基于深度学习的多元目标策略教学研究

蔡辉舞 洪兹田 陈女婷

[摘 要] 学科核心素养视角下的课堂教学，要求基于课标、教材和学生认知起点，制定明确具体的教学目标，明确教学重难点，采取多元教学策略，创设真实情景和精心设计教学活动，促进学生深度学习。以人教版“制取氧气”（第1课时）的教学为例，梳理基于深度学习的多元目标多元策略教学案例设计流程，并对该案例进行反思与评价。

[关键词]  初中化学;核心素养;深度学习

学科核心素养视阈下的课堂教学，要基于课程标准，密切联系自然、社会生产生活实际或热点问题，创设学生可感知、可理解的真实性的学习情境。帮助学生将已知世界和未知世界联系起来，从已有知识出发，理解、掌握新的知识，发展高阶思维，学会深度学习。要基于学情，精心设计组织学习活动，实现以学定教。要倡导对话和交流，建立师生学习共同体，让学习活动成为课堂教学的主旋律。

深度学习是一种基于思考、理解并能促进关键能力和必备品格内化的一种学习方式。学习者能积极主动地、批判性地学习新的知识和思想，将它们融入原有的认知结构中并能够将已有的知识迁移应用到新的情境中，作出决策和解决问题的学习。实践证明，当学生真正进入学科思维状态时，当学习进入学科内涵本质时，当学生已有的知识被激活并作为新知识的基础时，当学生发现所学知识的现实意义并学以致用时……，学生才能学得深刻。现以“制取氧气”（第1课时）为例，谈谈基于深度学习的多元目标多元策略教学案例设计，以期为化学核心素养在课堂教学中的落地提供参考。

一、制定明确具体的教学目标

人教版第二单元课题3《制取氧气》共需要两课时：第1课时，学习氧气的制法及催化剂和分解反应的概念;第2课时，学习氧气制取装置的选择及如何用高锰酸钾制取氧气及注意事项。本课是第1课时，包含的内容是：（1）认识制取氧气的三种途径：自然界、工业上、实验室。（2）掌握实验室制取氧气的药品及原理，重点介绍用过氧化氢制取氧气。（3）通过“实验探究”了解催化剂及催化作用。（4）认识分解反应，能判断分解反应。

确定多元教学目标，除了知识目标外，还包括：通过探究活动，渗透“控制变量对比实验”的方法;通过制取氧气的三个文字表达式，利用“比较、归纳、分类”的方法，建构分解反应的概念并渗透元素守恒观和分类观;通过情景创设及催化剂的应用，体现从生活走进化學，化学应用于生活的学科理念，体现了化学的学科价值。

二、明确教学的重难点

教学重点：实验室制氧气的原理;过氧化氢制氧气。教学难点：催化剂的概念和催化作用。

三、根据多元教学目标采取多元教学策略

（一）创设情景，激发学科情感

课程标准指出，教师应从学生已有的经验出发，让他们在熟悉的生活情境和社会实践中感受化学的重要性，了解化学与日常生活的密切关系，逐步学会分析和解决与化学有关的一些简单的实际问题。所以实验室制取氧气的原理主要是通过创设生活中获得氧气的例子，引导学生提取信息书写化学反应式，激发学习兴趣。①“氧来乐”图片及说明书;②特种部队用高锰酸钾进行野外生火介绍;③火柴中的奥秘，氯酸钾也可用于实验室制取氧气。

（二）通过实验探究，渗透学科方法

在化学教学活动中，实验是进行科学探究的重要方式。通过实验探究，设计有价值的问题，让学生“动手”和“动脑”相结合，通过对实验的操作、观察、分析及问题的层层剖析递进，促进学生对催化剂概念的建构和理解，突破教学难点。同时，通过探究实验，不仅渗透了控制变量对比法思想，而且使学生明白，化学反应受很多因素的影响，催化剂的种类是其中的一个因素，通过使用催化剂，可以改变化学反应的速率。

（三）设计有价值的问题，促进知识理解

问题是思维的源泉，更是思维的动力。通过设计有价值的问题，引导学生进行思考，通过问题的解决建构对知识的深层理解。如：我们在实验室中能否利用过氧化氢溶液、高锰酸钾这两种物质制备氧气呢？想一想，研究这样的问题应该从哪些方面着手？需要考虑哪些具体问题？以做午餐为例，谈谈我们的设想。这些问题，引导学生用类比的方法考虑制取氧气的思路。实验室能用过氧化氢溶液制氧气吗？ 二氧化锰在过氧化氢溶液制氧气中起什么作用？有何特点？除了二氧化锰外，过氧化氢溶液制取氧气还有没有新的催化剂？通过问题的层层剖析，建构催化剂的“一变二不变”，进一步促进对催化剂的理解及应用。

（四）通过符号表征建构概念，建构化学观念

学生已经能从反应物和生成物的种类判断化合反应，也知道化合反应的特点是“多变一”，所以，变换一下思维方式，让学生分析三个制取氧气反应的共同点，达到对概念的举一反三，融会贯通。通过解析分解反应的概念，渗透分类法。通过化学式的符号表征，找出共性，归纳得出制取氧气的原理是利用含氧物质的分解，渗透化学反应前后元素不变的观念。

四、精心设计促进深度理解的教学活动

教学主题一：复习导入，创设情境

【问题1】氧气在生产生活中很重要，请你说说氧气有哪些用途呢？

【问题2】那么，如此重要的气体，我们怎样才能得到呢？下面，我们就一起来看看两个生活中获得氧气的例子。

【展示】（1）“氧来乐”图片和文字说明书;（2）特种部队野外生火

【讲解】（1）如果鱼塘里缺氧，就会造成大量的鱼死亡，对渔民造成很大的经济损失。渔民们常用一种叫作“氧来乐”的增氧剂给鱼塘增氧。“氧来乐”的主要成分“过氧化氢”会分解成氧气和水。所以，这里写到“分解快、无残留、绿色环保”。引导学生尝试用文字表达式书写过氧化氢分解产生氧气的反应。

（2）特种部队正在野外生火。要想在30s之内燃起篝火，离不开特种兵背包里的法宝——高锰酸钾。高锰酸钾可以分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气。产生了支持燃烧的氧气，生火当然不成问题。引导学生尝试用文字表达式书写高锰酸钾分解产生氧气的反应。

（3）火柴中的奥秘——火柴头上蘸的是硫和氯酸钾等化学物质，盒子上涂的是红磷和三硫化二锑等化学物质。当划火柴时，火柴头和火柴盒侧面摩擦发热，放出的热量使氯酸钾分解，产生少量氧气和氯化钾，使红磷发火，从而引起火柴头上易燃物（如硫）燃烧，这样火柴便划着了。引导学生尝试用文字表达式书写氯酸钾分解产生氧气的反应。

设计意图：新课程倡导从学生已有的经验出发，让他们在熟悉的生活情境和社会实践中感受化学的重要性。这三个例子深深地吸引起了学生的眼球，一方面使学生感受到氧气的用途广泛，另一方面也使得氧气的制取有了切入点，很好地引入了本节课的核心内容——如何制取氧气。通过恰当的情景设置，特别是选择与生活实际紧密联系的情景，极大地激发兴趣，利用化学变化得到物质是生产生活中不可或缺的，体现了学科的社会价值。

教学主题二：初步建构制备方法

【问题1】我们在实验室中能否利用过氧化氢溶液、高锰酸钾这两种物质制备氧气呢？想一想，研究这样的问题应该从哪些方面着手？需要考虑哪些具体问题？以做午餐为例谈谈我们的设想，然后进行迁移。

学生畅所欲言，做饭的准备思路。买菜、厨具的选择、烹调的步骤……教师引导学生迁移到制取氧气应考虑的问题。

【归纳】大体流程，药品、原理——装置——操作，这样我们考虑问题会更有序一些。这节课，我们的主要任务就是第一步，来确定反应原理的可行性问题。

设计意图：氧气是学习制取物质的第一种气体，引导学生从最熟悉的做饭探究到实验室制备物质的粗略思考流程，让学生明确问题研究的方法和思路有利于减少实验的盲目性，为今后学习更多物质的制备奠定基础。同时，指出本课题的学习重点——实验室制氧气的原理。在这一环节中，从学生的最近发展区——生活中的烹调，走进设计气体的制备设计，循序渐进，顺利迁移，促进学生思维的发展，提升解决问题的能力。

教学主题三：实验探究，方法渗透

【实验探究一】二氧化锰在过氧化氢制氧气中起什么作用？（如图1和图2）

【实验探究二】寻找新的催化剂（如图3）

【查阅资料】对过氧化氢分解起催化作用的物质还有：硫酸铜溶液、氧化铁、马铃薯、猪肝、氯化铜、红砖粉末等等。

【实验探究】寻找新的催化剂？

【方法建构】3个探究实验中你的发现与收获。

设计意图：将待学的催化剂相关内容与实验相结合，通过设计有价值的探究问题， 层层剖析递进，促进学生思维螺旋式上升和对催化剂概念的建构。同时在“做中学”促进学生科学素养的全面发展。通过探究1和探究2的实验探究，分析和归纳建构催化剂的“一变二不变”的特点。探究3设计目的是进行思维拓展及控制变量的方法渗透，通过對比的科学探究，得出了化学反应的快慢受很多因素影响，如催化剂的种类等，促进深度学习的高阶思维提升。通过3个探究实验，渗透“控制变量对比”的化学学科方法，渗透对比实验的关键——控制变量，彰显实验的教育教学功能，加深对催化剂概念的理解。通过实验，建构化学实证观，明确化学反应受多因素影响，可以利用催化剂改变化学反应速率，使化学更好地为人类服务。

教学主题四：引导分析，解析概念

【对比归纳】特种部队野外生火中的法宝——高锰酸钾在实验室中受热分解可用于制取氧气。除此之外，火柴中的奥秘，氯酸钾也可用于制取氧气。观察这三个反应的文字表达式，有何共同的特点？它们与化合反应有什么不同？

设计意图：学生已经知道化合反应的特点和判断，所以变换思维方式，让学生通过分析、归纳三个反应的共同点并与化合反应对比，解析和建构分解反应的概念，渗透分类法，并通过迁移应用达到知识的巩固应用。

教学主题五：知识拓展，感受价值

【知识小卡片1】

（1）催化剂在生产和生活中的应用。

（2）神奇催化剂——唾液淀粉酶是具有催化活性的蛋白质，催化淀粉水解为葡萄糖。

（3）我国在催化剂研究上做出贡献的科学家，如蔡启瑞院士和卢嘉锡院士。

【知识小卡片2】

（1）自然界中产生氧气的途径;

（2）实验室制取氧气的三种方法;

（3）工业上分离液态空气制取氧气。

设计意图：知识小卡片1目的在于让学生明白我们可以控制反应条件，让化学更好地为人类服务，感受化学学科的价值;感受科学家对人类的贡献，增强爱国主义情操。知识小卡片2目的在于让学生明白获取氧气的多种途径，感受制备物质可以用化学方法，也可以用分离提纯等物理方法，掌握知识的同时获得思维的开拓。

五、教学反思与评价

（一）体现学科价值

从“氧来乐”“特种部队起火”走进课题，体现了从生活走进化学，从“火柴中的奥秘”“催化剂在生产生活中的应用”感受了化学让世界变得更加绚丽多彩的豪情与自豪，感受人类控制反应条件更好为人类服务的学科价值，提高学生的学科核心素养。

（二）凸显实验功能

实验探究，不仅要引导学生亲身经历和体验科学探究活动，更要通过探究活动，获取知识，启迪学生的科学思维，培养学生的实践能力，渗透学科方法。在“做科学”中突破教学难点，建构催化剂的概念，渗透控制变量对比实验的学科方法。

（三）问题拓展思维

问题的有效性和针对性是课堂高效的保证。通过问题的层层递进，促进学生思维的螺旋式上升;设计巧妙的问题，能促进学生对知识的理解，突破学生认识上的障碍点。在探究活动中，做到既“探”又“究”。如探究实验结束后，设计问题：反应后试管内的物质，为什么要进行分类回收？学生如果明白了催化剂的特点，也就明白了回收的价值。知识卡片1中，设计问题：化学反应中，只有二氧化锰能做催化剂吗？催化剂只能加快化学反应的速率？这两个问题有效地解决了学生对催化剂认识上的偏差。知识卡片2中，设计问题：从空气中制取氧气是分解反应吗？让学生从学科本质上认识物质变化，加深对分解反应概念的理解。

总之，只有基于学情和学生认知特点，将课标内容细化为教学目标，明确教学重难点，才能采取多元教学策略，精心设计促进深度理解的教学活动。让学生在深度学习中促进关键能力和必备品格等高阶教育目标的内化，促进学科核心素养在课堂教学中的落地。

[参 考 文 献]

[1]王云生.王云生的教学主张[M].北京：中国轻工业出版社，2014.

[2]余丽蓉.“制取氧气”的教学策略及反思[J].化学教学，2012（3）.

[3]毕华林，辛本春.促进“观念建构”的化学教学策略[J].中学化学教学参考，2011（7）.

[4]王磊.从知识解析为本到基于学生认识发展，促进化学教学设计与实践向高水平跨越——北京师范大学化学教育研究所“高端备课”项目简介[J].化学教育，2010（1）.

（责任编辑：张华伟）