明幸强
摘 要:深度学习是帮助学生提升学科核心素养的有效途径。为了提升学生的核心素养,帮助学生的学习发生由浅层到深层的转变,就需要促进学生进行深度学习。采用促进学生深度学习的策略进行教学设计和实践,但是其理论和实践之间仍存在着一定的差距。
关键词:深度学习;深度学习的特征;高中化学;教学策略
深度学习是促进化学核心素养培养的有力途径,它的目的与培养化学核心素养目的相同。因此,为了能够提升学生的核心素养,务必推动学生的深度学习。对促进深度学习的策略进行研究,进而探索出适用于高中化学的教学策略。采用文献研究法,通过对文献的研究,总结出国内外关于深度学习的研究状况,并对其进行了深入分析,对深度学习的概念进行界定。结合研究者对深度学习的见解,基于对深度学习和浅层学习的认识,总结深度学习的特征。将深度学习的理念和化学核心培养目标相结合,结合促进深度学习的策略,探索出适用于高中化学的教学策略。
一、深度学习的概念及特征
(一)深度学习的概念
深度学习是基于学生内在的学习动机,通过利用批判性思维理解知识、对经验和知识进行转化、整合信息等过程,自主建立属于学生自己的知识结构,将知识迁移至新的问题情境中,解决生活中的实际问题,进而掌握学科的基本原理和方法,发展核心素养的学习方式[1]。
(二)深度学习的特征
1.深度学习与浅层学习并不排斥
学习本身是一个由简易到繁杂、由浅入深的连续性过程,以学生的动机和对知识的掌握水平为依据来区分浅层学习和深度学习,学生为了更好地应对考试或教师的提问而只记牢很有可能考或问的知识,就是浅层学习;学生为了提升自己而在理解的基础上牢记知识,就是深度学习。学生在学习更复杂的知识或更高级的方法和技能时需要一定的基础知识做铺垫来进行深度学习,而这种知识只需进行识记便可获得[2]。因此,深度学习并不排斥浅层学习,学生在学习的过程中必然会有深度学习和浅层学习的结合。
2.深度学习注重经验与知识的转化
经验是指学生的已有经验,这些经验是无自觉的。但是学生不能立刻想起这些经验。因此,教师需要唤醒学生的经验,将经验与教学内容相结合,引导学生将经验转化为知识[3]。学生的记忆、理解、联想、联系、思维、结构等能力可作为知识与经验相互转化的支撑,帮助学生来实现知识与经验的相互转化。化学课程的知识并非孤立的、零散的信息累积,反而是一个逻辑清晰、条理清楚的理论体系。因此,学生在教师的引导下,将以往的经验和新的化学知识相融合,进而理解新的化学知识,自觉组织学习内容,建立自己的知识结构,将化学知识形成一个有逻辑、有条理的理论体系[4]。在这样的学习过程中,学生能够提升自身的思维能力和联想能力。
3.深度学习重视培养学生的批判性思维
批判性思维可以帮助学生审慎地判断是非和做出正确的决策。批判性思维的质疑并不是指凭空臆想的质疑,而是指以一定的理论做依据而提出的质疑。学生如果能够不再只是记忆知识,而是对化学知识质疑并进行思考,就能更深刻地理解知识[5]。因此,学生在对待新知识时要敢于质疑,不要盲目跟随教师或专家的观点,要加入自己的思考。学生对新知识提出合理的疑问,在教师的引导下利用合适的思维方式进行分析,找出能够判断是非的理论依据或事实依据进行判断,进而解决自己的疑惑。这样能够帮助学生养成用批判性思维学习化学知识的习惯,能够提高分析问题的能力,增强自信心。
4.深度学习重视学生的活动和体验
深度学习是以学生为主体的,也就是说,学生并不是被动学习的“接收器”。深度学习的运行机制就是学生主动参与到活动中去并从活动中产生内心体验。但是,教师在进行教学时往往会忽略学生是学习的主体[6]。学生是以人类长期探索化学而获得的化学知识为起点而进行学习,这容易使教师忽视教学的目的,进而产生教师将知识直接传输给学生的现象。如果学生没有全身心地参与活动中,就无法产生内心体验,也就无法实现深度学习。学生如果能够主动参与教师精心设计的活动,就能够体验到发现知识的艰辛和乐趣,就能够体会到更深刻、更复杂的情感。
5.深度学习注重知识的迁移和应用及对信息的整合
学生在教师的引导下将知识和信息联系起来,知识迁移也是学习迁移。知识迁移,既是指知识之间的迁移,也可指在分析问题时对知识进行迁移。知识应用,就是指学生灵活运用知识解决相关问题的过程。例如:学生在学习分析己烷同分异构体的数目时,在教师的引导下将书写同分异構体的方法和原则迁移和应用到分析己烷的同分异构体上。学生通过对知识进行迁移和应用,能够检验自身的学习成果和提升自己的学习能力。
深度学习信息强调新旧知识和信息的整合。学生在教师的引导下从教材、图书、文章等资源中提取与学习内容相关的信息,将这些信息和新知识产生联系,将其纳入原有的知识结构,帮助学生解决实际问题。
二、高中化学教学中促进学生深度学习的
策略
本研究将深度学习的理念和化学核心素养相结合,结合现有的促进深度学习的策略,探索出适用于高中化学的五个教学策略:选择情境策略;宏微结合策略;实验探究策略;模型建构策略;使用化学符号表征。
(一)选择情境策略
以教学情境的内涵为依据将教学情境分为以下四种类型:历史、经验、探究、叙事。历史的情境帮助学生了解某个化学概念的发展历程;经验的情境帮助学生将经验转化为知识;探究的情境加深学生对实验流程的印象;叙事的情境帮助学生将化学知识和最新的化学科研成果联系起来。选择情境策略就是教师选择合适的教学情境进行教学的策略。这四个教学情境都能够营造一种积极的课堂氛围,都能够激发学生学习化学的兴趣,进而调动学生学习化学的积极性,从而驱动学生自主学习化学知识。在教师开展教学时,教师要以学生的学习内容为依据,选择合适的教学情境。
(二)宏微结合策略
“宏微结合”是把宏观和微观结合起来的一种思想,是化学的重要观念之一,是解决化学问题的一个独特的角度,同时也是组成化学核心素养的重要因素。宏微结合策略就是教师从宏观角度和微观角度或将宏观与微观结合的视角将抽象的内容变成易于理解的内容,帮助学生理解知识。在这样的学习过程中,学生不仅能从宏观层面和微观层面加深对知识的理解,提高分析的能力,还能培养“宏微结合”的能力,能够提升“宏观辨识与微观探析”的核心素养。
(三)实验探究策略
教师进行探究性实验教学,能够调动学生的积极性,从而改变学生被动学习化学知识的现状。教师使用实验探究策略的流程如下:首先由教师针对生活中或化学实验中的现象提出问题,使学生明白探究的目的和意义,引导学生以旧知识为依据提出合理的猜想;其次,教师引导学生利用已知的实验方法和设计原则制订可行的实验方案,组织学生明确分工进行实验,组织学生以实验结果为依据表达自己的观点和聆听他人的观点,得出结论;最后,由教师进行点评和总结。在这样的学习过程中,学生不仅能够加深对知识的印象,形成科学的探究意识和团结合作意识,还能够提高自身的动手实践能力和探究能力,提升“实验探究与创新意识”和“科学精神与社会责任”的核心素养。
(四)模型建构策略
模型是人们为了方便描述研究对象的某种特性而使用的一种工具;模型建构是人们为了研究某种现象的规律而对信息进行简化假设,用实物或抽象的概念来描述,进而得到模型的过程。教师引导学生结合已有经验提出假设和自主建构化学模型,进而锻炼学生的模型思维;教师引导学生利用模型来解释某种现象或解决相关问题,提升学生的分析能力和模型运用能力。在这样的学习过程中,学生不仅能够更容易地理解知识,也能够获得锻炼思维的机会,从而提升自身的思维能力,提升“模型认知与证据推理”的核心素养。
(五)使用化学符号表征
化学符号是学生从符号角度认识化学的一种工具,它能够显示物质的组成和化学规律。学生在教师的引导下使用化学符号来表述物质的变化过程、完善化学符号体系和运用化学符号来解决实际问题。在这样的学习过程中,学生不仅能够获得锻炼运用化学符号解决问题的机会,从而提高化学符号表征能力,还能够从符号表征角度认识物质及其变化的过程,从而更容易理解知识,提升“变化观念与平衡思想”的核心素养。
三、在高中化学教学中促进学生深度学习的教学实践
(一)将化学融入生活
伟大的教育家陶行知提出了生活即教育理论,其核心就是倡导教育应该融于生活,虽然在生活表面上不能追寻到化学的痕迹,但是现象的本质中却蕴藏着很多化学原理。而高中化学知识与学生的实际生活有着密切的关系。要想进行深度学习,必须要有对知识点的探究精神。因此,从生活化的角度出发,将生活化的元素融入其中,可以帮助学生培养出更多的学习兴趣,从而为他们的深度学习活动打下良好的基础。举例来说,当教师讲解铝金属材料的知识点时,可以从生活化的角度,通过展示固体管道疏通剂的使用视频来引导学生进行分析。比如:当学生发现强碱氢氧化钠可以腐蚀管道中的残渣时,教师可以进一步提问:若将铝粉加入管道疏通剂中会有什么效果?一些学生可能会根据视频中的现象和自己的化学学习经验,想到铝粉与强碱氢氧化钠反应会产生某种气体,从而推动管道内的残渣被排除。教师可以继续引导学生思考,不断提出问题,以提升学生的学习效果。那么,在这个反应过程中,到底产生了怎样的气体呢?在这个问题的引导下,让学生去做实验,去探索,去交流。以自发性的学习总结铝与氢氧化钠的化学反应方程式:2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑,达到深入学习的状态。
(二)加大化学实践活动的力度
实践是检验真理的唯一标准。在高中化学课堂中,为了帮助学生真正理解和掌握知识,达到深度学习的目的,要组织学生进行实践活动。同时,实践活动能够充分地调动学生的学习兴趣,从而更好地实现高中化学课堂的深度学习。
为了让学生更好地理解化学知识的应用,教师可以与当地相关部门合作,组织学生进行实践活动。例如:学生可以采访食品、药品制作人员和农药、肥料工作人员,了解他们在工作中使用的化学品,以及这些化学品对人们生活的影响。完成实践活动后,教师可以引导学生进行总结和分析,让他们思考日常生活中哪些产品中含有化学成分,这些成分的作用是什么,以及这些产品的制作过程中使用了哪些化学品。这样的实践活动可以满足学生对知识的探索和思维发展的需求,帮助他们更深入地学习化学知识。
(三)可利用化学实验激发学生的深度学习
在高中化学教学体系中实验的重要性毋庸置疑,通过进行化学实验可以更加直观地让学生看到化学变化,不仅有助于化学原理的理解与掌握,同时也缩减了枯燥的理论教学时间,减轻学生学习的压力,让他们对物质反应的原理有一个更清楚、更具体的认识。更关键的是,在进行实验活动的时候,还可以有效训练他们的课堂参与能力和动手能力。因此,在进行深度学习的时候,教师可以适当地组织学生进行化学实验,通过这一方法来提升他们的学习效率。
在化学教学中,教师可以先简要介绍化学沉淀法去除粗盐中杂质粒子的实验步骤,并回顾基本操作技巧,如溶解、蒸发、过滤等。随后,教师可以组织学生以小组为单位进行实验活动,通过去除硫酸根离子、钙离子、汞离子等杂质粒子的过程,帮助学生更深入地理解化学知识,并实现知识建构。为了加强学生的深度学习,教师应合理划分学生小组,并进行任务和实验清单的分配。在实验过程中,教师还可以设置问题,鼓励学生在完成实验后进行回答。例如:在进行粗盐除杂操作时,应该遵循哪些步骤?这个过程中会发生哪些化学反应?大家能不能寫出相应的反应式呢?利用导向问题,让学生进入教师所设置的情境中,帮助学生更好地开展实验,实现深度学习。
结束语
总之,以深度学习为基础的高中化学教学,不仅有助于学生深化对知识的理解,突破学习障碍,还能有效促进学生的发散思维,稳步提升核心素养。因此,在高中化学课堂上,教师需要详细解释深度学习的含义,强化核心概念的解释,并以教学内容为基础,设计相应的问题框架。同时,教师还要组织学生进行多样化的化学实验,创造出以生活为基础的生动教学氛围。同时,要引导学生进行实践。
参考文献
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[2]陆金凤,历晶.促进深度学习的PBL教学模式设计:以高中化学原电池课程为例[J].求知导刊,2022(35):89-91.
[3]戴克华,陈琳琳.在“教”“学”互动中促进深度学习:以高中化学“暖贴的设计与制作”项目化学习为例[J].教学月刊·中学版(教学参考),2022(12):40-44.
[4]张玉娟,朱征,刘芳.化工思维引领的高中化学课堂深度学习:以“不同价态含硫物质的转化”的教学设计为例[J].江苏教育,2022(83):51-54.
[5]张玉蓓.立足深度学习,优化实验教学:浅谈高中化学高效开展实验教学的对策[J].学周刊,2023(12):90-92.
[6]杨梓生,吴菊华.指向深度学习的知识结构化及其建构路径探析:以义务教育化学课程“燃烧与灭火”单元教学为例[J].福建教育,2023(7):35-37.