基于深度学习的化学实验教学应对探究

四川省成都双流中学实验学校 张 颖

化学是一门实验为主的课程，教师在实验教学应对时，要注意引入深度学习机制，让学生主动参与到实验设计、执行、处理过程之中，以有效提升化学实验学习品质。创设适宜情境、建立实验团队、强化实验探索、延伸实验训练，教师从更多角度展开教学创新设计，以顺利启动学生深度学习思维，营造良好学习氛围，促进学生学科能力的顺利成长。

一、创设实验情境，启动深度学习教程

化学实验设计和启动环节，教师需要从几个角度做好调查。首先是教情调查，对实验内容进行筛选，对教材教学要求进行综合处理，以便找到实验设计的切入点。不同实验对实验条件有不同要求，这也是调查的内容之一。教师要对实验条件做具体分析，确保实验设计有执行的可能。其次是学情调查，学生学习基础存在较大差距，教师在实验配设时，需要充分考虑学生认知基础，学生接受度高，这样的实验设计价值度就高，不然就要做出教学调整。实验分为观察实验、演示实验、探索实验等多种形式，在具体做出筛选，教师要倾向探索实验和观察实验的设计，给学生提供更多直接参与的机会，这样可以获得更为丰富的学习认知。

教师在实验教学情境设计时，需要充分掌握学生关注倾向，只有形成高度契合，才能形成导学作用。如在教《分子》一课时，教师在课堂导入阶段，要求学生仔细闻一闻，教室内有什么特殊的气味。学生开始仔细分辨，很快就给出肯定答案：好像有香水的味道。教师拿出一瓶香水：不错，这香味正是从这个瓶子中发出来的。大家想一想，这空气中的香水味应该是什么呢？如果我们要做酒精和水混合的实验，需要做好哪些准备工作呢？学生开始阅读教材内容，很快就对分子这个概念有了一些认知，然后开始思考讨论，对分子运动属性有更清晰的认识。教师为学生布设一些思考问题，要求学生对实验展开深度解析，以强化学科学习体验。

教师利用香水创设实验学习情境，将学生快速带入实验环节。学生在生活中经常接触这些内容，自然能够给予更多的回应。分子是运动的，教师要通过实验进行验证，这些实验成功对接学生生活认知。学生自然进入到实验设计和操作环节，其深度学习特征更为鲜明。教师在实验内容选择、实验程序设计、实验执行过程等多个方面做出针对性布设，为学生顺利展开实验做好铺垫，促使学生建立深度学习意识。

二、建立实验团队，营造深度学习氛围

学生是学习主体，在实验设计、实验执行、实验分析、实验应用等环节，都要注意突出学生的参与作用，教师要做出应有的努力，以营造良好的学习氛围，确保深度学习的顺利启动，为学科实验顺利进行创造条件。实验大多需要团队集体来完成，在实验团队组织时，能够尊重学生自己的选择。不管是观察实验还是探索实验，教师都可以根据实验难度对学生进行分组，不妨给学生更多自主选择的权利，让学生自行组建实验团队，这样可以提升团队和谐性。教师要给予一定的指导，让团队内部有合理的分工，确保实验顺利执行。

学生虽然对一些化学实验非常熟悉，但具体操作过程却不简单，需要团队的支持，教师做出明确的指导，要求学生尽快进入操作状态，这样才能确保实验的顺利推进。如学习《水的组成》相关内容时，教师为学生投放了霍夫曼电解器进行水的电解实验任务，要求学生自行操作这个实验。为确保实验顺利展开，教师要求学生自行成立4—6 人合作团队，设计实验步骤，做好实验材料准备，进行实验数据处理，得出实验结论。学生接受任务后，都能够主动行动起来，参与到团队操作之中。在教师指导下，学生做好实验器材的链接，进行实验的检查，通电之后，观察气体的生成。最后是进行实验验证，写出化学实验方程，得出实验结论。

在这个教学案例中，教师为学生投放实验操作任务，给学生充分的自主操作权利，从实验材料的准备到实验器材的链接，从实验程序的设计到实验结果的验证，都让学生来完成，不仅体现学生学习主体地位，对培养学生良好学习习惯也有一定帮助。学生主持展开实验过程，其深度学习意味更为鲜明，学生从中获得的学科认知更为深刻和鲜活。学生借助团队力量展开实验操作，符合学生学科学习基本要求，能够形成重要助力支持。学生对深度学习缺少基本认知，教师从外部设计方向做出指导，可以获得更多助力支持。

三、强化实验探究，提升深度学习品质

学生进入实验环节之后，教师要跟进做出指导和提示，让学生进行规范操作，以提升实验感知体验品质。在具体干预过程中，教师不妨从几个方向做出关注：其一，引导学生理顺实验程序，对实验操作步骤有清晰的把握，确保实验顺利推进，不出现任何意外。其二，做好实验准备，特别是实验材料、器材等物资要落实到位，实验场地条件要符合要求，如果是替代实验，也需要准备好相关材料。其三，团队内部分工要明确，确保每一个实验环节都有序展开。实验有自己的程序要求，精准操作至关重要，教师做细工作，能够提高实验成功率。其四，教师要注意传授实验操作方法，学生对实验把握存在许多缺陷，教师适时给予技术支持非常有必要。

实验室化学实验对实验条件要求比较严格一些，教师在组织学生进行实验操作时，要注意强化实验体验，给学生提供更多探索的机会。如在教《氢气的实验室制法》这节内容时，教师先组织学生对教材实验内容进行重点阅读，给学生做出更多提示，要求学生成立实验团队，自行设计实验方案。在实验操作过程中，教师对学生实际执行情况进行全程监控，在一些技术环节作出针对性指导。学生在实验中获得丰富信息，教师指导学生对相关数据进行科学处理，并指导学生写出实验报告。实验结束后，教师组织学生进行对应总结，给学生做出一些分析提示，以落实实验成效，形成学法积累。学生进入实验总结阶段，对实验报告进行梳理，对实验数据进行分析，自然形成认知内化。

教师组织学生进入实验室实验操作环节，给学生提供深度学习的契机。在学生执行实验方案时，教师不时做出对应引导，让学生获得更多信息技术支持。因为教师指导到位，学生操作实验顺利，其认知体验也更为深刻。学科实验不仅追求实验结论的正确性，还要关注实验操作者的实验体验，让学生在实际操作中建立学科认知，这是学科教学的重要目标追求。深度学习与实验操作相结合，需要在方法方向做出一些实践探索，以提升学生学习效率。

四、延伸实验训练，构建深度学习体系

实验训练设计时，教师需要有延伸意识，让学生利用生活环境做化学实验，能够给学生带来全新学习体验。化学与生活密切相关，如果教师能够让学生顺利进入生活实验之中，对培养学生学科综合能力有一定帮助。深度学习与拓宽实验高度契合，教师要做好延伸性探索，为学生准备更多生活化实验内容，为学生打开更为广阔的认知世界。如果有必要，教师还可以吸收学生参与意见，对生活性化学实验做科学筛选，以提升学生操作品质。教师可以借助网络交互平台进行遥控指挥，给学生课外实验提供更多帮助。

化学学科与学生生活实践有一定对接点，教师在化学实验设计和组织时，要充分考虑学生接受实际，特别要关注学生生活认知积累情况，以便做出更多切实的指导，让学生在生活对接中形成学科认知基础。如学习《氢气的性质和用途》一课时，教师先要求学生展开生活搜集，说说氢气在生活中的实践应用。学生开始讨论，很快就找到一些生活案例。如气球充气，就是运用氢气。也有学生说，火箭燃料中大多用氢气制作，能够产生巨大推动力，将火箭送上太空之中。教师为学生分发一些小瓶子：这些瓶子里装的都是氢气，咱们现在要做一个实验，点燃这些氢气，看有什么现象出现，能够产生哪些新物质。学生开始讨论实验的操作方案，对实验结果进行假设，课堂学习气氛浓重起来。教师开始演示实验，用干燥的烧杯罩在燃烧的氢气上面，可以看到氢气在空气中安静地燃烧，产生淡蓝色的火焰，烧杯中有水珠生成，而且发出一些热量。学生依照教师的做法，开始实验操作，课堂进入紧张的实验操作环节。

教师为学生推出实验方案，让学生自行展开生活对接，为学生深度学习做好铺垫，然后做演示实验，对实验进行引导，学生根据教师指导进行相关操作，很快就掌握了实验操作技巧，顺利拿到实验结果。在这个操作过程中，教师对学生生活认知有一定了解，成功引导学生展开思维对接。在实验推进过程中，教师为学生做出榜样，让学生顺利建立实验认知基础。学生在实际操作过程中，对实验有了更深刻的理解，自然形成实验认知基础。

深度学习下的化学实验教学，教师要发挥主导作用，在实验的选择、实验的执行、实验的处理等更多环节，给予学生更多启迪和帮助，让学生顺利进入实验情境、执行实验程序、获得实验认知，体现深度学习基本特征，促使学生在实验探索中建立学科认知基础。学生是学习主体，教师在实验设计执行过程中，要突出学生主体地位，让学生亲历实验探索过程，以提升其学科综合能力。