重构教学场域，支撑深度学习案例学校：常州市教科院附属中学

文 陈广余

大部分学校的化学课都在行政班教室进行，若碰到实验，通常找实验员借用实验用品，拎到教学楼作演示实验，若想教室里的学生能人人动手，进行分组实验，就得把整班带到化学实验室，其中自是诸多不便。这就导致了学生在九年级学习期间只有8次机会进入化学实验室，加上这8个实验本身的难度、容量等因素，相关学科内容的教学也就呈现出这样的景象：

教师上一节课在行政班教室和学生讲知识，下一节课再到实验室体验，未能让学生好好开展探究性学习、培育实验探究能力。

华东师范大学张际平教授认为：在教学场域建设中，人本主义是首要要素。在人、技术、资源和环境等要素中，人是最重要的。同时，辅以环境心理学、信息学、人工智能、人机交互等技术支持，以互动为核心，充分发挥各要素的作用，调动课堂教学主体的能动性。

从这个意义说，化学学科教室明显优于传统的化学实验室：实验探究与理论学习无缝对接，使化学学习回归其学科本质。

我们要开展基于学科教室的化学深度学习，必须从两方面着手：一是硬件，即化学学科教室的构筑要符合化学学科的特性，同时兼备丰富多样的教学材料、教学空间：二是软件，即要坚守以学生化学学科素养提升为主旨的教学追求，设计符合学生身心发展特点的教育教学活动，并提供学习支持。

空间重构与功能完善

化学学科教室是一个多功能空间，既有传统化学实验室的功能，同时还能满足常规教学、教师办公、实验准备、资料查询以及学科教研等功能。

学科教学是化学学科教室的基本功能。黑板、讲台、一体机等多媒体设备，可以满足板书、音视频播放、人机交互等教学活动。讲台和集中授课区的课桌椅都是可移动的，类似梯形的课桌也可以拼成人数不等、形状各异的小组围坐方式，这就为教师根据学习内容、学生能力的差异采取相应的学习方式提供了可能。

实验探究是化学学科教室的重要功能

化学学科教室与传统实验室的最大区别是实验教学与常规教学无缝对接。

教室周边的橱柜里存放着近阶段化学学习可能会用到的所有仪器、药品等，类似于pH测定这样的小型实验，可以直接在课桌上进行；类似于氧气制取与性质这样的大型实验，学生可到大型实验区进行，完成后立即回到座位。

这样的化学教学打通了实验教学与知识教学的空间梗阻，既符合化学学科的认知规律，又回归化学课堂的本真意蕴。

阅读展示是化学学科教室的特色功能

人是用语言进行思维的，化学学科有自己独特的思维方式与语言系统，阅读和表达恰好从输入和输出两个角度，对学生的化学语言发展和思维训练提供帮助。

学科教室的图书阅读区、数字学习区，就是把与化学相关的资源，从传统图书馆移放到化学学习最近的地方，是化学学习和资源管理的双赢。平面展示区和立体展示区用于展示化学学习过程中生成的知识概念图、典型实验装置、方案模型设计等各种材料。

学科教研是化学学科教室的拓展功能

教师工作站不是简单的办公桌，这里不仅是本教室各种水电气的控制中心，也不仅是教师的办公场所，更重要的是以化学教师姓名命名的这间学科教室，聚集了国内几乎所有的初中化学教材，还有部分国外教材，各种图书、杂志。

环境布置也由学科教师根据自己的教学主张、个人爱好、学生特点等自行安排。这里满满的都是属于化学的、属于教师的、属于学生的学习环境、学习资源和学习氛围。无论是教师还是学生，都可以随时开展化学教研和化学学习：实验创新、静心阅读、读书沙龙、教学研讨……这就是一个潜心化学的所在。

教学重整与深度学习

深度学习的发生，不仅要有硬件支撑，还要基于一定思维空间和挑战性的学习任务或活动载体。在进行知识学习的同时，更要有意识地引导学生运用知识、探究未知、赋予学生更广阔的学习空间，从而进入情绪高投入、思维高层次、认知多体验的深度学习中。以沪教版“化学变化中的质量关系”一课为例，阐释了基于学科教室的化学深度学习。

环节一：创设情景引发深度学习

平面展示区布置着波义耳、罗蒙诺索夫、拉瓦锡关于化学反应前后质量研究的大幅史实海报，立体展示区陈列着他们所用实验装置的复制件，学生阅读、思考、交流，并书写实验中氧化汞分解的文字表达式和符号表达式。

设计意图：学生经过课前预习结合已有知识，对化学反应中物质、元素、原子的质量关系已经有了朦胧认识，因此没有简单地让学生猜想化学反应前后各物质质量总和如何变化，而首先呈现由数字学习区查得的三位科学家的史实，尤其是波义耳的史实与学生预期形成了强烈的认知冲突，引发了学生的思考：为什么波义耳实验后天平不平衡了？同时，两种表达式的书写宏观和微观结合，文字和符号结合，引发学生从物质变化观、元素守恒观分析氧化汞分解。

环节二：实验探究推进深度学习

学生6人一组，借鉴科学家的智慧，选择学过的化学反应为载体，讨论实验装置与操作过程，探究化学反应前后各物质质量总和的变化情况；并把自己实验过程中的现象结论与科学家的相比对，感悟实验装置设计与操作中应注意的问题；进而根据教师给定的氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应设计装置进行实验。

设计意图：总结得出质量守恒定律文本内容并不困难，真正困难的是学生是否真正理解质量守恒定律的内涵。传统教学是教师完成课本上的两个实验，然后由此总结出质量守恒定律，学生情绪投入不高、思维深度不深、认知体验不强，对知识的理解与应用也就很难到位。

本设计充分利用学科教室仪器药品的装备优势，除教材提供的方案外，学生完全可以利用许多反应，设计出许多实验装置，然后到大型实验区完成探究。虽然由于预习等原因，有许多学生选用了教材实验，但教学实践中仍然出现了好几组学生自主设计实验，这正是创新的星星之火。

化学反应的多样化、实验装置的多样化，对后续装置是否要密封、反应物怎样混合等问题的讨论，以及质量守恒定律内涵的理解，都提供了鲜活的教学资源，这在传统教学场域是很难实现的。

环节三：分析论证深化深度学习

充分利用黑板上氧化汞受热分解的表达式，结合沪教版第三章第一节所学电解水的微观过程，引发学生从化学反应前后原子数量不变的角度，分析质量守恒定律具有普适性的微观本质。

设计意图：质量守恒定律的适用范围是所有化学反应，但仅通过有限的几个实验很难说明这一点。怎么把有限实验得出的结论推演到所有？必须从化学反应微观本质的角度予以论证。

学科教室大型实验区的橱柜里存有各种分子、原子模型，随时成为化学学习的课堂资源。梁永平教授认为，促进学生科学本质理解的教学设计，应该以探究性教学为基本活动方式，以显性和反思性活动为基本教学策略。

这里“显性”就是指把对科学本质的理解作为认知性教学结果而有意地确定为目标和计划，“反思性”是指要为学生提供认识论层面分析与活动机会。这样的教学既与梁教授的观点相吻合，也与深度学习的要求相契合。

环节四：课后继续感悟深度学习

教师结课：“质量守恒定律是化学变化普遍遵守的规律，但有些变化发生时，却会出现质量亏损情况，这又是为什么呢？感兴趣的同学可以课后研究。”

设计意图：一节课的结束，不是所有问题的解决，而是解决一个问题同时又引发新问题。学习的本质不仅要习得知识，更要学会学习。这样的结课，又吸引一些学生在下课铃声响起的时候转向图书阅览区、数字学习区、教师工作站……开启新的学习旅程。

这种基于学科教室的化学学习，学生能够批判性地学习新的思想和事实，并融入原有的认知结构中，在众多思想间取得联系，将已有的知识迁移到新的情境中。这种硬件过硬、软件不软的教学场域，有力地支撑深度学习的发生。