促进“三学”课堂中深度学习优开展的策略研究

陈影，戴银江

（1.江苏省连云港市东港中学，江苏连云港 222042；2.绍兴市上虞区华维外国语学校，浙江绍兴 312300）

化学学科中的深度学习是指教师引导学生通过以化学实验为主的探究活动，构建结构化的核心知识体系，建立基于化学学科视角分析解决实际问题的思路方法，进而促进核心素养与高阶思维的发展。因此，深度学习被视为发展核心素养的有效途径，并成为新一轮课改中的研究热点。基于此，深度学习在“三学”（即乐学、真学、深学）课堂中备受关注，但经教改巡视，发现其在初中化学课堂的落实中仍存在部分问题。因此，本文以“三学”课堂中深度学习在初中化学教学中的实际开展情况为切入点，分析在初中化学教学中开展深度学习的价值、教学策略及建议，对初中化学“三学”课堂中深度学习的优开展具有丰富的实践意义。

一、问题的提出

深度学习能够解决中学化学课堂存在的系列问题，如过分关注知识讲授且忽视学生学习主动性、师生对话形式单一且思维容量较小、忽视单元整体设计等，尤其是初中化学过多关注应试技巧，较少关注素养发展[1]；同时，学生在化学实验的学习中大多仍停留在浅层学习水平[2]。深度学习是相对于浅层学习的一种新型学习方式，浅层学习是被动、机械地学习，学习者未对信息进行深层加工，使知识处于孤立、零碎的状态，进而对学习者建构知识的意义产生阻碍作用。

在初中化学“三学”课堂的教改工作中，部分问题仍未得到有效解决。例如，在课题“金属的化学性质”的同课异构中，两位教师的教学处理方式截然不同，相关教学片段如表1所示。

表1 “金属的化学性质”教学片段比较

在上述教学片段中，两位教师均以化学实验探究金属活动性顺序，但教学过程存在较大差异。A教师将演示实验简单地等同于科学探究活动，存在“浮于表面的科学探究”问题，真正的科学探究活动不仅要注重学生对观察、比较、分析等科学方法的运用，而且更要积极调动其科学思维的发展；相比之下，B教师积极引导学生基于已有认知构建新知识，并让学生自主设计实验方案，不仅保证了师生对话具有一定的思维容量、给予了学生更多的思维空间，而且有助于学生深度构建知识意义，发展基于化学实验的科学思维。

教学过程能够反映教师对教学理念的理解，因此在“三学”课堂深学的落实过程中，仍有部分教师停留在浅层学习的理念层面，未深刻理解深度学习的内涵、意义及其教学策略，致使教学过程与教学理念脱节。

二、初中化学课堂深度学习的价值和意义

（一）落实课标要求，发展核心素养

义务教育化学课程围绕核心素养确立课程目标，核心素养旨在培养学生适应未来发展的正确价值观、必备品格与关键能力[3]，如具备解决挑战性、复杂性问题的能力。深度学习的发生需要以具有学科思想与素养发展价值的化学核心知识为载体，要求学生能够形成结构化与非结构化的认知结构体系，进而整合多维知识解决真实情境问题，因此，深度学习与核心素养的培养目标存在一致性。

（二）促进知识整合，利于迁移运用

深度学习的关键在于将新信息与已有概念、原理进行深度的信息加工，进而整合意义联结的学习内容，建构知识体系，促进高阶思维发展。建构知识体系能够促进知识的迁移运用，迁移运用的过程又能对建构的知识体系起到反馈和修正作用，二者相互转化、相互融合，共同致力于解决真实情境中结构良好或结构不良的复杂问题。在初中化学的学习中，学生需要建立“点—面—体”式的立体化知识体系，进而多维整合信息，在理解的基础上进行批判性的学习，并对化学知识产生意义联结[4]。

（三）深化学科思想，理解反应本质

化学是在原子、分子水平上研究物质组成、结构、性质、转化及应用的一门基础学科。因此，以宏观、微观、符号相结合的方式认识化学知识是极具化学学科特色的思维方式，三重表征能够反映学科本质，且具有强大的可迁移性[5]。深度学习能为提高学生三重表征的转化能力提供发展契机，三重表征水平的提高有助于问题解决能力的发展。通过深度学习，将高阶思维的触角深入宏观事物内部，从微观组成和结构上探寻实质，进而提高三重表征及其转换水平，能够更为深入地理解初中化学中的反应本质。

三、引导学生深度学习的化学教学策略

（一）以浅层学习为基础，让学生能够深学

从学习目标层级来看，深度学习是在理解的基础上进行批判性学习，而识记与理解处于浅层学习的目标层次，因此，深度学习需要以识记、理解等低级认知活动为基础，逐步发展分析、应用、综合、评价等高级认知活动与高阶思维。从学习内容来看，深度学习强调获得具有素养发展价值的化学核心知识，进而建构运用学科思想方法解决问题的思维方式。核心知识以基础概念为支撑，初中化学基础性知识、基础概念的学习并非均以深度学习的方式发生，部分内容通过低阶思维便可建构理解。深度学习需要以浅层学习为基础，但并非强调对基础知识的机械记忆学习，而是在理解的基础上进一步建构知识意义。

建构主义理论作为深度学习的理论基础之一，指出深度学习具有新旧知识双向建构的特征，建构结构性知识与非结构性知识相结合的知识网络需要围绕基础概念展开，进而实现意义建构与形成复杂认知结构[6]。

例如，在初中化学“三学”课堂的优质课中，关于“酸和碱的反应”有如下教学片段：

【任务一】请回忆并书写酸和碱分别具有哪些化学性质。

【问题1】氢氧化钠和稀盐酸能发生化学反应吗？

【演示实验】将氢氧化钠溶液加入稀盐酸中，请观察实验现象。

【问题2】两种无色透明的液体混合后并无明显现象，猜想二者是否发生了反应？

【任务二】能否依据酸和碱的化学性质设计实验证明二者发生了反应？

【实验设计与实施】……

【评价与反馈】……

该片段中，学生依据酸和碱的化学性质创造性地设计了诸多实验方案，教师给予了学生充分的思维生成空间。任务一停留在对酸碱化学性质的识记、理解层面，从问题1至任务二逐步升至分析、综合、评价与创造等高阶思维活动水平。

（二）创设良好的教学情境，让学生乐于深学

情境认知理论作为深度学习的理论基础，强调认知是与情境相互作用、相互影响的动态交互过程，而非独立于身体和环境的逻辑操作[7]。学生在以往的教学实践中常常难以将核心概念知识迁移应用于新情境中去解决问题，因此要培养学生的高阶思维与问题解决能力就需要积极创设有助于学生产生有意义学习的情境。在初中化学教学中存在多种方式创设合适的教学情境，主旨都在于教学目标的有效达成与深度学习的切实发生。

1.以新闻热点事件创设情境

教师依据教学目标收集与教学内容密切相关的新闻素材，并进行适当的加工改造，把握好新闻热点事件与教学内容的最佳切入点，使学生能够迅速找到情境中与化学相关的内容，激发学生探索欲望，进而调动学生学习主动性与学习兴趣。

例如，在“燃料的合理利用与开发”教学中，某教师为我国卫星发射成功创设了如下教学片段：

【新闻视频】我国卫星火箭成功发射升空。

【课堂导语】看着我们中国的火箭再一次地顺利升空，将卫星送入既定轨道，作为中国人，同学们，你们觉得自豪吗？请伸出双手为我们的祖国鼓掌喝彩吧！

【教学内容导入】发展航天动力先行，火箭能够顺利升空，离不开燃料的燃烧，这节课大家就来学习燃料的合理利用与开发。

教师以国家航天科技事业的发展激发学生爱国主义情怀，以火箭燃料连接教学内容，为学生提供有意义学习的情境，促进知识向生活情境迁移。

2.以化学实验创设情境

以实验创设教学情境主要包括两种方式，一是以某种实验现象激发学生探究欲望，二是以化学实验解决某个挑战性问题。但实验教学情境一定要真实有效，切不可忽视实验的思维过程，不可做形式主义的探究。

例如，对“二氧化碳的制取”和“酸和碱的化学性质”分别设计了如下实验教学情境。

片段一：

【实验情境】在一个精致的容器里装有一些白色的固体，容器口烟雾缭绕，教师用布条沾上事先配好的肥皂液，在容器口划过，很快鼓起大大的泡泡，泡泡破裂后，营造了仙境一般感觉，甚是好看。

【问题】揭秘容器里是干冰——固态的二氧化碳。为什么固态二氧化碳能够产生大量烟雾呢？如何制取二氧化碳呢？

片段二：

【实验情境】往盛有氢氧化钠溶液的小试管中滴加酚酞试剂，溶液变红，一段时间后，溶液又变为无色，这是为什么？

【学生猜想】酚酞溶液变质了吗？空气中的成分和试管中溶液发生反应了吗？氢氧化钠溶液的浓度太大了吗？

【实验设计与验证】……

在上述教学片段中，以奇特的、非预期的实验现象激发学生学习热情，达到了预期的实验效果，并为二氧化碳制取、碱的化学性质的深度学习创造了可能。

（三）设置合理的教学问题，让学生学会深学

分布式认知理论与元认知理论对深度学习起到引导与调节作用，二者的连接点在于要求学习者批判性地处理知识与问题，对学习过程进行自我监控与调节，进而建构知识意义解决实际问题，这些过程都体现了深度学习的核心特征，即高阶思维。学生在九年级初步接触化学难免存在陌生感，对化学问题的解决更是存在着诸多认知障碍，但要培养学生解决实际问题的能力，需要教师将知识问题化、问题情境化[8]，并引导学生在运用知识解决问题的过程中开展反思活动，及时发现并修正不足；也可组建多种层面的课堂共同体，共同建构解决真实复杂问题所需的知识意义[9]，进而提高学生认知水平与元认知能力。因此在该过程中，教师设置合理有效的驱动性问题起到至关重要的作用。

1.设置对比问题，在比较中学会深学

在“测量空气中的氧气含量”的课例中，教师指导学生在了解实验原理的基础上，设计对比问题讨论选择红磷的原因，深化对实验原理的认知，调动分析、综合、评价等高级认识思维。

【问题1】为什么不用木炭代替红磷？

【问题2】镁和氧气反应生成物是固体，为什么不用镁条代替红磷？

【问题3】铁丝燃烧只和空气中氧气反应，生成物是固体，又为什么不用？

【分析小结】可以替代红磷完成该实验的药品至少需要满足以下三个条件：生成物是固体；只和空气中的氧气反应；燃烧时对氧气的浓度要求低。

2.设置梯度问题，在进阶中学会深学

在“质量守恒定量”的教改课例中，教师在学生初步了解质量守恒定律的基础上创设应用变式，让学生观察碳酸钠和稀盐酸在敞口烧杯中的反应，设置如下问题与小组活动：

【问题1】碳酸钠和稀盐酸的反应不遵循质量守恒定律吗？

【问题2】既然遵守质量守恒定律为什么反应前后天平不平衡？

【问题3】如何改进实验，让天平反应前后保持平衡？

【学生实验方案设计与展示评价】……

在解决上述问题的过程中，学生个体及课堂共同体对知识进行主动学习与思考，共同参与实验设计与问题解决的过程，实现个体内与个体间的评价与反馈，调动了反思、调节的元认识活动，进而利于“三学”课堂中深学的优开展。

（四）以项目式学习和单元教学为载体，让学生主动深学

深度学习的理念在项目式学习与单元教学中均有体现，但如何开展合理有效的项目式学习、发挥大概念的价值是教师在深度学习理念下仍需持续探索的内容[10]。胡久华教授将单元教学作为指向深度学习的化学教学方式之一，构建了基于深度学习的化学单元教学设计框架[11]。项目式学习以引导学生在解决真实问题的探索历程中，获得学科核心概念与原理，领会学科思想方法，进而提升学生解决实际问题的能力。

在“三学”课堂的视导工作中，项目式学习的案例也颇为丰富，如“测定维生素C泡腾片中碳酸氢钠的含量”，项目设计如表2所示。

表2 测定维生素C 泡腾片中碳酸氢钠含量的项目式学习过程

在上述项目中，教师将二氧化碳的性质、酸和盐的化学性质、化学实验及计算等内容与测定维生素C泡腾片中碳酸氢钠含量的总任务相结合，将问题解决作为项目式学习明线，将知识落实与能力提升作为教学暗线，双线交织共促深度学习。

四、开展初中化学深度学习的教学建议

（一）尊重学生思维，抓住课堂生成

教师在课堂上应当尊重每一个学生的思维，激发学生的创造性思维。在化学课堂中，部分教师为了有效推进教学进度，钟爱提问平时成绩优、表现佳的学生；而有部分学生的回答可能会在教师预设情况之外，甚至会因教师备课不充分而使教师难以回答。此时教师若以“问题与学习内容无关”等方式敷衍了之，无疑会打击学生深度思考的积极性；但若加以引导分析，甚至借此机会创造性地生成相关教学活动，必然有利于诱发学生深度学习。

（二）合理把握教学深度与认知负荷，避免将深度学习演变为过度学习

教师应根据课标要求正确理解教材内容，把握教学深广度，也可根据学生实际情况，在学生的最近发展区内对教学内容进行适当拓展，拓宽学生认识视野。但若过分追求教学内容的深度，一味地横向拓、纵向挖，反而会给学生造成认知负荷超载，对信息深加工的认知过程产生负面影响。

（三）关注课堂评价，转变教学理念

深度学习的落实需要教师转变陈旧的教学理念，提高教育教学能力，关注学生的思维生成。课堂评价一方面是为了诊断学生学习效果，另一方面能够收集教学效果证据，进而为“三学”课堂优开展提供经验参考。深度学习理念下的课堂评价不是蜻蜓点水式的形成性评价，更不能只关注纸笔测验的评价结果。教师要关注评价主体的多元化，将教学评价指向深度学习的教学目标、将评价预设引入教学设计，引入学生自评、互评、档案袋评价等多种评价方式，在评价中进一步发展学生元认知能力，促进“教—学—评”一体化。