基于深度学习理念下氢氧化铝制备和两性的教学设计

文阳春市第一中学 黄显连

基于深度学习理念下氢氧化铝制备和两性的教学设计

文阳春市第一中学 黄显连

一、深度学习与浅层学习

浅层学习和深度学习作为学习的两种学习方法，起源于1976年Marton，F，＆最初的实验法研究。深度学习强调对事实的内在理解，是指基于理解的学习，强调来自于学习者自身需求的内部驱动，能够将已有的知识迁移至新的情境，作出决策和解决问题，促进学生对知识的理解和应用。而浅层学习仅仅是一种对学科知识加以回忆的感知工作，是对材料进行表面的短时的记忆，不能很好的促进对知识和信息的理解和长期保持，它强调来自于评估要求如等级考试、平时测试的外部驱动。

浅层学习者需要外力来驱动学习，如目前典型的通过评分等级来促进学生的学习，他们只关心这次考试的失分地方及下一次考试的知识内容。为什么有些高中生尤其是高一年级的学生仍习惯于浅层学习呢？因为学生从小学、初中乃至高中的起始阶段都为了考试分数及评价而对信息的简单机械记忆，因此浅层学习已成为大多数学生基础年级的一种学习习惯。

目前高中学生的基础年级仍习惯于浅层学习的原因之一是以往的学习习惯，更主要的原因是老师的课堂教学设计缺乏深度，难以在学生面前呈现深度思考的教学设计。

二、基于深度学习理念下氢氧化铝制备的教学过程

1.课前自测

试剂：0.5mol/LAl2（SO4）3溶液、2mol/LNaOH溶液、氨水

如何根据提供试剂制取氢氧化铝？原理是什么？请用具体的化学方程式表示。

设计意图：让学生从反应原理上明确铝盐与碱反应能制取氢氧化铝，并能准确用符号这重表征表示出来。

2.分组实验

学习操作现象小组A.向铝盐加氨1、2、水至过量3、4B.向铝盐逐·滴·加氢氧化钠溶液至过量C.向氨水加铝盐5、6、D.向氢氧化钠7、8溶液逐滴加铝盐··

实验说明：用铝盐和上述两种碱分别制取氢氧化铝。取约1ml试剂于试管中，然后逐滴滴加另一试剂，边加边振荡，观察现象并记录在表格上。

设计意图：培养学生实验操作的能力和敏锐的观察能力，特别是试剂滴加的顺序和试剂用量对实验现象的影响。

3.白板展示

学习小组把现象如实记录在白板（有磁性可贴在黑板）上展示，小组互评。

选取其中具有代表性的5组，学生描述及互评如下：

小组1：

A实验：沉淀逐渐增多

B实验：先产生沉淀，后增多，再减少至沉淀消失

点评：没有描述沉淀的颜色

小组2：

A实验：白色沉淀越来越多且不溶解

B实验：先产生白色沉淀且越来越多，后沉淀不断减少得澄清溶液

点评：描述全面

小组5：

C实验：产生白色沉淀

D实验：产生大量白色沉淀

点评：滴加铝盐是否逐滴

小组6：

C实验：有白色絮状沉淀生成

D实验：开始没有明显现象，一段时间后白色沉淀增多

点评：D实验是否错过细致的观察

小组7：

C实验：产生白色絮状沉淀（后口述：振荡后沉淀是往上浮而非往下沉）

D实验：滴入铝盐时有少量白色沉淀生成，振荡后沉淀消失，如此重复出现一段时间后白色沉淀逐渐增多

点评：观察细致，描述全面，C实验的沉淀上浮而非下沉与物理学的表面张力有关

师：哪些小组对实验现象描述更准确、更规范呢？

生：在面对别组的描述摆在面前和学生之间的互评，对现象最佳的文字表达自然而然就出现了。

设计意图：培养学生的文字表达能力和分析归纳整合的能力、沟通交流能力。

4.问题讨论

问题1：B实验与D实验的试剂相同而现象不同，这与什么有关？

问题2：B操作的现象表明Al（OH）3具有什么性质？

问题3：实验室制取Al（OH）3的最佳试剂是什么？

问题4：D操作的现象你能解析吗？（后来白色沉淀逐渐增多在此不作解析）

问题5：试剂的用量与滴加的顺序会影响实验结果吗？

设计意图：通过问题的设计和学生小组之间的讨论把学生引向深度学习，培养学生思维的深刻性。

5.符号表征

由上述实验可知，实验室制备氢氧化铝的最佳试剂是：铝盐+氨水。

Al2（SO4）3+6NH3·H2O=2Al（OH）3↓+3（NH4）2SO4

用NaOH溶液制备的氢氧化铝会溶解于过量的氢氧化钠溶液中，体现了氢氧化铝能溶于碱，说明氢氧化铝具有酸性，写成酸的形式为：H3AlO3（铝酸），铝酸在溶液中不稳定，易失去一个水分子形成偏铝酸（HAlO2，弱酸），偏铝酸与NaOH溶液发生中和反应。

Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O（体现酸性）

Al（OH）3+OH-==AlO2-+2H2O

向NaOH溶液逐滴滴加Al2（SO4）3溶液，相当于碱过量，生成的氢氧化铝又会溶于NaOH溶液，可用下式表示：

Al3++3OH-=Al（OH）3↓

Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O（后沉淀逐渐增多不作解析）

设计意图：强化学生用化学用语解析化学现象及问题。

6.基于深度学习理念下的教学反思

①挖掘教材资源

教材即教学内容，它是教学得以展开的必要成份，所谓教材指的是教师指导学生学习的材料。教材对于教师来说就像木材对于木工，建材对于瓦匠一样，离不开加工与取舍、选择与创新的过程。教材不是教学内容的全部，它是可变的、发展的和开放的。要引导学生深度学习教师必须摒弃“教教材”的传统观念，树立“用教材教”的教学思想，灵活地和创造性地使用教材。必要时对教材内容进行适当的补充和删减，替换教学内容和活动，调整教学内容的顺序。

本教学案例中氢氧化铝的制备方案设计创造性地把原教材中的教师演示实验变为学生的分组实验，再从试剂的滴加顺序和用量上进行改进，使学生由感性的实验过渡到从本质上掌握了氢氧化铝实验室的最佳制备方法和它的两性。

②优化教学情境

深度学习是某种程度基于情境的行为，人类学习和知识的本质告诉我们知识具有情境性、生成性、条件性，学习者通过参与真实情境中的活动如实践、对话、协商、反思等来掌握深层知识、理解复杂概念原理，进而建构所需的知识意义并真正掌握这些知识。深度学习的实现还需要共同体的构建与支持，通过与共同体内其他成员的相互对话、彼此互动来加深对知识的理解。

本教学案例中通过以下做法创设和优化教学情境（见下图）：

③引发学生深度思考是深度学习的重点

经过深思用心悟出的知识才是自己的。教学设计中可引起学生深度思考的策略有：

实践是学生深度学习最好的老师。在本节课中把氢氧化铝制备的演示实验改为学生的分组探究实验，把对现象的口头描述改为让学生用白板书写并展示交流，把对实验现象解析的机会让给学生尝试，把教师的提问适当的交给学生提出问题并尝试小组内解决。多方位多角度提供实践的平台，引导学生深度学习。

反思是深度思考的最好方式。在本节课中设计的向铝盐分别逐滴加氢氧化钠溶液和氨水至过量，加氨水的沉淀不溶解而加氢氧化钠溶液的沉淀会溶解，原因何在？向铝盐逐滴加碱至过量改为向碱溶液中逐滴加铝盐至过量，会有什么不同的现象呢？如何解析？在实验现象的白板展示环节中，面对同学同样的实验而出现与自己不同的现象，自己的实验操作哪里出了问题？还是观察上的欠缺？这样的教学设计能引导学生进入深度思考，学会科学的质疑和反思，使学生从本质上掌握氢氧化铝的实验室制备方法和两性的学习。

问题是深度思考最好的途径。教师可为学生设置含义较为清晰的问题，让问题变得有驱动力和富于挑战性，鼓励学生进行比较、分析、综合、应用，而不仅仅局限于听课和记忆。在本节课的设计中，围绕学生分组实验探究后提出问题串，师生互动、小组交流、对话生成，在不断深入问题的引领下，引导学生深度学习。

责任编辑 潘孟良