运用智能协作发展深度思维的化学讲评课教学初探

郑媚?吴虹

【摘要】本文结合“Na2O2与水反应体系使红色酚酞褪色原因”化学试题讲评课的教学研究，从研究背景、问题提出、教学模式阐述、教学模式解析、教学成效、教学展望6方面阐述智能协作的化学试题讲评课模式教学有利于发展学生深度思维的学习品质。

【关键词】智能协作;深度思维;试题讲评;教学模式

一、研究背景

我国自2017版《普通高中化学课程标准》颁布以来，笔者积极投身于改变以往“以知识为本”教学向“素养为本”教学的改革。2020年3月《教育部关于加强“三个课堂”应用的指导意见》明确指出要促进信息技术与教育教学实践深度融合，发展更加公平更有质量的教育。习题讲评课是高中化学教学的一种重要的常态课型。本文依托我校智学网、畅言智慧課堂、常态录播系统、NOBOOK虚拟实验室、平板技术等综合的信息技术赋能，在人机协作、师生协作和生生协作等多元智能协作的教学环境下，以一道“探究Na2O2与水反应体系使红色酚酞褪色原因”的学生高频错点化学试题讲评课为例，开展化学试题讲评课教学模式研究初探，旨在推动学生深度思维的学习品质和化学核心素养发展。

二、问题提出

在实施“Na2O2与水反应”的实验中会出现“酚酞变红而后褪色”的现象，许多教师在讲授给学生“Na2O2与水反应”知识点时，多数会简便的告诉学生“红色酚酞褪色”原因可能是中间产物H2O2氧化了酚酞或者是生成的高浓度NaOH使酚酞褪色。在一次班级随堂测验的考查（如表1）中，一道相关试题，学生平均得分仅为5分（满分20分），得分为12分以上人数不到5人。研究考情，查摆诊断，发现得分率较低原因有：具体的实验原理和实验过程理解不透，表达含糊不清;设计实验方案时缺乏科学严谨的控制变量法思维和方法;阅读获取相关信息时，拆解、分析和理解能力不足等。因此，通过考情反馈评估，当前学生对于“Na2O2与水反应”的化学原理本质知识和运用控制变量法思维分析及解决问题的能力仍处于较低水平。

表1 反馈情况统计

三、教学模式阐述

为了解决考情反馈的上述问题，及时关注和了解学生思维障碍和思维需求，进而聚焦定向精讲和专项补漏。笔者依托本校信息技术环境，通过多元智能协作下的大数据采集、反馈、分析等手段，提出“运用智能协作发展深度思维”的试题讲评课教学模式（如图1），并开展教学实践，在互动生成，精准讲评的教学路径中，以求实现学生的化学学习深度思维品质的提升和化学核心素养的发展。

四、教学模式解析

1.课前纠错

化学是一门培养思维的基础学科，其学科特色是实验与理论相结合，教学中需要透过实验探究来揭示物质变化的规律和本质。化学考试命题中常以“能够假设提出多种设计方案和评价方案，能够运用证据推理分析实验信息;能够对实验中的‘异常现象进行质疑、探究、反思等”为考察知识点，这类题都常为学生的高频错题，然而有些学生只是简单记忆知识，没有形成更加完整的科学探究思维知识体系，尤其是实验探究相关知识存在认识理解上的偏差，以及推理、分析、解决问题技能本领存在不足。孔子曰：“学而不思则罔，思而不学则殆。”倘若不及时复习和巩固，做错的题目不及时纠错与查摆，反思与训练，则无法实现知识的内化和应用[1]。

2.课前查摆

课前通过畅言系统发布学生对高频错点“H2O2是否能使变红的酚酞褪色的探究实验设计”的答题诊断，学生对考情原因进行查摆分析。笔者通过平台数据反馈发现，80%的学生知道实验中的自变量为H2O2，76%的学生知道要设计对照组实验，50%学生知道要往对照组中滴加相同量的蒸馏水以保证体积不变。但是，50%学生对过氧化钠与水反应的产物及原理认识不透彻;只有25%学生在运用控制变量法创造酚酞变红的碱性实验环境时，考虑到无关变量的NaOH溶液浓度和用量的因素，其中，不到10%的学生能较为科学规范的表述实验方案和操作程序。

3.实践思辨

笔者依据学生的学习障碍点，针对“Na2O2与水反应实验原理不清晰”的学情，教师教学实践时运用NOBOOK高中化学虚拟实验室回顾“Na2O2与水反应”的反应过程。通过循序渐进的问题追问，引导学生思考化学反应本质，夯实基础，书写表达原理，建构更加全面的知识网络，进而解决学习障碍;针对“运用控制变量法解题能力欠缺”的学情，教师点拨，帮助学生建构控制变量法的解题思维方法，然后组织小组团队协作梳理实验探究的目的和思维脉络，引导小组运用NOBOOK高中化学虚拟实验室软件设计“高浓度NaOH对酚酞的影响”“H2O2是否能使变红的酚酞褪色”等不同探究实验的控制变量法方案，接下来小组通过平台发布设计方案并进行分享展示。最后，教师引导学生反思设计过程，引导学生建立将实验原理、证据信息、推理分析、实验结论等逻辑思维关系的认知模型，在解决困惑中提升对知识点的深度理解和思维方法的应用，进而发展“证据推理与模型认知”和“科学探究与创新意识”等化学核心素养。教师通过智能协作思辨生成的教学实践，力求实现精准帮扶，精准教学。

4.实践迁移

为了检测和巩固前期学习成果，发展学生迁移应用思维，教师通过畅言智慧课堂系统“作业中心”平台布置和推送与相关试题思维相似的变式训练学习任务。基于本节内容的学习高频错点题型，笔者发布了一道“请用图文表达实验原理和设计方案，说明氯水滴入NaOH的红色酚酞溶液中褪色的原因”的试题。学生课上即时通过平板答题，然后小组协作，交流分享，师生互动点评，提升对知识的迁移理解和方法应用，进而发展“证据推理与模型认知”和“科学探究与创新意识”等化学核心素养。

因此，迁移应用思维教学是提升学生化学思维和解题能力的重要方式，通过对化学问题进行多角度、多维度、多层次的迁移应用探索研究，有意识地引导学生从“变化的量”中探索出不变的原理本质，从不变的原理本质中探索“变化”的规律，从而提升学生思维品质，培养发现问题和解决问题的能力和素质。

5.实践总结

在课堂教学实践后期，教师引导学生通过知识梳理、模型建构、方法总结、归纳反思等方式，使学生深入理解“Na2O2与水反应”“氯水使NaOH的红色酚酞溶液褪色”的化学内涵，使学生获得化学本质原理和科学实验探究方法认识的深化发展，进而逐步促进学生的深度思维和方法凝练。

6.反馈表达

知识前概念和最近发展区是学生思维发展的生长点，由于学生的个体在课上的学习能力和认知方式存在差异，为了能落实学生对“Na2O2与水反应”实验探究知识的深刻理解和灵活应用，教师会分配小组协作，制作微课任务，通过平台推送。小组成员在微课的制作过程中强化化学用语的表达，获得知识方法的进一步提升，而学困生在课后的微课学习中获得知识补偿。一方面通过教师指导，学生自我反思，提高思维监控能力，优化思维过程，同时勉励学生不断挑战最近发展区，进而获得知识建构方法和转化思路方法的综合知识。另一方面，学生通过智慧平台的习题个性化训练、诊断与反馈，学会将知识与方法有机结合，从而改造并升级原有的认知结构体系，使知识网络化、系统化、结构化。获得更加完善、准确、科学的知识概念认知思维模型。

7.反馈衍生

基于学情的信息数据分析和评估，有助于教师通过平台精准选题，进行个性作业任务推送。学生独立完成提交，对照解析自评，知识巩固完善，力求提高学生的衍生思维，促进学生深度思维的持续发展。

同时，教师可通过智慧平台选择海量的图片、视频、NOBOOK化学虚拟实验室、微课等优质资源推送至学生端，如“Na2O2与水反应”“氯水使NaOH的红色酚酞溶液褪色”等实验资料推送和聚焦“化学实验”的优质资源助力等，让学生多维度学习，激发求知欲，发展宽宏视野，生长多元思维，培植丰盈的情感，并在立体化、多元化的教与学过程中，形成百花齐放、百舸争流的化学思维课堂新常态[2]。这样教学生态激发着学生领悟着“化学来源生活，走向生活”“化学是实验的科学，实验是化学最高法庭”的科学内涵与学科价值。

五、教学成效

为了检测和巩固前期学习成果，发展学生迁移性深度思维，课前笔者选取水平相当的实验班和对比班，分别进行了通过智能协作发展深度思维的化学讲评课教学和传统教学。课后通过畅言作业中心布置和推送与相关习题思维相似的变式训练学习任务，分别了解两个班的知识达成率学习掌握情况（如表2），采集“实践迁移”环节中两个班的习题反馈数据，并进行诊断分析。

分析反馈，在“提出猜想”部分，实验班和对比班学生对实验中酚酞褪色原因的猜想可能是“HCl和NaOH中和反应”“HClO和NaOH中和反应”“HClO的漂白性”“NaClO的漂白性”的四个原因，两个班提及的褪色角度差别不大，但是涉及全四个原因的猜想角度，实验班的人数较对比班高10%。此外，实验班较对比班运用控制变量法设计实验方案的情况较好，且在实验过程表达上的语言更加精准和清晰。具体数据统计见表2，运用智能协作发展深度思维的化学习题讲评课模式教学有助于促进学生对化学知识本质更为深刻的理解，发展学生的深度思维，提高解题能力，更好地培育学生的化学核心素养。

六、教学展望

通过“通过智能协作发展深度思维的化学习题讲评课”7步教学模式的实践研究，教师通过信息技术平台大数据信息反馈，使得教学有据、教学有法，选择合适的多元智能协作的方法，逐步实现对学生思维中高频错点的精准教学、精准帮扶。同时，师生不断地在“反思思辨，动态交流，协作生成，迁移发展，内化提升”的课堂文化与学习风貌中彰显了课堂魅力。

【参考文献】

[1]陶文亚.反思性学习策略在高三化学复习中的运用研究[D].江苏：苏州大学，2015.

[2]申燕，寇辉，解慕宗.百花齐放 百舸争流：化学思维课堂新常态[J].中学化学教学参考，2019（5）.

【基金项目】本文系海南省教育科学规划课题《通过智能协作发展深度思维的化学试卷讲评教学模式研究》（课题编号：QJH202010027）的阶段性研究成果。