基于深度学习的中学化学教学流程设计

    张晓静 鹿钰锋 姚如富

    摘要：通过深度学习的教学流程设计教学，对真实有效地达成教学目标具有促进作用。以人教版九年级下册第八单元课题二第三课时“金属活动性顺序”为例进行基于深度学习的教学流程设计，通过真实的教学情境、科学探究的过程、辩证地进行评价、进而进行总结反思，最后将所学知识应用到实际或陌生情境中的形式促进深度学习的形成。

    关键词：深度学习 金属活动性顺序? 科学探究

    一、问题的提出

    深度学习是对学习者对学习的投入程度、思维层次、反思状态以及迁移应用能力方面进行研究，它是在学习者基于理解的基础上以发展高阶思维为目标的一种学习方式，这里的高阶思维主要包括批判思维、迁移应用、创新创造等方面。在九年级化学课堂中渗入深度学习的理念，可以在愉快的学习氛围中提升学生动手操作能力、发散思维，并将所得到的结论迁移应用到生产生活中。

    二、基于深度学习的教学过程案例分析

    环节一：真实的问题情境

    [真实情境呈现]一位老爷爷发现他很久前扔在小溪旁的一口铁锅变成了“铜锅”。为什么会出现这样的现象？

    [学生回答]铁锅表面有铜生成，铁的金属活动性强于铜。

    [设计意图]引入真实的生活情境，联系生活现象激发学生的好奇心与求知欲，拉近学生与学科之间的距离，提高学生对探究活动的参与度;通过回忆对已学知识进行复习，并引入新知。

    环节二：科学探究过程

    [学生活动1]分组实验：小组合作进行三组实验将相应的金属放入对应溶液中并观察现象：

    ①Al+CuSO4;②Cu+AgNO3;③Cu+Al2（SO4）3。

    [小组汇报]①铝丝表面生成紫红色固体，溶液的蓝色逐渐褪去，变为无色;②铜丝表面生成银白色物质，溶液由无色变为蓝色;③无明显现象。

    [学生发现]老师，铝丝上置换的铜以及铜丝上置换的银稍微碰一下就会脱落，而且需要很长的时间才会发生反应。

    [深度学习1]很好，那我们可以如何改进呢？提供的实验材料除了铝丝和铜丝还有铝粉和铜粉。

    [学生回答]改进实验方案：可以把金属粉末均匀地洒在纸上，再把溶液滴在金属粉末上。

    [学生活动2]按照同学们提出的方案进行实验。

    [教师活动]非常好，试着总结结论并写出化学方程式。

    [学生总结]前两组发生的是置换反应，铝的金属活动性比铜强，铜的金属活动性比银强。

    [教师总结]非常好，经过多组实验的对比，通过比较，我们可以总结出常见金属的活动性顺序：

    铝>铜>银。

    环节三：辩证地进行评价

    [深度学习2]对比金属活动性顺序表，请同学们设计实验，探究比较“Zn、Cu、Ag”三种金属的活动性强弱。

    [学生1回答]可以把三种金属放在稀盐酸中，能够释放出气泡的是锌，说明锌的金属活动性强于铜和银。

    [学生2回答]前面同学没有验证铜和银的金属活动性，我认为应该将铜丝分别伸入盛有ZnCl2溶液和AgNO3溶液的试管中，其中一支试管中的铜丝无明显现象，另一支试管中的铜丝表面有银生成。

    [学生3回答]根据同学2的回答我想到了另外一种方法：可以取适量锌片、银片以及CuSO4溶液，取适量CuSO4溶液分别加入放有锌片和银片的试管中，观察是否有紫红色固体生成，从而比较三种金属的活动性。

    [设计意图]小组合作探究金属活动性，遇到问题，大家集思广益改进实验方案，缩短了时间，提高了效率，促进学生高阶思维的发展。生成性的实验课堂是实现深度学习的有效途径之一。

    环节四：深刻地进行总结与反思

    [深度学习3]很好，请同学们总结一下，金属活动性顺序对于我们学习金属的性质有哪些帮助呢？

    [学生1回答]根据金属活动性判断某些反应是否能发生。

    [学生2回答]通过金属活动性顺序表我们可以比较判断常见金属的活动性。

    [深度学习4]根据本节课的学习，大家可以从各个方面谈一下自己的感想。

    [学生1回答]感觉时间过得很快，我很喜欢化学实验，化学实验特别有趣。

    [学生2回答]我感觉小组合作探究非常好，大家可以在一起学习。

    [学生3回答]我觉得实验探究课很充实，知识点在探究的时候就好像已经消化了，而且课后也不会遗忘。

    [设计意图]同学们身体和精神都在全程高度参与探究活动，对本节课知识点的总结有充分的发言权，而且经过小组一起合作探究，印象深刻。初步建立金属活动性顺序在解决问题中的模型，在活动中总结和反思。

    环节五：迁移应用到实际问题与陌生情境中

    [深度学习5]我们知道金属钛在生活中有着广泛的用途，可以制作飞机的零件以及人造骨，但是金属活动性顺序表中没有钛，那么如果把钛添加到金属活动性顺序表中，它应该处在什么位置？你如何通过实验进行判断，得出钛应该处在的位置。

    [学生1回答]向放有金属钛的试管中加入稀盐酸，观察现象，如果有气泡产生就位于氢之前，反之则应该位于氢之后。

    [教师活动]很好，已经初步定位钛是在氢之前还是氢之后，那具体怎么判断呢？

    [学生2回答]如果有气泡产生，则选取氢之前排列金属最中间的铝的盐溶液，看是否能够发生反应，接着采用同样的方法进一步判断金属钛在金属活动性顺序表中所处的位置。

    [教师活动]非常好，这位同学采用了“中间法”看钛是否与金属的盐溶液或者钛的盐溶液与某一金属是否反应来一步步定位钛的位置。

    [學生活动3]利用提供的材料进行实验。

    [设计意图]引入学生较为陌生的金属钛，让学生在问题情境下思考和应用课堂所学知识，探究金属钛在金属活动性顺序表中的位置，检验模型的适用性，进一步对金属活动性顺序这一知识点进行升华，提高学生化学知识和方法的运用能力，实践检验是衡量深度学习的有效标准。

    三、基于深度学习的化学课堂教学设计反思

    探究金属活动性顺序的这节课，以真实的情境导入，通过一系列的学生活动探究，促进学生多方面深度学习的形成，学生的高阶思维得到一定的发展、共同促进核心素养的形成。我国学者詹青龙提出了深度学习的效能指标，以下将从四个方面进行本节课教学设计的反思。

    （一）建立协同师生关系，增强情感参与探究

    本节课主要以实验探究作为主要环节，在课堂中想要充分体现学生的主体性，教师就要扮演好主导性的角色，并且处理好与学生的关系。学生主动参与教学活动，学生的参与是积极

    主动的，此时往往会取得良好的学习效果。在做完探究实验后学生勇于提出自己的想法，面对出现的问题，大家集思广益，共同得出解决问题的方法。

    （二）进行持续有效反馈，导向学习目标评估

    针对本课题的实验探究，学生们积极给出实验方案，对于所给出的方案经过师生的共同评价反馈进行完善。在实验过程中出现的问题，大家各抒己见，共同商讨得出问题的解决方案。充分培养自我监控与反思的能力，针对自己所欠缺的方面，及时进行完善。

    （三）提出活动要素问题，促进高阶思维发展

    在通过实验探究解决老师所提出来的问题的同时，同学们能够根据本节课的活动主题提出相应问题并解决，在解决问题的过程中促进高阶思维的发展。就铝丝上置换的铜以及铜丝上置换的银稍微碰一下就会脱落，而且需要很长的时间才会发生反应这一问题以及在问题情境中学生对金属活动性顺序相关知识的迁移应用，学生们进行深入思考，促进了高阶思维的发展。

    （四）合作完成探究活动，体现化学核心素养

    学生设计实验方案，分工合作，共同完成实验探究过程。在实验的过程中小组通过对实验方案的改进，体现了同学们在实验中善于发现问题并积极思考的良好素养，在科学探究与实验创新能力方面得到一定的发展。

    参考文献：

    [1]曾蓉.促进高一学生化学深度学习的教学设计及实践研究[D].广西：广西师范大学，2019.

    [2]刘岩，张发新.化学教学中促进学生深度学习的实践与探索[J].化学教学，2015（9）：1923.

    [3]詹青龙，陈振宇，刘小兵.新教育时代的深度学习：迈克尔·富兰的教学观及启示[J].中国电化教育，2017（5）：7379.

    [4]胡久華，罗滨，陈颖.指向“深度学习”的化学教学实践改进[J].课程·教材·教法，2017（3）：9096.