考的變化

縱觀近幾年的高考化學試題，試題素材陌生度高，情境呈現(xiàn)方式新穎，大部分的題目都需要學生利用所學知識進行“應(yīng)用、分析、評價及創(chuàng)造”，這正是對學生高階思維能力的考查。較為直觀地說，現(xiàn)在的高考題，已經(jīng)很少考查“是什么”，而更多地考查“為什么”。

3.認識深度學習

“深度學習”是美國學者Ference Marton和Roger Saljo針對孤立記憶和非批判性接受知識的淺層學習而提出來的一個概念。近年來，深度學習愈來愈受到教育研究者的關(guān)注。2013年4月，《麻省理工學院技術(shù)評論》將深度學習列為2013年十大突破性技術(shù)之首。

按照布盧姆認知領(lǐng)域?qū)W習目標分類所對應(yīng)的“記憶、理解、應(yīng)用、分析、評價及創(chuàng)造”六個層次，淺層學習的認知水平只停留在“記憶、理解”這兩個層次；而深度學習的認知水平則對應(yīng)“應(yīng)用、分析、評價及創(chuàng)造”這四個較高層次。淺層學習關(guān)注學習者解決簡單問題所需的基本知識與技能，教學目標定位于培養(yǎng)低階思維能力；而深度學習以培養(yǎng)學生的高階思維能力為教學目標，學習者在理解學習的基礎(chǔ)上把握學科觀念、本質(zhì)、思想和方法，注重批判理解?？梢?，深度學習致力于核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

在經(jīng)歷過一輪復(fù)習之后，學生對各個知識點已經(jīng)有了全面的了解，但在二輪復(fù)習當中，很多學生容易陷入“題?！保R的獲取能力和解題能力的提升只是依靠大量重復(fù)機械的訓練，而這種復(fù)習方法容易造成知識和思維的碎片化和表面化。基于以上背景，我們亟須在高三二輪復(fù)習中促進學生進行深度學習，同時提高學生的高階思維能力。

黎加厚教授曾對深度學習進行了界定，即在理解學習的基礎(chǔ)上，學習者能夠批判性地學習新的思想和事實，能夠在眾多思想間進行聯(lián)系，并能夠?qū)⒁延械闹R遷移到新的情境中?；诖?，筆者嘗試在二輪復(fù)習中通過以下策略以“點—線—面”為主線索促進學生進行深度學習。

二、教學策略及案例

1.設(shè)置認知沖突，解決具體問題

認知心理學家認為，當學習者發(fā)現(xiàn)不能用頭腦中已有的知識來解釋一個新問題或發(fā)現(xiàn)新知識與頭腦中已有的知識相悖時，就會產(chǎn)生認知失衡。為了重新保持平衡，就會激發(fā)學習者探索未知領(lǐng)域的強烈愿望，而這正是促進學生深度學習，發(fā)展高階思維的有效時期。

【教學片段1】《溶液中的離子平衡》的復(fù)習。

[提出問題]在復(fù)習《溶液中的離子平衡》專題時，筆者引領(lǐng)學生回顧眾多資料書在《鈉鹽》一節(jié)中注明的“CaCl2溶液可以鑒別Na2CO3和NaHCO3”這一知識點，提出“是否真的如資料書所說的，Na2CO3會產(chǎn)生白色沉淀，而NaHCO3沒有明顯現(xiàn)象”這一思考問題。學生此時陷入思考，眾說紛紜。

[產(chǎn)生沖突]筆者在課堂上做了以下三組對比實驗（如圖1）。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)：除了第③組很低濃度的CaCl2和NaHCO3鈉溶液混合觀察不到明顯現(xiàn)象之外，其余都有產(chǎn)生白色渾濁的現(xiàn)象（和學生強調(diào)NaHCO3溶液沒變質(zhì)）。這明顯和資料書上說的不一致。

[提出猜想]既然濃度較高的CaCl2和NaHCO3溶液可以反應(yīng)，那么得到的白色沉淀是什么？筆者讓學生在小組內(nèi)先進行探討，提出自己的猜想和探究方案，再進行展示。筆者整理了部分小組方案，如下所示。

猜想一：是微溶物Ca（OH）2。

學生探究方案①：過濾出沉淀后取少量沉淀加水溶解，測溶液pH，若呈堿性，則證明沉淀是Ca（OH）2

實驗視頻：往沉淀中加水沒有明顯變化，pH試紙顏色沒有明顯變化。

結(jié)論：沉淀不是Ca（OH）2。

猜想二：生成溶解度較小的Ca（HCO3）2沉淀。

學生探究方案②：過濾出沉淀，干燥，置于試管中加熱，將氣相產(chǎn)物依次通過無水硫酸銅和澄清石灰水，若看到無水硫酸銅變藍且澄清石灰水變渾濁，證明是Ca（HCO3）2沉淀。

教師：方案從理論上可行，實際操作難度較大，因為Ca（HCO3）2加熱干燥時易分解。（補充資料：常壓下，Ca（HCO3）2固體，很容易分解，不能從溶液中獲得。因此在通常條件下，溶液中不會產(chǎn)生大量的碳酸氫鈣。）

結(jié)論：沉淀不是Ca（HCO3）2。

猜想三：沉淀是CaCO3。

學生探究方案③：生成沉淀CaCO3的過程中，會導致HCO-3CO2-3+H+電離平衡正向移動，溶液中c（H+）增大，因此測定溶液pH是否呈現(xiàn)酸性可以證明是否生成CaCO3。

實驗視頻：往碳酸氫鈉溶液中持續(xù)滴加氯化鈣溶液，用pH計測得溶液pH的確在下降。

教師：溶液中HCO-3過量，溶液酸性增強，還會發(fā)生什么反應(yīng)，方程式怎么寫？

學生：H+還會和過量的HCO-3結(jié)合，方程式為：Ca2++2HCO-3=CaCO3↓+CO2↑+H2O。

[問題延伸]課堂上還有個別學生提出疑問：既然上述反應(yīng)可以進行，為什么在第三組實驗中碳酸氫鈉溶液看不到明顯現(xiàn)象？

教師：判斷CaCl2能否和NaHCO3反應(yīng)生成沉淀的思路是先計算該濃度NaHCO3溶液的c（CO2-3）和CaCl2溶液的c（Ca2+），再利用溶度積規(guī)則判斷能否生成CaCO3。

限于課堂時間，最后的這個問題在課堂上僅講授方法，但也培養(yǎng)了學生定量分析的化學思想。學生認識到溶液中離子反應(yīng)的本質(zhì)其實是離子平衡問題，不再停留在利用復(fù)分解反應(yīng)的條件定性、片面地分析問題，思維得到了升華。另外，考慮到實驗容量較大，與二輪復(fù)習較為緊張的復(fù)習時間相沖突，所以提前在實驗室錄制好視頻再在課堂上播放。

【設(shè)計意圖】建立在學生主觀猜測實驗現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，依托真實的對比實驗，使學生產(chǎn)生與原有觀念相反的認知沖突，促使學生一探究竟。通過小組討論猜測反應(yīng)產(chǎn)物和設(shè)計實驗方案，學生經(jīng)歷了從宏觀上感受實驗現(xiàn)象到微觀層面理解反應(yīng)本質(zhì)，利用給出的證據(jù)對物質(zhì)的變化提出自己的假設(shè)，利用平衡的觀念分析化學反應(yīng)的過程。這個過程培養(yǎng)了學生的化學學科核心素養(yǎng)，促使學生運用記憶中的知識進行深度學習，鍛煉了學生的高階思維。

2.案例整合，聯(lián)系新舊知識

【教學片段2】《電化學》的復(fù)習。

師：請根據(jù)反應(yīng)2Fe3++2I-=2Fe2++I2設(shè)計一個雙液原電池，并寫出電極反應(yīng)式（限選試劑：FeCl3溶液，KI溶液）。

生1：設(shè)計方案如圖2所示。

師（視頻演示實驗）：該電池可以發(fā)電，但后來電流慢慢減弱至零，請分析原因。

生2：可能反應(yīng)完全了。

師：如果反應(yīng)完全，兩邊溶液應(yīng)該不再有Fe3+或I-，如何證明？

生3：可以用KSCN檢驗Fe3+，用硝酸銀檢驗I-。

師：在這個檢驗方案中，I-的檢驗有沒有受到其他物質(zhì)的干擾？

生3：鹽橋移動過來的Cl-和未反應(yīng)完全的I2會干擾I-的檢測，因為I2的化學性質(zhì)與Cl2相似，與水反應(yīng)生成I-。

師：那么該如何排除干擾？請利用所學知識重新設(shè)計方案檢驗進行。

生3：取少量溶液，用CCl4多次萃取除去I2，再向溶液中滴加少量雙氧水和幾滴淀粉溶液，若觀察到溶液變藍，則證明有I-。（實驗設(shè)計方案不止一種）

師（視頻演示）：Fe3+和I-均有剩余，說明沒有反應(yīng)完全，那么是什么原因?qū)е虏辉佼a(chǎn)生電流？

生4：這個反應(yīng)是可逆反應(yīng)，當達到化學平衡時不再產(chǎn)生電流。

師：因此該反應(yīng)應(yīng)寫成2Fe3++2I-2Fe2++I2。如果希望該電池重新發(fā)電且電流計指針偏轉(zhuǎn)方向與原來相反，可以采取怎樣的措施？

生5：根據(jù)平衡移動的原理，可以減少反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度，如向甲燒杯中加入少量鐵粉。（答案不止一種）

師（視頻演示實驗結(jié)果）：老師在做實驗時甲燒杯裝的是20mL0.1mol/L的FeCl3溶液，乙燒杯裝的是20mL0.1mol/L的KI溶液，當電流計的電流為0時，請設(shè)計一個實驗方案并用相關(guān)數(shù)據(jù)計算該反應(yīng)在常溫下的平衡常數(shù)。（此時會有較多學生想到用酸性高錳酸鉀滴定Fe2+，教師應(yīng)引導學生注意到Cl-的干擾，再給出正確答案。）

【設(shè)計意圖】本節(jié)課整合了原電池設(shè)計和原理分析、物質(zhì)檢驗、分離提純、化學平衡和定量分析等內(nèi)容，在問題解決過程中需要學生聯(lián)系新舊知識，避免在復(fù)習單一知識點時將知識看成是孤立的、無聯(lián)系的。整合類型按照所涉及知識面的多少來分，可以分為淺層整合和深度整合，教師在課堂上要根據(jù)自己的教學實際來決定采取哪種整合方式。無論哪種方式，目的都是促使學生梳理新舊知識的聯(lián)系，達到深度學習的目標。

3.自主建構(gòu)，實現(xiàn)思維深化

（1）繪制思維導圖，完善知識體系

高中元素化合物知識較為零散，在復(fù)習元素化合物時筆者嘗試讓學生按照元素類別自行繪制思維導圖，再運用SOLO理論二維評價學生的思維導圖，客觀地判斷學生學習的認知水平，并提出有針對性的建議，從而優(yōu)化學生思維，促進學生知識的分化和泛化，完善知識體系。二維包括思維導圖當中所表征的知識所屬專題領(lǐng)域的數(shù)量和內(nèi)在邏輯關(guān)系，內(nèi)在邏輯關(guān)系包含主體間的關(guān)系和知識間的聯(lián)系，如物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化、類屬關(guān)系、因果關(guān)系、化學觀、三重表征等。

如有學生繪制了以S元素為中心的思維導圖（如圖3），該思維導圖涉及硫元素相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)、物質(zhì)的制備、水溶液中的離子平衡理論、氧化還原等知識，知識廣度較廣，但對于類別之間的轉(zhuǎn)化還沒體現(xiàn)到位。教師可以在課堂上展示這個思維導圖并繼續(xù)拓展延伸，促進學生在知識建構(gòu)過程中實現(xiàn)深度學習的目標。

（2）思維建模，觸類旁通

根據(jù)常考題型，和學生一起建立起分析與解決某類題型的思維模型，通過程序性知識的優(yōu)化，為問題解決提供清晰的路徑和可操作的方法，提升學生的高階思維能力。

如在電極方程式書寫的小專題復(fù)習中，筆者通過酸堿性甲烷燃料電池引導學生構(gòu)建思維模型（如圖4）。

三、結(jié)語

高三復(fù)習階段，很多知識教師一遍一遍地重復(fù)，學生還是一遍一遍地遺忘，或者知識雖記在心中，卻不會提取應(yīng)用。究其原因是，學生的學習只停留在“記憶、理解”的層次，屬于淺層學習，只發(fā)展了低階思維。因此，二輪復(fù)習中，教師要體系學生開展深度學習。

二輪復(fù)習中，教師要在學生以往的易錯點和存在迷思概念的地方設(shè)置認知沖突，解決針對性問題，這是“點”；在專題復(fù)習當中利用案例整合知識，促使知識模塊間產(chǎn)生互聯(lián)，這是“線”；思維導圖和思維建模可以幫助學生完善知識體系和方法技巧，讓學生感受到化學的規(guī)律之美，站在更高的高度整體認識化學，這是“面”。筆者在實際教學中通過上述三種策略以“點—線—面”為主線索促進學生深度學習，取得了不錯的教學效果。

[ 參 考 文 獻 ]

[1]安富海.促進深度學習的課堂教學策略研究[J].課程·教材·教法，2014（11）：57-62.

[2]葛存鳳.促進高中化學深度學習的策略研究[J].中學化學教學參考，2017（8）：4-6.

[3]何玲，黎加厚.促進學生深度學習[J].計算機教與學，2005（5）：29-30.

[4]鐘汝永.撲朔迷離的碳酸氫鈣[J].化學教學，2014（10）：78-79.

[5]劉志華，李佳.SOLO分類理論在二維評價化學思維導圖中的應(yīng)用[J].化學教學，2015（5）：40-44.

（責任編輯 羅 艷）