基于深度学习的高中化学实验教学实践

深度学习作为先进的现代教育理念，旨在培养学生高阶思维的发展，不仅要求学生记忆与背诵知识点，还要实际应用于具体的问题与实践当中。实验作为高中化学教学中的重要组成部分，是学生深度学习化学知识的核心媒介。因此，基于深度学习开展高中化学实验教学至关重要。本文对基于深度学习的高中化学实验教学的意义展开探讨，提出该教学模式中存在的问题，并列举相应的实践路径。

化学是一门以实验为基础的自然科学，实验教学在化学教学中占据至关重要的地位。通过实验教学，学生能够更加深入地理解化学知识，提高实验技能，培养科学素养。但是传统的实验教学方式仅停留于教师展示与知识灌输，缺少学生的实际参与，导致实验中蕴含的知识学生无法扎实掌握，阻碍了核心素养的发展。而深度学习以学生为本，旨在促进学生认知、思维、能力等多领域的发展，引导学生由浅入深地开展实验探究。因此，教师应充分把握基于深度学习的高中化学实验教学的意义，积极解决其中存在的问题，落实具体实践策略，以满足实验教学的变革，引导学生深度学习。

一、基于深度学习的高中化学实验教学的意义

（一）强化学生知识结构的建立

高中化学知识体量较大、理论性较强，浅层学习只能帮助学生形成碎片式的理解与记忆，无法构建完整的知识体系，进而导致学生难以将所学知识实际应用于具体问题与实践当中。而基于深度学习的实验教学能够引导学生探究实验现象、理解实验原理、掌握实验技能，从而深入理解化学知识，在实验过程中全方位考查学生的知识掌握水平，以查漏补缺，提高学生对知识的自主构建能力。此外，在化学实验教学中，教师引导学生对实验内容进行归纳与总结，帮助学生在实验过程中梳理其中的知识点，以此帮助学生建立知识结构，使学生更好地掌握化学实验知识，提高学生的化学学习效果。

（二）培养学生合作学习精神

深度学习强调学生的主动性与参与性，而合作学习作为一种有效的学习方式，能够促进学生之间的交流与合作，从而培养学生的合作精神。在化学实验教学中，教师可以组织小组合作学习，将学生分为若干个小组，共同完成实验任务。小组成员之间要相互协作，共同探究实验现象、分析实验数据、解决实验问题，这不仅培养了学生的合作精神，还锻炼了沟通与协作能力。在合作学习过程中，学生要学会倾听他人意见、表达自身观点、他人协商合作，从而形成相互学习、相互促进的良好学习氛围，培养学生的友好精神，为学生的全面成长提供有力支持。

（三）有助于学生探究能力发展

深度学习鼓励学生在学习过程中主动探究、发现并解决问题，而不是被动地接受知识。在化学实验教学中，教师设计探究性的实验，引导学生自主设计实验方案、观察实验现象、分析实验数据，从而发现实验中所呈现的化学反应中包含的规律与内在联系。探究式深度学习方式有效激发了学生对化学实验的好奇心与求知欲，培养学生的实验技能与探究能力。同时，深度学习强调学生将所学知识应用于实际情境中，从而培养学生的实践能力，引导学生在日常生活中探究化学现象与化学原理，将所学知识应用于现实中遇到的化学问题，以此强化学生对化学实验的兴趣，让学生养成不断探究的良好习惯。

（四）提升化学课堂教学质量

基于深度学习的实验教学能够让学生在实践中体验化学知识，增强学习的乐趣和成就感，从而激发学生的学习兴趣，进而愿意主动参与课堂活动，积极配合教师教学，提升化学课堂教学质量。此外，基于深度学习的化学实验教学需要教师具备扎实的专业基础、拥有广泛的知识储备。在准备实验教学的过程中，教师要深入研究化学知识，理解化学反应的机理和内在规律，探究实验现象的本质和变化规律，才能更好地引导学生进行深度学习，从而促使自身不断地提升专业素养，使化学实验教学更完善，提升教学质量。

二、基于深度学习的高中化学实验教学存在的问题

（一）实验教学目标不清晰

基于深度学习的高中化学实验教学存在实验教学目标不清晰的问题。在实践中，有的教师过于关注实验操作与现象的展示，而忽视了实验教学目标与课程目标的对接，导致实验教学目标不够明确。有的教师在设计实验时没有充分考虑三维目标的整体性，未将高阶思维作为深度学习的终极目标，导致知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等目标之间相互脱节，缺乏内在逻辑联系。还有的教师对实验教学内容的理解不够深入，导致实验教学目标与教学内容脱节，出现不清晰、不明确的问题。教师难以根据学生的实际学习需求设计符合学生的实验教学目标，影响了深度学习的顺利开展。

（二）实验教学情境单一

如今，高中化学实验教学过于注重传统知识和技能的传授，缺乏具有创新性和探索性的多样化实验教学情境。教师未能引导学生进行独立思考和自主探究，导致学生的创新能力和探索精神无法得到充分培养，知识的理解与记忆停留在浅层阶段，无法进入深度学习。实验情境过于单一，缺乏变化，主要原因是教师未能根据不同知识点和教学需求设计多样化的实验教学情境，导致学生无法全面掌握化学知识，实验教学过于单调乏味，无法激发学生的学习热情，进而导致深度学习的真正意义无法展现。

（三）信息技术运用不足

部分高中化学实验过于复杂，导致其无法通过学校实验室开展，需要教师通过其他方式展现。信息技术在教育领域应用广泛，能够有效辅助教师教学，以更直观的方式向学生呈现相应的知识点。但是目前部分教师对信息技术的理解有限，未能认识到信息技术在深度学习中的重要作用，无法将信息化技术充分应用于实验教学中，导致部分实验知识过于抽象，无法具体化、形象化地呈现出来，学生难以深入理解这类化学知识，不利于深度学习的开展。

（四）学生小组合作缺乏合理规划

基于深度学习的高中化学实验教学通常需要教师将学生分为小组进行合作学习。但是目前学生小组合作往往缺乏科学性与合理性，部分教师只是简单地将学生按照座位或学号进行分组，未考虑到学生的个性特点、学习能力和兴趣爱好等因素。这种分组方式导致小组间的实力不均衡，影响了合作学习效果，甚至影响学生之间的和谐相处。此外，如果教师未充分了解每个学生的特点和能力，没有引导学生进行组内分工，则会出现任务分配不均衡的情况。部分学生认为任务过于简单或者过于困难，将影响其学习的积极性，从而导致合作学习效果不佳，深度学习质量受到影响。

（五）缺乏有效的实验评价

首先，传统的实验评价方式通常只关注实验结果和操作流程的规范性，而忽略了学生开展实验时的学习过程、探究精神和创新能力的体现。这种单一的评价方式无法全面反映学生的学习情况和能力发展。其次，教师在进行实验评价时未制定明确的评价标准，导致评价结果主观性较强，缺乏客观性和公正性，极易影响学生的学习动力，无法真正体现学生在学习过程中展现的优势与不足，学生难以根据评价结果进行补足，难以实现全面发展的终极目标。最后，有效的实验评价不仅是对学生实验表现的评定，更需要对学生的评价结果进行及时反馈，然而，部分教师未能及时给予学生反馈，导致学生无法及时了解自身的不足之处。

三、基于深度学习的高中化学实验教学具体路径

（一）制定明确的实验教学目标

基于深度学习的高中化学实验教学需要制定明确的实验教学目标，以确保教学的针对性和有效性。制定明确的实验教学目标，教师能够更好地指导学生进行实验设计。实验教学目标应与课程教学目标相一致，以确保实验教学与课程整体教学的一致性和连贯性。此外，实验教学目标应具体、明确，具有可操作性和可评估性。具体而言，实验教学目标应该包括知识技能、过程方法、情感态度等多个方面。例如，在“氯气的实验室制备”实验中，知识技能目标包括：了解氯气的性质和用途，理解实验室制备氯气的基本原理和操作方法；掌握氯气的实验室制备方法，包括所需试剂、实验装置、操作步骤及尾气处理等。过程方法目标包括：掌握实验操作的基本技能和方法，如实验仪器的使用、实验现象的观察和记录、实验结果的分析和总结等；运用所学知识解决实际问题，提高分析和解决问题的能力。情感态度目标包括：认识实验室制备氯气后尾气处理的重要性，形成环保意识，并培养化学研究的科学精神。诸如此类的实验教学目标能够引导学生自主参与化学实验过程，形成完整的实验知识体系，培养其高阶思维，促使其对所学知识进行深入研究，从而实现深度学习。

（二）创设多样化教学情境

基于深度学习的高中化学实验教学需要创设多样化的教学情境，以激发学生的学习兴趣和探究欲望。教师可以通过生活中的实际情境引入实验教学，引导学生关注生活中的化学问题，培养其化学知识的应用意识和解决实际问题的能力。例如，在“氧化还原反应”一课教学中，教师可以结合切开后的苹果、土豆在空气中放置一段时间后会变色等实际现象，让学生直观了解氧化还原反应在生活中的具体存在形式，清晰知晓该实验背后的具体价值，从而通过日常熟悉的现象加深对相关知识点的印象，深入了解实验目的。此外，基于深度学习的高中化学实验教学可以创设问题教学情境，以激发学生的探究欲望。问题教学情境的创设有助于学生主动思考、发现问题并寻求解决方案，从而培养其自主学习能力。教师可以根据实验教学内容设计具有启发性和探究性的问题，引导学生进行实验设计，促进其深度学习以及高阶思维能力的发展。

（三）巧妙利用信息技术

许多化学实验对于实验室的配备要求较高，学校里难以实现，而利用信息技术便能够有效解决这一问题，使难以开展的实验通过视频、图片等信息技术手段得以展现。教师可以利用信息技术进行实验教学，通过展示实验操作视频、模拟实验过程等方式，帮助学生更好地理解实验原理和操作步骤，提高学生对抽象知识的理解程度。同时，信息技术作为一种新型的教学手段，能够为学生提供丰富的视听刺激，激发学生的学习兴趣和探究欲望。此外，教师可以利用信息技术寻找网络资源，扩充实验教学内容。网络上具有很多化学实验教学资源，如教学视频、实验教程、教学课件等，教师可以在课上进行呈现，或者引导学生在课后进行自主探究，以拓展学生的知识面。

（四）增强小组合作结构的科学性

教师应根据学生的化学知识水平、学习能力、个性特点等因素进行合理分组，确保每个小组内成员的多样性，同时保持各小组之间的相对平衡，从而确保学生在合作学习中互相补充、互相促进。在小组合作学习中，教师应引导学生进行明确的分工和角色定位，使每个学生都能参与实验过程，发挥自身特长，促进内部和谐。在小组合作学习中，教师应鼓励学生积极讨论，表达自身观点，从而更好地进行合作学习，提高学习效率。在这一过程中，教师应及时给予学生反馈和指导，帮助学生解决合作中出现的问题，培养学生倾听、协调、沟通等多方面的能力，提高合作学习效果，促进小组内部的和谐与稳定。

（五）开展多元化实验评价

多元化实验评价是展现深度学习以及实验教学的核心标准。实验评价不仅要关注实验结果的正确与否，还应充分关注学生在实验过程中的表现，包括实验操作技能、实验态度、实验探究能力等，通过观察学生实验操作、小组讨论等方式，了解学生在实验过程中的表现，并提供及时反馈和指导。教师还要关注学生的实验技能掌握情况，包括基本操作技能、仪器使用技能等，以及时发现并纠正学生的错误，帮助学生深入了解实验操作过程，巩固对相关知识点的记忆。此外，教师应将实验评价结果及时反馈给学生，帮助学生了解自身的优势与不足，从而激发学生的学习动力，促进师生沟通与交流。教师能够通过评价结果了解学生的实际学习情况，以此进行教学计划的调整，从而为学生的深度学习提供有效帮助。

四、结语

为了推进高中新课改的深入变革，教师应全面创新教学理念和教学方法，将深度教学理念充分应用到当前的高中化学实验教学中，以此强化学生知识结构的建立，培养学生的合作学习精神，提高化学课堂教学质量，助力学生探究能力的发展。因此，教师应积极解决其中存在的问题，落实相应的解决对策，充分发挥实验教学与深度学习的教育价值，以促进学生综合能力全面提升。

注：本文系广西贵港市教育科学“十四五”规划2023年度课题研究项目“基于深度学习的高中化学实验教学实践研究”（课题编号：2023177）研究成果。