江蘇省邳州市陳樓中學（221300）王艾禮

化學實驗是培養(yǎng)學生探究意識和創(chuàng)新能力的主要手段，對學生的成長與發(fā)展起著積極的作用。但是部分學生在學習化學實驗時缺乏深度思考與探究，淺層學習影響了學生的學習動機、學習行為以及認知結(jié)果，這與實驗教學旨在培養(yǎng)學生高階思維、核心素養(yǎng)的目標相去甚遠，因此深度學習的開展與實施勢在必行。為此，本文對基于深度學習的初中化學實驗教學的有效開展加以探究，引導學生在深度學習中明確實驗原理、設(shè)計實驗步驟、探究實驗過程、應(yīng)用實驗結(jié)論，最終在實驗中提升自身的化學綜合水平。

一、深度學習概述

相對淺層學習而言，深度學習更加關(guān)注知識的本質(zhì)以及意義，它是指學習者在淺層學習的基礎(chǔ)上通過對知識的再認識構(gòu)建知識關(guān)系，并在理解的前提下進行應(yīng)用與遷移，做出決策和解決問題的一種學習模式。開展深度學習需要經(jīng)歷多個步驟，其中包括信息的整合、問題的思考與解決、知識的遷移與應(yīng)用等。在深度學習的整個過程中，學生的思維將得到拓展和延伸，所以基于深度學習開展初中化學實驗教學，對學生的思維發(fā)展與核心素養(yǎng)的培養(yǎng)具有積極的意義。

二、深度學習的價值體現(xiàn)

（一）利于學生創(chuàng)新能力的提升

創(chuàng)新能力是每個學生必備的能力，也是促進學生成長與發(fā)展的關(guān)鍵能力。淺層學習無法讓學生對問題形成真正的認識與進行深度的探究，表面化的理解與認知不足難以讓學生對知識與方法進行創(chuàng)新。而深度學習則是讓學生對知識的深層內(nèi)涵和意義進行學習，通過信息的整合和問題的解決來創(chuàng)造出多種方法，從而實現(xiàn)學生創(chuàng)新能力的提升，為學生今后的發(fā)展鋪平道路。

（二）利于學生探究意識的培養(yǎng)

合作與探究是課程標準提到的學習方式，合作與探究能力是當下學生欠的基本能力之一?；谏疃葘W習開展初中化學實驗教學，可讓學生對化學概念、定律、方程式以及實驗的設(shè)計和原理進行探究，明白問題提出的依據(jù)，找到問題解決的方法，并努力做到“知其然，并知其所以然”，同時在與他人的合作過程中將層層遞進的問題一一破解，最終養(yǎng)成獨立思考的意識以及合作探究的精神。這樣的教學，可保證每一位學生都能獲得自我成長，實現(xiàn)共同進步與發(fā)展。

（三）利于學生知識框架的構(gòu)建

深度學習是一個由外到內(nèi)層層遞進的過程，也是學生通過提出問題、思考問題、解決問題構(gòu)建知識框架形成批判性思維的過程。教師在設(shè)計教學活動時，務(wù)必要結(jié)合學生的學習特點和課程標準的教學要求，讓學生在學習中體現(xiàn)主體性，同時使學生對知識的探究從表面向深度過渡，對知識依次進行基礎(chǔ)理解、深層理解、遷移應(yīng)用，將陌生的知識熟悉化、抽象的知識形象化、理論的知識實踐化，讓學生對知識充滿渴望，并且通過自己的探索和應(yīng)用建構(gòu)知識體系，一步步豐富知識框架，為今后的成長積攢能量。

三、基于深度學習的初中化學實驗教學環(huán)節(jié)

（一）創(chuàng)設(shè)情境，為實驗做好鋪墊

多數(shù)學生在剛開始接觸化學時對化學實驗并不熟悉，為了更好地讓學生對實驗有所了解，激發(fā)學生的好奇心，教師可以結(jié)合學生的生活經(jīng)驗以及認知水平，以講故事、提問題、做游戲等形式為學生創(chuàng)設(shè)情境，通過圖片、視頻、語言等多方面的刺激，鼓勵學生對實驗進行探究。創(chuàng)設(shè)情境，不僅可以消除學生對課堂知識的陌生感，還可以調(diào)動學生的學習積極性，讓學生在情境中學會獨立思考，為實驗探究打好基礎(chǔ)，進而在教師的指導和幫助下掌握和內(nèi)化實驗重點知識。

（二）設(shè)計問題，強化知識建構(gòu)

教師在開展實驗教學時，可以依據(jù)實驗教學目標為學生設(shè)計問題，激發(fā)學生的求知欲，引導學生由淺層學習向深度學習轉(zhuǎn)變，最終在解答問題的同時學會深度思考，從而強化知識建構(gòu)。教師在設(shè)計問題時應(yīng)注意兩點：第一，問題要依據(jù)學生的認知規(guī)律和知識框架來設(shè)計，目的是讓學生學會應(yīng)用學到的知識和已有的經(jīng)驗解決問題，從而獲得成就感。第二，問題的設(shè)計要體現(xiàn)層次性，讓不同層次的學生能夠通過層層遞進的問題拓展思維，最后實現(xiàn)知識建構(gòu)。

（三）知識遷移，落實知識應(yīng)用

當學生通過實驗內(nèi)化知識之后，教師可向?qū)W生展示生活中的化學問題或者現(xiàn)象，讓學生應(yīng)用所學知識解決生活中的問題，體現(xiàn)化學實驗的價值。學生在遷移應(yīng)用知識的過程中提升了自身的生活技能，積累了生活經(jīng)驗。這一環(huán)節(jié)是實驗教學的重點，也是讓學生體驗實驗設(shè)計的必要性和化學知識的實用性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。教師在設(shè)計這一環(huán)節(jié)時要強調(diào)學生的深度思考，進而完善實驗教學的成果。

（四）課堂總結(jié)，回顧教學重點

課堂總結(jié)是深度學習的最后一個環(huán)節(jié)，也是教師引導學生構(gòu)建知識框架的重要途徑。課堂總結(jié)不僅要總結(jié)課堂知識，還要對課堂中學生疏忽之處或者不足之處進行整理和分析，進而引導學生對問題進行深度思考。除此之外，教師還要在課堂總結(jié)中幫助學生構(gòu)建思維導圖，讓學生在思維的延展過程中回顧實驗重點知識并加以記憶，最后將其應(yīng)用于生活中，體現(xiàn)實驗教學的實效性。

四、基于深度學習的初中化學實驗教學案例

下面以“二氧化碳的制取與性質(zhì)”實驗為例，對基于深度學習的初中化學實驗教學進行探究。

（一）教學目標

（1）組裝實驗器材，制取二氧化碳氣體。

（2）通過實驗探究二氧化碳的性質(zhì)，并通過實驗實現(xiàn)知識的遷移。

（3）通過實驗探究培養(yǎng)學生的合作精神和探究意識，從淺層學習向深度學習轉(zhuǎn)變，讓學生自主構(gòu)建知識框架，并在實驗過程中發(fā)展核心素養(yǎng)。

（二）教學重點和難點

（1）教學重點：二氧化碳的制取。

（2）教學難點：二氧化碳的性質(zhì)實驗。

（三）教學過程

1.創(chuàng)設(shè)情境，引出實驗

二氧化碳與我們的生活息息相關(guān)，但是學生對二氧化碳并不熟悉。為了讓學生對本實驗充滿期待和好奇，教師可以在實驗開展之前創(chuàng)設(shè)情境：有一種物質(zhì)，植物的生長離不開它，被消防官兵所青睞，同時它也是全球變暖的主角，它到底是什么呢？請大家思考并猜測。

學生自主思考，回答問題。通過創(chuàng)設(shè)情境，引導學生認識二氧化碳這一物質(zhì)，并對二氧化碳充滿好奇。

設(shè)計意圖：以猜謎語的方式創(chuàng)設(shè)情境，不僅可以吸引學生的注意力，活躍實驗課堂氣氛，還能讓學生結(jié)合自身的認知和生活經(jīng)驗去認識二氧化碳，為接下來的實驗探究做好鋪墊。

2.提出問題，合作探究

教師引導學生思考問題：空氣中如果沒有二氧化碳會怎樣？空氣中的二氧化碳密度比空氣大還是??？如何制取二氧化碳？并給出制取二氧化碳的化學方程式：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。

首先，讓學生以小組合作的形式對二氧化碳進行淺層學習，在此基礎(chǔ)上對二氧化碳的制取進行探究，之后再根據(jù)教師給出的化學方程式設(shè)計實驗，安裝實驗裝置（如圖1），實現(xiàn)深度學習。接著，教師對學生的實驗裝置進行指導，并引導學生結(jié)合自身的生活經(jīng)驗以及對二氧化碳的認識思考二氧化碳具有哪些性質(zhì)，以及設(shè)計怎樣的實驗可以證明二氧化碳的存在。例如，二氧化碳可以用來滅火，說明二氧化碳不具有可燃性，那么如何設(shè)計實驗來驗證這一性質(zhì)？

圖1

學生通過實驗驗證二氧化碳的性質(zhì)。例如，為了驗證二氧化碳的密度大小，學生將兩個燒杯分別放在天平的兩端，并向一個燒杯中倒入二氧化碳，天平向哪個方向偏移那么哪邊氣體的密度就大。又如，在驗證二氧化碳不支持燃燒這一性質(zhì)時，學生將帶火星的木條放入二氧化碳中，觀察帶火星的木條的變化情況，以此驗證二氧化碳的這一性質(zhì)。

設(shè)計意圖：問題的提出激發(fā)了學生的探究意識，使其在淺層學習的基礎(chǔ)上通過實驗探究實現(xiàn)深度學習，即從二氧化碳性質(zhì)的淺層學習向性質(zhì)的探究轉(zhuǎn)變，最終通過操作實驗將二氧化碳的性質(zhì)加以內(nèi)化，構(gòu)建知識框架。

3.課外拓展，實現(xiàn)遷移

教師表演“魔術(shù)”：向一個盛滿紫色溶液的燒杯中通入二氧化碳，溶液瞬間變?yōu)榧t色。

學生從中可知二氧化碳可使紫色石蕊變紅。

教師講述故事：有個孩子吃了半個西瓜之后，將剩下的半個西瓜放入久未開封的地窖中，結(jié)果父母沒有看到孩子回家，就去地窖中找，最后三人都被困在地窖中無一生還。隨后提出問題：在遇到以上情形時應(yīng)該如何應(yīng)對才能確保人身安全？

設(shè)計意圖：課外拓展的目的是讓學生對本節(jié)課學到的知識進行遷移，學會運用二氧化碳不支持燃燒這一性質(zhì)解決問題。這樣既能鞏固課堂知識，又能體現(xiàn)化學實驗的價值和意義，培養(yǎng)學生的學科素養(yǎng)。

4.實驗總結(jié)，強化鞏固

實驗結(jié)束后，教師和學生一起討論、回顧課堂知識點，關(guān)注實驗操作的失誤，總結(jié)課堂重點，從而加深印象，強化記憶。涉及如下具體內(nèi)容：

（1）二氧化碳是無色無味的氣體。

（2）二氧化碳的密度比空氣大。往天平上的兩個燒杯中的一個倒入二氧化碳，天平指針向二氧化碳端偏移，從而驗證了該性質(zhì)。

（3）二氧化碳不燃燒也不支持燃燒。將帶火星的木條放入盛有二氧化碳的燒杯中，火星熄滅，從而驗證了該性質(zhì)。

（4）二氧化碳可以使紫色石蕊變紅。這一性質(zhì)可以作為二氧化碳的驗證性實驗來實施。

設(shè)計意圖：教師從二氧化碳的物理性質(zhì)、化學性質(zhì)以及實驗驗證等方面對實驗進行總結(jié)，幫助學生回顧實驗過程和結(jié)論，讓學生在心中構(gòu)建化學思維導圖，牢固掌握二氧化碳的制備及其性質(zhì)。

教師結(jié)合二氧化碳的性質(zhì)提出生活實踐問題：二氧化碳除了可用來滅火，還有哪些用途？生活中為了給雞蛋保鮮，人們常常用石灰水制作雞蛋保鮮劑，請解釋一下其中的原理。

學生通過回答問題，體會化學給生活帶來的便利，并且能夠在教師的指導下思考生活中二氧化碳的作用，為接下來的應(yīng)用學習打好基礎(chǔ)，最終發(fā)展自身的化學素養(yǎng)和實驗技能。

設(shè)計意圖：通過思考生活中二氧化碳的應(yīng)用，讓學生對本節(jié)課的知識加以鞏固，并在應(yīng)用中體驗化學知識的實用性，最后在知識的遷移過程中落實深度學習；在構(gòu)建知識體系的同時，完成本節(jié)課的實驗教學目標。

在初中化學實驗教學中開展深度學習，有利于學生思維的提升和知識的建構(gòu)，并且還能讓學生掌握和應(yīng)用化學知識解釋生活現(xiàn)象和解決實際問題，實現(xiàn)知識的遷移，體現(xiàn)化學學習的價值和意義。當下基于深度學習開展化學實驗教學還需教師繼續(xù)深入研究，以提高探究性實驗的效率，進而實現(xiàn)教與學的共同進步與發(fā)展。