張志冬,張雪洋,于 洋
(1.長春吉大附中力旺實(shí)驗(yàn)中學(xué),吉林長春130022;2.長春市朝陽實(shí)驗(yàn)學(xué)校,吉林長春130012;3.長春汽車經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)第六中學(xué),吉林長春130012)
新課改要求教師通過改變教學(xué)方式進(jìn)而改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,以尋求學(xué)生素養(yǎng)水平的提升。然而教師教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變必須在一定的先進(jìn)教育教學(xué)理論的指導(dǎo)下才更有針對性和實(shí)效性,因此,國家教育部教材改革中心以項(xiàng)目的形式將“深度學(xué)習(xí)”理論在基礎(chǔ)教育教學(xué)中加以推廣,目前已經(jīng)取得了很好的效果。深度學(xué)習(xí)的概念是瑞典教育學(xué)家費(fèi)倫茨·馬頓和羅杰·塞爾喬借鑒人工智能學(xué)習(xí)理論于1976年首先提出來的,他們認(rèn)為“深度學(xué)習(xí)”是主動(dòng)的、尋求聯(lián)系與理解、尋找模型與證據(jù)的包含高水平認(rèn)知的學(xué)習(xí)方式,與之相對應(yīng)的是機(jī)械學(xué)習(xí)和記憶孤立信息的淺層學(xué)習(xí)方式。關(guān)于深度學(xué)習(xí)的內(nèi)涵有很多學(xué)者分別從學(xué)習(xí)結(jié)果、學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)過程等不同的角度進(jìn)行了界定,但是盡管界定的角度不同他們所關(guān)注的“學(xué)習(xí)特征”都是相同的。也就是對學(xué)生而言,課堂深度學(xué)習(xí)必須有如下特征:(1)必須讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)活動(dòng)更多地經(jīng)歷高階思維過程;(2)讓學(xué)生參與多樣、有意義的學(xué)習(xí)活動(dòng);(3)通過活動(dòng)與思維過程獲得豐富、高水平的學(xué)習(xí)結(jié)果。只有這樣才能認(rèn)為學(xué)生的學(xué)習(xí)是深度學(xué)習(xí)。學(xué)生通過這樣的學(xué)習(xí)過程批判性地學(xué)習(xí)新知識,并最終形成在陌生情境中解決所遇到的實(shí)際問題的素養(yǎng)。
學(xué)科核心素養(yǎng)由必備品格、關(guān)鍵能力、正確的價(jià)值觀念三部分組成,這些素養(yǎng)并不是一蹴而就的,它需要在課堂教學(xué)中通過參與教師設(shè)定的教學(xué)活動(dòng)逐步形成和提升。因此教師設(shè)定什么教學(xué)活動(dòng)就成了教師教學(xué)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,深度學(xué)習(xí)的特征為教師制定素養(yǎng)落地的教學(xué)設(shè)計(jì)提供了理論支撐,郭華提出了深度學(xué)習(xí)的五大特征:聯(lián)想與結(jié)構(gòu)、活動(dòng)與體驗(yàn)、本質(zhì)與變式、遷移與應(yīng)用、價(jià)值與評價(jià)。如果課堂教學(xué)突出了這些特征那么學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)水平一定會得較好的提升。就化學(xué)學(xué)科而言學(xué)生通過基于真實(shí)問題解決的實(shí)驗(yàn)或探究等活動(dòng)可以養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、批判質(zhì)疑、證據(jù)推理等學(xué)科必備品格;通過本質(zhì)與變式、遷移與應(yīng)用可以學(xué)以致用,解決實(shí)際生活中與化學(xué)相關(guān)的問題從而具備了關(guān)鍵能力;通過價(jià)值與評價(jià)可以體會化學(xué)學(xué)科的價(jià)值與魅力,提升相信科學(xué)、致力于科學(xué)研究的正確價(jià)值觀念;因此深度學(xué)習(xí)的課堂一定是素養(yǎng)落地的課堂。
如何實(shí)現(xiàn)知識為本教學(xué)向素養(yǎng)為本教學(xué)的轉(zhuǎn)變是當(dāng)前所有教師必須思考和研究的課題。教師在教學(xué)中必須抓住兩者的特點(diǎn)有針對性地在教學(xué)中加以實(shí)踐。知識為本的教學(xué)是以學(xué)習(xí)知識為根本目標(biāo),知識掌握的如何、應(yīng)用的如何、解題的能力如何是評價(jià)學(xué)習(xí)效果的唯一途徑。而素養(yǎng)為本的教學(xué)是以形成和提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)為教學(xué)目標(biāo),通過知識的學(xué)習(xí)形成和發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。素養(yǎng)為本教學(xué)應(yīng)具有以下特征:(1)確立高階思維發(fā)展的教學(xué)目標(biāo),實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。(2)整合有意義的學(xué)習(xí)內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)有意義的學(xué)習(xí)。(3)創(chuàng)設(shè)真實(shí)的情境,讓學(xué)生通過活動(dòng)體驗(yàn)的方式學(xué)習(xí)。(4)采用教、學(xué)、評一體化的教學(xué)方式,引導(dǎo)學(xué)生深度反思?;瘜W(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),因此如何發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的教育教學(xué)功能就顯得尤為重要,本文擬以深度學(xué)習(xí)理論為背景,以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主要情境探究素養(yǎng)落地的教學(xué)策略。
1.基于聯(lián)想創(chuàng)設(shè)情景,達(dá)到深度學(xué)習(xí)的目的
深度學(xué)習(xí)需要教師為學(xué)生提供一定思維含量的問題情境,在情境中不斷激發(fā)學(xué)生進(jìn)行深度思考,從而引導(dǎo)學(xué)生走向深度學(xué)習(xí)。“質(zhì)量守恒定律”是初中化學(xué)的基本內(nèi)容之一,是學(xué)生認(rèn)識與理解化學(xué)反應(yīng)的基礎(chǔ)。引導(dǎo)學(xué)生深刻理解和應(yīng)用質(zhì)量守恒定律,有助于學(xué)生快速形成宏觀微觀結(jié)合的思想認(rèn)識,有助于培養(yǎng)學(xué)生整體和辯證的思維能力。
【教學(xué)片斷1】
情境引入:既然化學(xué)反應(yīng)遵守質(zhì)量守恒定律具有普遍性,那么碳酸鈉粉末和稀鹽酸溶液的反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量變小,此測量結(jié)果如何解釋?(請學(xué)生回答問題)
如何證明碳酸鈉粉末和稀鹽酸溶液的反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量相等呢?
生1:生成二氧化碳跑到了空氣中了。
生2:因?yàn)樯蓺怏w,應(yīng)該形成密閉體系,進(jìn)行測量。
學(xué)生小組活動(dòng):
老師:請同學(xué)們先進(jìn)行小組討論,然后根據(jù)老師提供的實(shí)驗(yàn)用品,設(shè)計(jì)一套改進(jìn)裝置,將此套裝置繪制在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上,接著根據(jù)裝置圖組裝裝置,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),證明碳酸鈉粉末和稀鹽酸溶液的反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量相等,并填寫質(zhì)量數(shù)據(jù)。
【設(shè)計(jì)意圖】
在課堂上,只有學(xué)生清楚地知道自己應(yīng)該干什么時(shí),才有可能干好這件事,而過難的題目會打擊學(xué)生的積極性,簡單的題目沒有意義。鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生充分調(diào)動(dòng)已有的知識經(jīng)驗(yàn),把新舊知識相互聯(lián)系起來,更好地理解教學(xué)內(nèi)容的意義。這個(gè)情境的設(shè)計(jì)旨在引導(dǎo)學(xué)生如何通過舊知識解決新問題,需要團(tuán)隊(duì)合作學(xué)習(xí),共同商討解決方案,繪制圖紙,組裝儀器,共同驗(yàn)證,打破傳統(tǒng)教學(xué)中存在大量的機(jī)械學(xué)習(xí)、死記硬背、知其然而不知其所以然的淺層學(xué)習(xí)現(xiàn)象。教師用恰當(dāng)?shù)姆椒ㄈヒl(fā)、促進(jìn)、提升學(xué)生的學(xué)習(xí),決不能只停留在淺層的學(xué)習(xí),應(yīng)該使學(xué)生的學(xué)習(xí)百尺竿頭更進(jìn)一步!
提高課堂的質(zhì)量,使課堂具有生命力,有生命力的課堂學(xué)生才能夠喜歡,在課堂上學(xué)生們才能夠有活力,學(xué)生們具有主動(dòng)權(quán),課堂中設(shè)計(jì)很多討論和合作、動(dòng)手的環(huán)節(jié),就是瞄準(zhǔn)核心素養(yǎng),“核心素養(yǎng)”是教育的終極目標(biāo),而“深度學(xué)習(xí)”是實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的途徑。
2.回顧發(fā)現(xiàn)過程,激發(fā)深度學(xué)習(xí)
在課堂教學(xué)中,教師應(yīng)該意識到深度學(xué)習(xí)的重要性,對于質(zhì)量守恒定律的學(xué)習(xí),為了使學(xué)生能夠深層次地理解,可以在教學(xué)過程中介紹質(zhì)量守恒定律的發(fā)現(xiàn)史,從而激發(fā)學(xué)生深度思考的主觀能動(dòng)性。
【教學(xué)片斷2】
老師:的確,質(zhì)量守恒定律的研究過程也是在不斷的更新和完善的。最初在1673 年,英國物理學(xué)家波義耳研究化學(xué)反應(yīng)的質(zhì)量變化情況,但是未能發(fā)現(xiàn)質(zhì)量守恒定律。到了1756 年,俄國化學(xué)家羅蒙諾索夫發(fā)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量不變,得出了化學(xué)反應(yīng)質(zhì)量守恒,但是并沒有普遍認(rèn)同和推廣。直到1777 年,法國化學(xué)家拉瓦錫通過大量的定量試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了化學(xué)反應(yīng)遵守質(zhì)量守恒定律,并得到了認(rèn)同和推廣。生:……(表示很感興趣)。
【設(shè)計(jì)意圖】
古語云“讀史可以明鑒,知古可以鑒今,學(xué)史可以曉理”,我國著名的教育家、化學(xué)家傅鷹教授也曾多次講過:“一門科學(xué)的歷史是那門科學(xué)中最寶貴的一部分,因?yàn)榭茖W(xué)只能給我們知識,而歷史卻能給我們智慧。”在化學(xué)教學(xué)中運(yùn)用化學(xué)史,可以使教學(xué)不僅只局限于現(xiàn)成的理論知識,還可以追溯到隱藏在它背后的故事;甚至還可以揭示出前人研究科學(xué)的思想和方法,使學(xué)生受益匪淺。通過講解史實(shí)讓學(xué)生明白在做實(shí)驗(yàn)時(shí)對于任何一個(gè)微小的細(xì)節(jié)和變化都不要放過,對于失敗的實(shí)驗(yàn),要分析出原因,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),這樣有助于培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)、勇于探究的科學(xué)態(tài)度。法國著名科學(xué)家保羅·朗之萬說過:“在科學(xué)教學(xué)中加入歷史的觀點(diǎn)是有百利而無一弊的?!币虼?,在化學(xué)教學(xué)過程中融入相應(yīng)化學(xué)史的知識,將會成為新課程中必不可少的一部分,有助于培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)、勇于探究的科學(xué)態(tài)度。
3.利用實(shí)驗(yàn)誤差,引發(fā)深度思考
深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主實(shí)踐,開放性比較大,“意外”情況發(fā)生(此實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果有偏差),可以通過頭腦風(fēng)暴的方式,讓學(xué)生充分發(fā)表自己的想法。通常學(xué)生的想法比較具體、發(fā)散,需要教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行總結(jié)提煉,逐漸形成解決問題的基本思路。所以要充分利用實(shí)驗(yàn)中的“意外”,引發(fā)學(xué)生的深度思考。
【教學(xué)片斷3】
老師:對質(zhì)量守恒定律的驗(yàn)證并沒有結(jié)束,能夠被世界所公認(rèn)并不是一件簡單的事情。1908 年德國化學(xué)家朗道耳特和1912年英國化學(xué)家曼萊,分別做了精確度極高的實(shí)驗(yàn),得出反應(yīng)前后的質(zhì)量變化小于千萬分之一,認(rèn)為這個(gè)誤差是在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)。
老師:天平不斷地改進(jìn)推動(dòng)了科學(xué)家的研究進(jìn)程,每當(dāng)測量技術(shù)有所進(jìn)步時(shí),這個(gè)定律就要經(jīng)受一次考驗(yàn)。那么我們大家通過改進(jìn)裝置后,稱量結(jié)果如何?
生1:數(shù)據(jù)不一樣(感到疑惑)
生2:數(shù)據(jù)變小(比較困惑,什么原因?)
老師:我們由托盤天平變成電子天平,為什么數(shù)據(jù)變化?請同學(xué)們分析原因。
生3:天平精確度的變化由0.1g變成0.01g。
生4:生成二氧化碳,產(chǎn)生浮力的影響。
老師:那么我們?nèi)绾谓鉀Q浮力問題,也就是如何解決生成的二氧化碳?還是采用小組討論研究的辦法,然后將裝置的創(chuàng)新版本畫在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上就可以了。
學(xué)生繪制的裝置圖:
老師:將產(chǎn)生的二氧化碳在裝置內(nèi)吸收掉了,天平就平衡了。但是能不能存在這種可能,從數(shù)學(xué)的角度分析,在同一反應(yīng)體系內(nèi),如果一個(gè)化學(xué)反應(yīng)在反應(yīng)后質(zhì)量增加,另一個(gè)化學(xué)反應(yīng)在化學(xué)反應(yīng)后質(zhì)量減少,那么整個(gè)實(shí)驗(yàn)體系在反應(yīng)前后的質(zhì)量也是可以保持不變的。這如何能說明其中的一個(gè)化學(xué)反應(yīng)在反應(yīng)前后的質(zhì)量保持不變?那么我們又應(yīng)該如何處理這個(gè)問題呢?
生5:改變裝置的材質(zhì),增加耐壓能力(使用PET)。
生6:采用物理方法吸收二氧化碳。
老師展示裝置:
【設(shè)計(jì)意圖】
在教學(xué)過程中,教師要依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的總體目標(biāo)及具體教學(xué)內(nèi)容,巧妙地創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,合理運(yùn)用情境,使之更好地服務(wù)于教學(xué)。把簡單刻板的教與學(xué)融化在多姿多彩的真實(shí)情境中,可以有效地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,使學(xué)生樂學(xué)、會學(xué),主動(dòng)輕松獲取知識。教學(xué)中教師善于提出一些新穎、富有吸引力的問題,創(chuàng)設(shè)一些誘人的學(xué)習(xí)情境,使學(xué)生一開始就對新問題產(chǎn)生濃厚的興趣。
深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)不僅是讓學(xué)生通過深入?yún)⑴c教學(xué)活動(dòng)深刻理解核心知識,更要讓學(xué)生經(jīng)歷高階思維過程,形成并發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)問題一定要讓學(xué)生進(jìn)行小組討論,分析清楚“意外”的原因,然后進(jìn)行改進(jìn),重新設(shè)計(jì)裝置,引發(fā)學(xué)生的深度思考。
素養(yǎng)為本的教學(xué)不以知識的學(xué)習(xí)為主要目的,在知識習(xí)得過程中通過深度思考和學(xué)習(xí),形成獨(dú)特的化學(xué)思維和認(rèn)識物質(zhì)和反應(yīng)的視角,感受化學(xué)知識價(jià)值,體會化學(xué)學(xué)科的精神和社會責(zé)任,用化學(xué)的視角去解決實(shí)際問題,才是我們在課堂教學(xué)中追求的更高目標(biāo)。
新課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)合作性學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生善于與人合作、與人交流的學(xué)習(xí)習(xí)慣。這樣的過程鼓勵(lì)了學(xué)生在合作交流的學(xué)習(xí)中產(chǎn)生思維碰撞,并將思維引向深入,從而達(dá)到促使學(xué)生深度學(xué)習(xí)的效果。初中化學(xué)教師在課堂教學(xué)中,應(yīng)該意識到深度學(xué)習(xí)的重要性,思考如何更新教學(xué)觀念,優(yōu)化教學(xué)方式,把握化學(xué)知識的內(nèi)涵,提高課堂教學(xué)的有效性,讓素養(yǎng)為本的教學(xué)落地生根。