基于深度学习的高中化学问题情境的创设研究

单春玲

摘  要：深度学习离不开教师的引导，目前最为行之有效的引导方法就是创设情境，本文通过分析深度学习，研究基于深度学习的高中化学问题情境的创设，提出与之相关的几项策略，希望对高中化学教育有所帮助。

关键词：深度学习；高中化学；问题情境

一、深度学习的定义及重要性

深度学习，顾名思义就是学生能够深入学习，不过在高中阶段，学生学习压力巨大，课程安排非常紧凑，而高中化学又是一门非常抽象的学科，虽然高中学生的认知能力以及空间想象能力都有很大提高，但对如此复杂、抽象的化学知识，仍难以消化。传统的高中化学教育方式，是教师讲课，学生听从，而深度学习则与之有很大区别。一般认为，学生深度学习具有两层意思，首先第一层，也称之为初级层面，是针对传统教学模式的弊端而提出来的，若将学生传统死记硬背、机械学习的模式，称之为“浅层学习”，深度学习则是指学生能够深度地进入学习中去，知其然更知其所以然的一种学习状态。深度学习的另一层含义则更为深刻，若将第一层含义认为是学生获取高级认知能力以及高阶思维能力，第二层含义则是培养学生全面发展，因此深度学习强调的是学生能够动心用情地进行学习，具有培养学生正确价值观的能力。

在了解深度学习的定义之后，不难发现深度学习所具有的重要性，首先学生学习文化知识，是为充实自己，让自己具备良好的文化素养，而深度学习不仅能够让学生获取知识，还能够让其学会如何去学习，充实自己的同时也获取学习的能力。深层次的深度学习，则能够让学生用情用心去学习，以此培养学生的正确价值观，让学生可以全面发展，个人能力会有质的提升。

二、创设问题情境的重要性

传统的高中化学教学，学生面对生涩、抽象的知识，难以消化，而情境教学则能够很好地解决这一问题，情境教学是指教师通过生动、具体的场景，将学生引入情境中，让学生作为课堂主导，使其能够更深入地进入高中化学的学习中，这与深度学习具有相同之处，而且深度学习是可以由情境教学引入的。由此可见情境教学的意义非常大，不仅能够让学生尽快地进入学习状态，学习知识，还能够达到让学生学会融会贯通、举一反三的学习目的。而最常见也是最有效的情境教学就是创设问题情境，有关研究指出，人类之所以能够进入学习状态，就是被问题所吸引，当学生被问题情境中的问题所吸引时，就会产生强烈的求知心理，随着教师一步步解答问题，学生的思维模式呈现爬坡状态，当问题解出答案，学生也就完成知识的学习，而且这种创设问题情境的模式，会引起学生产生学习的兴趣，从而达到教学目的。

三、高中化学如何基于深度学习创设问题情境

（一）创设与生活紧密相连的问题情境

化学是一门与日常生活息息相关的学科，高中化学教师应本着知识源于生活的理念，以生活中的一些常见问题，根据教材单元内容创设问题情境，学生会根据这个问题很好地联系自己的日常生活，而且高中生通常都具有很高的好奇心，想通过学习去解决日常生活中遇到的问题，把自己变成情境中的主人。教师在提出问题之后，组织学生进行小组讨论并找出问题解决方案，然后依次展示，最后教师再进行归纳总结，公布问题答案。而这个讨论学习的过程就是深度学习，如此学生在教师的引导之下，能够把自己作为学习的主人，去发掘以及解决问题。

例如苏教版高中化学必修1中专题2《研究物质的基本方法》，这一专题主要针对一些简单实验和溶液的配制等进行介绍，而溶液的配制是化学实验中必不可少的准备工作，但是高中学生在进行溶液配制之时，会出现最后定容后溶液低于刻度线的异常状况，很多学生为此感到困惑，自己的实验过程都是按照正常的实验进程进行的，为何会出现这样的状况呢？此时，高中化学教师先不要着急否定学生的错误，应针对这样的实验异常让同学展开讨论，在讨论的过程中还应适当引导，化学物质溶于水后是否产热相靠拢，相信通过这样的引导，学生能够发现实验异常的原因。

（二）利用多媒体手段，创立问题情境

多媒体教学工具如今已经成为众多学校的标配，倘若能够合理地利用多媒体教学工具，高中教师能够更好地创设单元主题问题情境，引导学生进入单元主题教学中来。而且高中化学本身就非常抽象，利用多媒体工具，能够将化学模型直观地展现在学生的眼前，让学生深入到学习中去，完成深度学习。微观视域下的化学模型，能够大大激发学生的好奇心，这也是化学吸引人的魅力所在。不过无论是情境创设，还是引导学习，都离不开教师的参与，不要片面地把学生置于首位，而忽略教师的重要性。

例如苏教版选修3专题2中《原子核外电子的运动》和《元素性质的递变规律》，这专题要求学生熟悉原子核外电子排布情况，以及了解元素性质的递变规律，但是原子核通过肉眼无法观察，只能依靠专业设备进行观测，单纯讲述原子核外电子排布的教学模式，无法将学生引入深度学习中来，但是若利用多媒体教学工具，教师把微观下的原子核以及核外电子呈现在屏幕上，学生的学习兴致会得到明显调动，产生极其强烈的求知欲望。教师在课前可以提出这样的问题：我们知道太阳的周围有很多行星在围绕它运行，那么原子核外的电子是什么样子的呢？这个问题对多数高中学生来说，都是新奇的，相信很多学生会发表不同的想法，成功被引入问题情境中，然后教师播放原子核外电子的排布运行情况，学生会被其吸引，进入深度学习的状态，不仅能够获取相关的知识，还有助于提高他们思考问题的能力。最后教师对原子核外电子排布的情况进行详解，引出元素性质的递变规律，完成对本单元的学习。通过多媒体教学手段能够把微观抽象的知识展现在学生面前，不过教师也要注意在使用多媒体技术时要确保自己的教学课件有非常高的准确性，否则也有可能对学生的化学理解产生误导和不良影响。

（三）利用当前备受关注的信息或趣味话题，创设情境

目前，高科技设备充斥在人们的日常生活中，足不出户就能获取热点新闻、信息以及趣味故事，话题等，这些都是人们津津乐道的事情，高中时期的学生，具有很高的好奇心，对这些话题都非常感兴趣，倘若高中化学教师根据需要学习的单元内容，与这些信息结合，提出问题，定然会引发学生巨大的兴趣，使学生快速投入教师所创设的问题情境中，提高课堂教学效率，以及学生学习成效，然后教师再进行合适的引导，学生便能够进入到深度学习中去。例如苏教版高中化学选修1《化学与生活》中的专题2，第二单元《提供能量和营养的食物》，这一单元的主要学习目的是，教授学生什么食物可以为生命提供能量以及营养物质，首先这一单元的学习内容与日常生活有着很深的联系，学生在学习时，理解难度相对较低，也正是如此，很多学生会产生这一单元内容很简单的想法，但是往往就是这样看似简单的内容，却是易出错的地方。

在了解完单元内容后，高中化学教师可以利用时下最热门的话题来创设问题情境。比如自2019年中美贸易摩擦不断，且此时正值抗美援朝胜利70周年之际，有关抗美援朝的影视剧正在热播，其中我军在飞虎山啃石头阻击敌人的片段，令人印象深刻，教师可以利用这一事件，提出：英勇的志愿军战士，宁在飞虎山啃石头，也不丢掉阵地，石头真能给志愿军提供能量补给吗？这一问题对多数高中生来说，都是感兴趣的，不但贴合单元学习主题，而且在教师解答问题答案之后，学生对志愿军当年浴血奋战的情形也会有所了解，对促进学生形成良好的价值观非常有利。比如说食肉动物和食草动物饮食不同为何都能健康成长，以牛来说明，因为牛的胃部结构特殊，是专门为消化草料而存在的，因此牛通常是通过草料来获得自己必需的营养和能量。狮子老虎主要吃肉也是因为它们的肠胃分泌的消化酶主要是针对肉类的，这并不意味着狮子老虎不吃草，只是吃得少而已。人类肉类、蔬菜、水果、蛋类几乎什么都可以吃，也是因为人类的消化功能十分强大，可以从肉类、蛋类、奶类中获得蛋白质和能量，从蔬菜水果中获取身体需要的各种维生素。教师在为学生上这一节课时也要把营养均衡和不挑食的观念灌输给学生，通过创设与生活贴合比较紧密的情境帮助学生对课本知识进行深入巩固和了解。

（四）积极引导学生发现并解决问题情境中展示的问题

高中化学教师根据单元学习内容创设合适的情境，虽能将学生很好地带入其中，有利于学生进入深度学习的状态，但是在这个过程中还需要学生自己发现问题，并尝试去解决问题，因为只有这样，学生才算是真正地融入其中，成为课堂的主人。不过高中学生受其知识面窄的影响，单靠自己是无法正常地发现并解决问题的，因此还是需要教师的正确引导，通过多人合作的方式完成问题的解决。

以苏教版高中化学教材为例，在选修1《化学与生活》专题3第一单元《应用广泛的金属材料》一章中，教师以合适的问题将学生引入情境中，比如日常生活中都会用到哪些金属材料。这是一种开放性的问题，教师可以把学生分成小组，让他们进行小组讨论，通过对教材的学习可以得知金属材料都具有光泽性，一般为银白色。学生讨论过程中会出现不同的问题，例如铝塑板表面也是银白色，它是金属材料吗？暴露于水中的钢筋表面锈迹斑斑，不是银白色，是因为什么？当这些问题出现时，教师将问题解答的机会交给学生，使学生进行讨论并解决，通过这样的方式促进学生思维的开发，对问题答案产生更加深刻的印象。在解答这些问题时要让学生说出自己的看法和依据，对铁、铝、铜、金、银等生活中常见的金属进行比较和讨论之后让学生说出金属在生活中的实际应用。比如金通常在电脑cpu中使用是因为有很强的导电性能，铁锅、铁铲、菜刀中都能发现铁的身影，这是因为加了碳的铁会比较坚硬。教师通过这些具体的例子可以引导学生去思考金属为什么会在生活中随处可见且扮演着重要角色，在了解金属性质和特点的同时也能很好地理解化学科学给生活带来的改变。

（五）创建问题情境，引导学生进行实验分析

在实际教学过程中虽然能够发现学生的智力水平和成年人相仿且有一定的辨别能力，不过学生也很有可能在解决化学问题的过程中被自己错误的经验误导和欺骗，学生这种惯性错误是需要教师及时发现并进行正确引导的。教师在发现学生陷入这样的思维困局时要及时帮助学生走出思维误区和依赖经验解题的错误解题思路。这样才能够帮助学生提高对化学问题的解答正确率和对化学学科的学习自信心。

例如在讲解化学必修1“硫和硫化物”时会接触到二氧化硫这种物质，二氧化硫和氯气一样在实际都生活中有漂白的作用，不过因为物质的不同也就导致漂白原理和现象存在一定的差异，氯气的漂白是因为溶于水形成的次氯酸钠具有很强的氧化性从而能把有色物质氧化成无色，而二氧化硫是和有色物质结合形成不稳定的无色物质。在实际学习中学生认为二氧化硫对环境的破坏力比较大，可能潜意识中会认为二氧化硫的漂白效果也一样很强，而氯气因为接触得比较少所以就武断地认为二氧化硫是漂白中最合适的原料。事实上漂白使用哪种漂白剂是要依据实际情况决定的，学生要对两种物质在漂白过程中出现的不同现象进行比较才能得出科学的结论。而化学学科的学习是高中学生认识物质本质和深刻认识科学的一个过程。教师要培养学生的科学探究能力，去发现事物的原理与规律，只有清楚物质在特定条件下的反应现象和原理才能对相关化学问题产生更加准确的解答。

综上所述，传统单一的教育模式已经跟不上时代潮流，而深度学习已经开始走入大众视野，通过上文的探究分析，深度学习是针对传统教学弊端所提出来的，其主要作用是促进学生用情、用心去学习知识，还有助于学生全面素质的发展，因此具有非常重要的意义。而情境教学与深度学习具有相互促进的作用，因此基于深度学习创设问题情境教学是十分必要的，本文通过对这两方面深入分析后，提出五项基于深度学习创设问题情境教学的策略，倘若高中化学教师能够做好这五个方面，相信可以取得很好的教学效果。

参考文献：

［1］赖礼云. 深度学习在高中化学教学中的应用探究［J］. 基础教育论坛，2021（16）：26+29.

［2］蒋天平. 基于真实情境问题实现高中化学深度学习［J］. 中学课程辅导（教师通讯），2019（24）：111.

［3］莫丽琼. 基于情境素材促进高中化学深度学习的教学策略研究［D］. 昆明：云南师范大学，2019.

（责任编辑：陈华康）