指向深度学习的事实证据链课堂教学实践研究——以“铁及其重要化合物”为例

王 明

(江苏省太仓高级中学 215400)

对于深度学习，普遍认为是学生在理解知识本位的基础上，学习主动性增强、迁移能力提升、学科体系建构、知识本质感悟与高阶思维掌握的一种学习状态或学习过程，这与我国新一轮课程改革的目标极为契合，而基于事实证据链化学教学通过培养学生实事求是的科学态度，增强搜集证据的能力，来提升化学学科的核心素养.而目前的教学现状常常是简化知识的形成过程，很少引导学生去关心证据来源是否可靠，证据链是否完整，推理是否合理，学生的证据意识和创新意识普遍薄弱.学生虽然能够了解和掌握相关知识，但是对于激发学生的证据推理能力和创新能力是不够的，很难进一步提高学生的学科素养，但以事实证据链为主要方法来改进高中化学课堂教学，更能促进学生深度学习的发生.本文以“铁及其重要化合物”为例，来说明通过事实证据链课堂教学达成学生深度学习的目的.

一、通过事实证据链引出课题，提升学生学习兴趣

本节课以事实证据医院某患者全血化验单和医生处方引入课题(如图1所示)，在化验单中可以直接看出该患者血红蛋白比较较低，而医生的诊断为缺铁性贫血，开的处方为硫酸亚铁片，这一证据链的展示不只是引出了本节课的课题还介绍了二价铁离子的应用，也进一步为本节课讲解二价铁离子和三价铁离子的转化做了很好的铺垫，达到了预期的效果.对于学生而言，这样的引入课题方式也是耳目一新，简洁、明了，以生活常识为基础，具有生活化、情景化的特点，通过药理作用“铁是红细胞中血红蛋白的组成元素.缺铁时，红细胞合成血红蛋白量减少，致使红细胞体积变小，携氧能力下降，形成缺铁性贫血”，学生也学习到“缺铁性贫血的相关知识”.即能充分调动学生学习的积极性，让学生会急切想知道硫酸亚铁片的相关性质，又能为下面的活动开展做好铺垫.

图1

二、通过事实证据链学习新知，优化学生模型构建

1.依据事实证据，开展验证性试验学习新知

紧接着以硫酸亚铁片说明书上面的事实证据为依据展开课堂教学(如图2所示)，首先从“性状”“贮藏”出发，说明书上提到“本品为包衣片，除去包衣后显淡蓝绿色”“密封，在干燥处保存”等证据.由此设计验证性实验：观察硫酸亚铁片与硫酸亚铁溶液；为何密封保存？

图2

学生自主实验得到硫酸亚铁片为“红外套、白衬衫、绿身体”的特征，与硫酸亚铁溶液互相印证.

在探究为何密封保存时，向学生提供久置的硫酸亚铁溶液进行实验分析，进一步提供事实证据三价铁离子的检验方法(如图3所示)，让学生检验三价铁离子存在的同时并进行总结.而在此过程中学生由久置的硫酸亚铁溶液变为黄褐色这一事实证据得出二价铁易被空气中的氧气所氧化，进一步推出还可以被其它氧化剂(硝酸、酸性高锰酸钾、氯水、双氧水)所氧化，并书写其离子方程式，彻底掌握了二价铁转化为三价铁的方法.

图3

2.依据事实证据，开展探究性试验学习新知

继续从说明书出发，在说明书“药物相互作用”中提及维生素C与本品同服，有利于吸收.设置疑问维生素C有何作用？展开教学探究，从而引出三价铁转化为二价铁的方法(如图4所示).

图4

通过以上证据链的实验探究，基本上可以让学生掌握了本节课的核心知识二价铁离子与三价铁离子之间的转换，二价铁离子与三价铁离子的检验.在此过程中学生学习兴趣浓、效率高，可以留有时间进行拓展和建构知识网络.

三、通过事实证据链探究疑难，促进学生观念养成

通过事实证据链的探究，主干知识的学习，学生已经构建出了本节课的知识框架模型，在此模型基础上继续学以致用，促进学生化学学科观念的养成.本节课主要围绕印刷电路板的制作、硫酸亚铁溶液的保存、氢氧化亚铁的制备三个问题让学生展开讨论，设计实验方案进一步巩固所学知识.在此过程中学生对铁及其化合物的相关性质有了进一步的认识，也初步形成基于事实证据对物质性质、元素价态变化的研究方法，并在此环节中学科活动和实际应用融合交叉，学科活动主要是解决铁及其化合物的性质，而实际应用是解决现实中的问题，在解决问题的同时不断去迁移学科知识、认清研究思路与方法，有助于实现深度学习.

四、通过事实证据链总结方法，达成学生深度学习

本节课包括4个学习任务，每个任务有2～3项证据链，证据链的方向由一条明线(硫酸亚铁片说明书)牵引着学生，学生在完成任务、经历活动的同时也就实现了化学学科素养的发展.教师始终以实际问题为背景、以知识建构为目标、以问题解决为核心、以事实证据为依据大胆结合教材知识开发探究资源，为学生创造良好的科学探究机会，活动中采用了“发现问题→提出猜想→设计实验→探索研究→解决问题”的证据链教学方式，从培养学生学科素养为视角出发，贯穿整个课堂教学，不断培养学生的证据推理能力，让学生在不知不觉中掌握铁离子的检验，铁离子、亚铁离子的相互转化条件，让学生亲身体验科学探究的过程，在过程中汲取科学的工作方式和思维方法，从而为学生养成良好的学科素养打下坚实的基础，让学生更加深入的理解化学教材内容的本质和内涵，走向深度学习.

高中化学学科核心素养包含“证据推理与模型认识”“科学探究与创新意识”等方面，“事实证据链化学教学”正是“证据推理与模型认识”“科学探究与创新意识”等化学学科素养的直接反映.本节课适时的归纳总结以及最后的结尾都是在帮助学生构建模型，无论是本节课的主线(学习框架图，如图5所示)，还是课中总结的“铁三角”(如图6所示)都是在培养学生的模型认知能力，学会运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律.

图5

图6