基于深度学习的初中化学实验教学策略探讨

何洋 倪刚

[摘   要]深度学习是提升学习者自身素养，顺应时代发展的基本能力。结合初中化学“铁腐蚀”实验，从创设情境、培养能力、提升兴趣、融入生活、有意记忆等五个方面阐述了基于深度学习的初中化学实验教学策略。

[关键词]深度学习;初中化学实验;铁腐蚀;核心素养

[中图分类号]   G633.8        [文獻标识码]   A        [文章编号]   1674-6058（2019）17-0074-03

所谓深度学习，是指在教师的指导下，学生在理解学习的基础上及满足自身学习兴趣与需求的条件下，积极参与，获得发展的有意义学习的过程，其核心要素之一就是以整合的知识为内容，积极主动地、批判地学习新的知识和思想，并将它们融入原有的认知结构中，且能将已有的知识迁移到新的情境中[1]。

化学是一门以实验为基础的科学，其大量的抽象理论、实验现象、实验结论以及化学方程式对学生的学习和理解能力有很高的要求，[2]因此，对化学实验深度学习策略的研究具有重要的意义。本文以初中化学实验“铁腐蚀”为例，从以下几个方面浅谈基于深度学习的初中化学实验教学策略。

一、基于深度学习的“铁腐蚀”实验教学策略

（一）激发学生兴趣，唤醒深度学习欲望

浓厚的学习兴趣能激发学生的求知欲，使学生在愉快的氛围下发挥自己的潜能，提高学习效率。因此，有效激发学生学习兴趣是实现深度学习的第一步[3]。教师应进行精心的教学设计安排，力求教学生动形象、幽默风趣，使学生在愉快的气氛中学习。为此，可借助多媒体，通过图片或动画向学生展示直观的化学知识，还可以通过编程，实现化学实验虚拟化，增强学生的认知。通过多媒体辅助教学，可构建内容更加丰富、气氛更加活跃的课堂，实现师生、生生的良性互动，激发学生的学习兴趣，唤醒学生深度学习的欲望。在本课的引入环节，教师可利用视频、图片等多媒体手段向学生展示铁腐蚀的危害，激发学生深入探究的兴趣和动力，加强学生深度学习的意识。

（二）调动多种感官，培养深度学习能力

深度学习主张多重器官综合作用，借此达到深层次理解学习对象的目的。学生只有使用多种感官感知学习对象，将不同感官获得的信息传递到大脑，并转化为对事物全面的认识，才能对所学内容有更深刻的理解，促进深度学习，培养深度学习的能力。

通过新课导入，学生利用听觉接收教师对钢铁腐蚀的介绍，激起对铁腐蚀的原因和危害的探究兴趣，产生深入探究的欲望，然后结合仿真实验进行初步感知，针对探究所得的结果提出自己的看法和问题，并进行讨论研究，进一步加深对化学知识的深入探究。由此可见，借助耳、脑、手、口、心等多种感官进行认知，可加深对知识的理解，实现深度学习。

（三）选择趣味性实验，促积极参与深度学习

化学是一门以实验为基础的科学。利用化学实验牢牢抓住学生的心，使兴趣转化为乐趣，保持学生对化学的学习热情是化学实验教学的重点，也是化学实验深度学习的有效途径。

铁的腐蚀属于氧化反应，反应进程缓慢，在课堂教学中不能快速观察到预期的实验效果。部分教师课前提前准备，利用视频对不同时间段的实验现象进行记录并展示。借助此方式基本能达成教学目标，但无法使学生亲身感受到实验的魅力。深度学习主张学习主体的主动参与，这与化学实验提倡学生亲手操作的要求相同。本实验操作简单，没有危险性，利用生活中常见的器材就可以完成，如暖贴（主要成分：铁粉）和矿泉水瓶等。因此，可安排学生利用课外时间亲自动手进行探究、观察、总结，这样学生对实验内容的理解就会更加深刻，从而达到深度学习的目的。

（四）理论联系实际，科学评价，鼓励深度学习

深度学习强调学生的自主探究和理解，而化学的学习贯穿于生活的各个部分，因此，联系生活实际，让学生体会化学与生活息息相关，可有效促进学生深度学习。另外，作为课堂的重要组成部分，科学有效的评价能极大地激发学生的学习动力，因此，教师评价需要多元化，鼓励学生敢于深度探究。

在本课的教学中，当学生切实体会到钢铁腐蚀的危害后，教师适时质疑：铁的腐蚀是否只有负面的影响？引导学生回忆铁生锈的原理，并结合生活实际，认识铁腐蚀的两面性，借此引导学生辩证地看待生活中的事物。针对“怎样加快铁反应速率”，鼓励学生从各个方面继续探究学习，如极细的铁粉可以增加反应的接触面积;活性炭可吸附水蒸气和空气，加快铁生锈;盐类可以加快铁生锈的速度。在此过程中及时穿插有效评价，使学生的学习信心与兴趣得到稳步提升，加强深度学习的自主性和深入性。

（五）帮助学生有意记忆，整合关联的实验内容

有意记忆是指对知识进行理解记忆。根据艾宾浩斯遗忘曲线，采用死记硬背方式记忆的内容很容易就会忘记，无法进行知识的整合和理论建构，因此，帮助学生有意记忆是十分必要的。教师要在实验后第一时间进行理论知识和实验技能的链接和整合，以加强学生的有意记忆。在实验过程中，学生由探究暖贴中铁粉的腐蚀这一知识点转移到暖贴在发热过程中氧气的消耗，随之将“铁生锈”“测定空气中的氧气”这两个实验衔接起来，实现从已有知识到未知情境的迁移，加强了新旧知识之间的链接，加深了学生对旧知识的认识和新知识的理解，使得所学习的知识记忆深刻，达到深度学习的目的。

二、基于深度学习的“铁腐蚀”实验教学设计

按照上述内容，基于深度学习的“铁腐蚀”实验教学设计案例如下。

（一）教学目标

（1）通过对铁生锈条件的探究，让学生知道铁锈蚀的条件，并体验化学实验的科学探究方法。

（2）根据铁生锈的条件，结合生活中常见的实验器材，让学生找出防止铁锈蚀的原理和方法，体会化学实验和生活的密切联系，促进学生深度学习。

（3）通过实验让学生总结保护金属资源的有效途径，树立资源意识和环保意识。

（二）教学重点和难点

（1）探究铁生锈的条件并找出防止铁锈蚀的原理。

（2）实验进程缓慢，用时较长。

（三）教学过程

1.课件引入，初步感知

【教师活动】展示各类金属建筑物腐蚀的插图，播放金属腐蚀视频及金属腐蚀对环境和资源的不利影响

【学生活动】观看视频和插图，并谈谈自己的感受。

设计意图：通过图片和视频导入新课，创设生动、形象的学习情境，激发学生学习的兴趣和主动探究的积极性。

2.问题导学，初步探究

【教师活动】提出问题：金属腐蚀造成的损失不计其数，那么金属腐蚀的原因是什么？怎样保护金属呢？结合常见的生活用品来探究铁腐蚀的条件。引导学生结合课本第17页内容及教师所提供的实验器材，进行初步探究。

【学生活动】阅读课本，认真分析铁腐蚀的条件，并小组内展开讨论，共同商讨如何合理选择实验器材，确定实验步骤。

设计意图：通过自主阅读，让学生初步了解铁腐蚀的条件，在此基础上进行小组讨论，集思广益，并结合教师提供的实验器材进行自主探究，充分发挥学生的主体意识和探究意识，锻炼学生的动手能力，拓展学生的思维。

3.進行实验探究

【教师活动】结合学生的讨论结果，对学生的实验设计进行讲解分析，并指导学生及时纠正。拟定最佳实验方案后，指导学生开展实验。在学生实验过程中及时进行指导，贯穿理论知识的讲解，让学生感受到化学实验的魅力所在，激发学生的学习兴趣。

【学生活动】学生根据实验需要合理选择实验仪器与药品（细口集气瓶、玻璃导管、橡胶管、止水夹、烧杯、配套橡皮塞、暖贴、 500 mL矿泉水塑料瓶、蒸馏水、稀盐酸、胶头滴管），并按照拟定实验步骤进行实验。

[  参   考   文   献  ]

[1]  安富海.促进深度学习的课堂教学策略研究[J].课程·教材·教法，2014（11）：57-62.

[2]  徐俊.教育技术与中学化学的整合和应用[J].中国教育技术装备，2012（36）：59-60.

[3]  高晓宇.深度学习及其培养策略[J].基础教育研究，2018（1）：9-11+15.

[4]  陈伯瀚，傅雷晓萌.感受化学定量分析的价值：以“质量守恒定律”单元复习为例[J].中学化学教学参考，2017（19）：19-21.

[5]  杨海燕.探究暖贴中各成分的作用及发热原理[J].农村青少年科学探究，2017（Z1）：66.

[6]  杨志杰，杭伟华.基于“深度学习”理论的课堂追问设计与研究：以“电解池的工作原理及应用”教学为例[J].化学教与学，2018（2）：32-34+61.

（责任编辑 罗   艳）