深度學習初中生化學實驗探究的關鍵

戴林林

摘? ?要：深度學習是學生學科素養(yǎng)形成的重要途徑，教師在初中化學實驗教學過程中通過幫助學生認識深度學習的重要性，引導學生在動手實驗的過程中探究化學知識，理解運用化學知識，培養(yǎng)學生科學探究的初步能力，實現(xiàn)化學學科的深度學習。

關鍵詞：深度學習;化學實驗;探究知識

深度學習近幾年受到中學生的青睞，不少學生已經(jīng)體會到深度學習帶來的學習方式的變革和學習效果的提高，許多中學生已經(jīng)感受到深度學習才是真正的學習。隨著立德樹人教育根本任務在課堂教學過程中的落實，不少教師在教學實踐中已經(jīng)體會到學生學科深度學習，核心素養(yǎng)才能夠得到真正提高。初中化學教學旨在培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)，要求教師指導學生掌握科學探究的基本方法，引導學生在科學探究的過程中形成初步的科學探究能力，為學生適應高中學習和未來社會發(fā)展打好基礎。實驗是初中化學課程的重要特點，也是學生化學學習的重要手段，教師通過化學實驗培養(yǎng)學生探究知識的方法和能力，需要引導學生進行深度學習。

1? 引導學生認識化學實驗中深度學習的意義

化學是以實驗為基礎的學科，大量的初中化學實驗與學生生活緊密相聯(lián)。學生通過化學實驗，可以掌握知識、理解知識、運用知識，伴隨著知識探究的化學實驗，還能夠幫助學生樹立基本的科學研究思想，掌握基本的科學研究方法，實現(xiàn)化學知識的深度學習。學生在化學實驗的過程中借助已有的化學知識，主動積極建構化學知識，合理地遷移知識，解決實際問題，完成挑戰(zhàn)性的學習任務，提升自身的化學學科核心素養(yǎng)。學生運用化學實驗的方式進行探究活動，能夠做到宏觀辨識與微觀探析相結合，能夠理解化學變化與化學平衡的思想，能夠根據(jù)已有的證據(jù)，提出物質(zhì)組成、結構及其變化的可能性的假設，訓練自己的邏輯思維，提高推理能力。實驗過程中，依據(jù)認識對象的要素及要素之間的關系分析，揭示認識對象的本質(zhì)特征，建構認知模型，借助模型解決綜合性實際問題，獲得結構性化學知識。這樣的深度學習，有利于學生在正確的化學思想指導下形成解決問題的思路、選擇解決問題的方法;有益于學生創(chuàng)新意識、科學態(tài)度與社會責任的形成;有益于實現(xiàn)化學學科價值。學生通過化學實驗進行知識探究活動，置于學生化學學習的主體地位，調(diào)動學生化學學習的主動性、積極性，轉(zhuǎn)變學生死記硬背等不良學習方式，其學習過程更強調(diào)深入理解運用知識，其學習結果更強調(diào)學科素養(yǎng)的形成與發(fā)展。

2? 引導學生實驗探究化學知識過程中深度學習

深度學習要求學生積極主動地加強知識之間的聯(lián)系與構建，遷移與運用知識于實際問題的解決。化學實驗中深度學習不僅是操作中探究知識，更重要的是觀察物質(zhì)性質(zhì)及其變化的相關現(xiàn)象，注重批判理解，對實驗中的各種現(xiàn)象進行質(zhì)疑。運用批判性思維思考物質(zhì)性質(zhì)及其變化，微觀深入分析思考物質(zhì)現(xiàn)象及其變化發(fā)展的原因，加深對知識的綜合和理解運用，這樣可以避免死記硬背等淺層次學習的現(xiàn)象?；瘜W實驗探究與學生生活中的化學現(xiàn)象密切相關，學生能夠把生活知識運用到化學實驗探究之中，也能夠把化學知識運用到生活現(xiàn)象之中解決實際問題，實驗探究中的深度學習具有綜合性。

2.1? 開展生活化學探究小實驗中深度學習

運用化學小實驗解決生活中的一些問題，不僅探究知識，還可以運用知識解決實際問題，提高學生化學學習的興趣，體驗化學學科價值。初中化學教材增加了不少學生生活小實驗，學生通過做這些化學生活小實驗可以培養(yǎng)自己知識探究能力和創(chuàng)新精神，如家庭水壺或者熱水瓶清除水垢、用燃燒的辦法鑒別服裝面料是羊毛織物還是化纖織物。深度學習的生活探究小實驗，要注意引導學生探究其化學原因、問題中包含的化學原理、解決問題的化學辦法。如家庭中清除水垢的小實驗，不僅要求學生了解水垢形成的原因：硬水中含有鈣（Ca）鎂（Mg）鹽類等礦物質(zhì)，加熱硬水沸騰，會沉淀出難以溶解的水垢，水垢的主要成分是碳酸鈣、氫氧化鎂、硫酸鈣、鐵銹 等。還要學生知道除水垢的方法：家庭除水垢的方法要注意對人體無害，主要使用熱脹冷縮脫落水垢、口罩吸附水垢、磁鐵的方法;運用酸堿中和反應原理，如食醋加熱、煮山芋、煮雞蛋、土豆皮、檸檬切片、小蘇打比較普遍、簡單;還有使用水垢清潔劑，既安全又環(huán)保。

2.2? 探究化學實驗中環(huán)保的方法實現(xiàn)深度學習

大多數(shù)教師在化學實驗教學中有關環(huán)境保護方面只是給學生一個廢液回收容器，要求學生對收集的廢液稍作化學處理，有的老師甚至沒有要求學生進行廢液處理就倒掉了;學生完成實驗后把實驗儀器清洗以后放回原處，整理干凈實驗臺就好了。這樣做既不利于對學生進行環(huán)保教育，又不能達成實驗環(huán)保的深度學習。我國環(huán)境保護中大量運用化學原理，教師有責任、有義務利用化學實驗教育學生履行環(huán)境保護的義務，這是公民應該具備的意識。首先要求學生懂得運用物質(zhì)化學性質(zhì)、原理，儲存實驗用藥品，如密封儲存濃鹽酸，防止氯化氫氣體揮發(fā)帶來大氣污染;用棕色瓶子避光儲存硝酸，防止硝酸見光分解產(chǎn)生的氣體污染空氣。其次學生實驗過程中盡量減少試劑以及化學反應對環(huán)境造成的污染，根據(jù)試劑的化學性質(zhì)，運用化學原理，妥善處理實驗過程中廢物，采取相應的措施避免污染環(huán)境。指導學生化學實驗過程中在不影響實驗效果的情況下，盡量少用試劑，減少排放廢棄物，利用化學原理探究廢棄物處理辦法，盡可能變廢為寶。如學生分組實驗制取氧氣。高錳酸鉀分解殘留的固體二氧化錳，不要丟棄掉，可以將其作為氯酸鉀分解的催化劑;錳酸鉀可以作為鉀肥，用于花草樹木的根系施肥;也可以用于醫(yī)藥制品的原材料等。但是要求學生探究這些環(huán)境保護、廢物利用的化學原理及其運用實際的意義，借此機會要求學生研究家鄉(xiāng)河水污染的原因、治理的化學方法等。這樣既能夠?qū)W生進行環(huán)保教育，幫助學生探究知識，又能夠?qū)崿F(xiàn)實驗過程中化學知識的深度學習。

2.3? 開展對比化學實驗探究知識實現(xiàn)深度學習

教師讓學生在化學實驗探究中實現(xiàn)深度學習，就要設計引發(fā)學生深度思考的實驗情境。初中化學中的許多實驗具有對比性，為了一個實驗結果，可以有多種實驗方式，不同實驗方式運用的化學原理不同，有助于學生化學深度學習。如實驗室制取CO2，可以安排學生分組實驗，但是不同小組使用不同方式，然后小組代表交流實驗過程中觀察到的現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)的問題、實驗結果、實驗原理等，比較使用不同實驗裝置的優(yōu)缺點。如讓幾個小組分別進行Na2CO3粉末與稀HCl反應制取CO2;Na2CO3粉末與稀H2SO4反應制取CO2;石灰石與稀HCl反應制取CO2;石灰石與稀H2SO4反應制取CO2。在四個小組交流完實驗情況以后，讓大家討論實驗室制取CO2選用哪組實驗方式最好，說說其中的化學原理。學生通過實驗操作、細心觀察、深入思考、辯論討論等探究過程，不僅理解掌握CO2的實驗室制法，而且可以從對比實驗中學會如何優(yōu)化實驗。

化學實驗探究知識過程中的深度學習摒棄只背誦概念、原理、步驟、刷題的淺層學習方式。強調(diào)主動積極地面向?qū)嶋H問題，結合自己已有知識和生活經(jīng)驗，深入理解運用化學知識，提高學生結構化化學知識的能力。