基于深度學(xué)習(xí)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)對(duì)探究

四川省成都雙流中學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)校 張 穎

化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)為主的課程，教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)對(duì)時(shí)，要注意引入深度學(xué)習(xí)機(jī)制，讓學(xué)生主動(dòng)參與到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、執(zhí)行、處理過程之中，以有效提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)品質(zhì)。創(chuàng)設(shè)適宜情境、建立實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)、強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)探索、延伸實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，教師從更多角度展開教學(xué)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，以順利啟動(dòng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)思維，營(yíng)造良好學(xué)習(xí)氛圍，促進(jìn)學(xué)生學(xué)科能力的順利成長(zhǎng)。

一、創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，啟動(dòng)深度學(xué)習(xí)教程

化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和啟動(dòng)環(huán)節(jié)，教師需要從幾個(gè)角度做好調(diào)查。首先是教情調(diào)查，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行篩選，對(duì)教材教學(xué)要求進(jìn)行綜合處理，以便找到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的切入點(diǎn)。不同實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)條件有不同要求，這也是調(diào)查的內(nèi)容之一。教師要對(duì)實(shí)驗(yàn)條件做具體分析，確保實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有執(zhí)行的可能。其次是學(xué)情調(diào)查，學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)存在較大差距，教師在實(shí)驗(yàn)配設(shè)時(shí)，需要充分考慮學(xué)生認(rèn)知基礎(chǔ)，學(xué)生接受度高，這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)價(jià)值度就高，不然就要做出教學(xué)調(diào)整。實(shí)驗(yàn)分為觀察實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)、探索實(shí)驗(yàn)等多種形式，在具體做出篩選，教師要傾向探索實(shí)驗(yàn)和觀察實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，給學(xué)生提供更多直接參與的機(jī)會(huì)，這樣可以獲得更為豐富的學(xué)習(xí)認(rèn)知。

教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分掌握學(xué)生關(guān)注傾向，只有形成高度契合，才能形成導(dǎo)學(xué)作用。如在教《分子》一課時(shí)，教師在課堂導(dǎo)入階段，要求學(xué)生仔細(xì)聞一聞，教室內(nèi)有什么特殊的氣味。學(xué)生開始仔細(xì)分辨，很快就給出肯定答案：好像有香水的味道。教師拿出一瓶香水：不錯(cuò)，這香味正是從這個(gè)瓶子中發(fā)出來的。大家想一想，這空氣中的香水味應(yīng)該是什么呢？如果我們要做酒精和水混合的實(shí)驗(yàn)，需要做好哪些準(zhǔn)備工作呢？學(xué)生開始閱讀教材內(nèi)容，很快就對(duì)分子這個(gè)概念有了一些認(rèn)知，然后開始思考討論，對(duì)分子運(yùn)動(dòng)屬性有更清晰的認(rèn)識(shí)。教師為學(xué)生布設(shè)一些思考問題，要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)展開深度解析，以強(qiáng)化學(xué)科學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

教師利用香水創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)情境，將學(xué)生快速帶入實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。學(xué)生在生活中經(jīng)常接觸這些內(nèi)容，自然能夠給予更多的回應(yīng)。分子是運(yùn)動(dòng)的，教師要通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，這些實(shí)驗(yàn)成功對(duì)接學(xué)生生活認(rèn)知。學(xué)生自然進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作環(huán)節(jié)，其深度學(xué)習(xí)特征更為鮮明。教師在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容選擇、實(shí)驗(yàn)程序設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)執(zhí)行過程等多個(gè)方面做出針對(duì)性布設(shè)，為學(xué)生順利展開實(shí)驗(yàn)做好鋪墊，促使學(xué)生建立深度學(xué)習(xí)意識(shí)。

二、建立實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)，營(yíng)造深度學(xué)習(xí)氛圍

學(xué)生是學(xué)習(xí)主體，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)執(zhí)行、實(shí)驗(yàn)分析、實(shí)驗(yàn)應(yīng)用等環(huán)節(jié)，都要注意突出學(xué)生的參與作用，教師要做出應(yīng)有的努力，以營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍，確保深度學(xué)習(xí)的順利啟動(dòng)，為學(xué)科實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行創(chuàng)造條件。實(shí)驗(yàn)大多需要團(tuán)隊(duì)集體來完成，在實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)組織時(shí)，能夠尊重學(xué)生自己的選擇。不管是觀察實(shí)驗(yàn)還是探索實(shí)驗(yàn)，教師都可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)難度對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，不妨給學(xué)生更多自主選擇的權(quán)利，讓學(xué)生自行組建實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)，這樣可以提升團(tuán)隊(duì)和諧性。教師要給予一定的指導(dǎo)，讓團(tuán)隊(duì)內(nèi)部有合理的分工，確保實(shí)驗(yàn)順利執(zhí)行。

學(xué)生雖然對(duì)一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)非常熟悉，但具體操作過程卻不簡(jiǎn)單，需要團(tuán)隊(duì)的支持，教師做出明確的指導(dǎo)，要求學(xué)生盡快進(jìn)入操作狀態(tài)，這樣才能確保實(shí)驗(yàn)的順利推進(jìn)。如學(xué)習(xí)《水的組成》相關(guān)內(nèi)容時(shí)，教師為學(xué)生投放了霍夫曼電解器進(jìn)行水的電解實(shí)驗(yàn)任務(wù)，要求學(xué)生自行操作這個(gè)實(shí)驗(yàn)。為確保實(shí)驗(yàn)順利展開，教師要求學(xué)生自行成立4—6 人合作團(tuán)隊(duì)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，做好實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。學(xué)生接受任務(wù)后，都能夠主動(dòng)行動(dòng)起來，參與到團(tuán)隊(duì)操作之中。在教師指導(dǎo)下，學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)器材的鏈接，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的檢查，通電之后，觀察氣體的生成。最后是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，寫出化學(xué)實(shí)驗(yàn)方程，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

在這個(gè)教學(xué)案例中，教師為學(xué)生投放實(shí)驗(yàn)操作任務(wù)，給學(xué)生充分的自主操作權(quán)利，從實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備到實(shí)驗(yàn)器材的鏈接，從實(shí)驗(yàn)程序的設(shè)計(jì)到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的驗(yàn)證，都讓學(xué)生來完成，不僅體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)主體地位，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生良好學(xué)習(xí)習(xí)慣也有一定幫助。學(xué)生主持展開實(shí)驗(yàn)過程，其深度學(xué)習(xí)意味更為鮮明，學(xué)生從中獲得的學(xué)科認(rèn)知更為深刻和鮮活。學(xué)生借助團(tuán)隊(duì)力量展開實(shí)驗(yàn)操作，符合學(xué)生學(xué)科學(xué)習(xí)基本要求，能夠形成重要助力支持。學(xué)生對(duì)深度學(xué)習(xí)缺少基本認(rèn)知，教師從外部設(shè)計(jì)方向做出指導(dǎo)，可以獲得更多助力支持。

三、強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)探究，提升深度學(xué)習(xí)品質(zhì)

學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)之后，教師要跟進(jìn)做出指導(dǎo)和提示，讓學(xué)生進(jìn)行規(guī)范操作，以提升實(shí)驗(yàn)感知體驗(yàn)品質(zhì)。在具體干預(yù)過程中，教師不妨從幾個(gè)方向做出關(guān)注：其一，引導(dǎo)學(xué)生理順實(shí)驗(yàn)程序，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作步驟有清晰的把握，確保實(shí)驗(yàn)順利推進(jìn)，不出現(xiàn)任何意外。其二，做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，特別是實(shí)驗(yàn)材料、器材等物資要落實(shí)到位，實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地條件要符合要求，如果是替代實(shí)驗(yàn)，也需要準(zhǔn)備好相關(guān)材料。其三，團(tuán)隊(duì)內(nèi)部分工要明確，確保每一個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)都有序展開。實(shí)驗(yàn)有自己的程序要求，精準(zhǔn)操作至關(guān)重要，教師做細(xì)工作，能夠提高實(shí)驗(yàn)成功率。其四，教師要注意傳授實(shí)驗(yàn)操作方法，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)把握存在許多缺陷，教師適時(shí)給予技術(shù)支持非常有必要。

實(shí)驗(yàn)室化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)條件要求比較嚴(yán)格一些，教師在組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，要注意強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)，給學(xué)生提供更多探索的機(jī)會(huì)。如在教《氫氣的實(shí)驗(yàn)室制法》這節(jié)內(nèi)容時(shí)，教師先組織學(xué)生對(duì)教材實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行重點(diǎn)閱讀，給學(xué)生做出更多提示，要求學(xué)生成立實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。在實(shí)驗(yàn)操作過程中，教師對(duì)學(xué)生實(shí)際執(zhí)行情況進(jìn)行全程監(jiān)控，在一些技術(shù)環(huán)節(jié)作出針對(duì)性指導(dǎo)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中獲得豐富信息，教師指導(dǎo)學(xué)生對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)處理，并指導(dǎo)學(xué)生寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師組織學(xué)生進(jìn)行對(duì)應(yīng)總結(jié)，給學(xué)生做出一些分析提示，以落實(shí)實(shí)驗(yàn)成效，形成學(xué)法積累。學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)總結(jié)階段，對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行梳理，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，自然形成認(rèn)知內(nèi)化。

教師組織學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，給學(xué)生提供深度學(xué)習(xí)的契機(jī)。在學(xué)生執(zhí)行實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，教師不時(shí)做出對(duì)應(yīng)引導(dǎo)，讓學(xué)生獲得更多信息技術(shù)支持。因?yàn)榻處熤笇?dǎo)到位，學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)順利，其認(rèn)知體驗(yàn)也更為深刻。學(xué)科實(shí)驗(yàn)不僅追求實(shí)驗(yàn)結(jié)論的正確性，還要關(guān)注實(shí)驗(yàn)操作者的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)際操作中建立學(xué)科認(rèn)知，這是學(xué)科教學(xué)的重要目標(biāo)追求。深度學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)操作相結(jié)合，需要在方法方向做出一些實(shí)踐探索，以提升學(xué)生學(xué)習(xí)效率。

四、延伸實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，構(gòu)建深度學(xué)習(xí)體系

實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練設(shè)計(jì)時(shí)，教師需要有延伸意識(shí)，讓學(xué)生利用生活環(huán)境做化學(xué)實(shí)驗(yàn)，能夠給學(xué)生帶來全新學(xué)習(xí)體驗(yàn)。化學(xué)與生活密切相關(guān)，如果教師能夠讓學(xué)生順利進(jìn)入生活實(shí)驗(yàn)之中，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科綜合能力有一定幫助。深度學(xué)習(xí)與拓寬實(shí)驗(yàn)高度契合，教師要做好延伸性探索，為學(xué)生準(zhǔn)備更多生活化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，為學(xué)生打開更為廣闊的認(rèn)知世界。如果有必要，教師還可以吸收學(xué)生參與意見，對(duì)生活性化學(xué)實(shí)驗(yàn)做科學(xué)篩選，以提升學(xué)生操作品質(zhì)。教師可以借助網(wǎng)絡(luò)交互平臺(tái)進(jìn)行遙控指揮，給學(xué)生課外實(shí)驗(yàn)提供更多幫助。

化學(xué)學(xué)科與學(xué)生生活實(shí)踐有一定對(duì)接點(diǎn)，教師在化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和組織時(shí)，要充分考慮學(xué)生接受實(shí)際，特別要關(guān)注學(xué)生生活認(rèn)知積累情況，以便做出更多切實(shí)的指導(dǎo)，讓學(xué)生在生活對(duì)接中形成學(xué)科認(rèn)知基礎(chǔ)。如學(xué)習(xí)《氫氣的性質(zhì)和用途》一課時(shí)，教師先要求學(xué)生展開生活搜集，說說氫氣在生活中的實(shí)踐應(yīng)用。學(xué)生開始討論，很快就找到一些生活案例。如氣球充氣，就是運(yùn)用氫氣。也有學(xué)生說，火箭燃料中大多用氫氣制作，能夠產(chǎn)生巨大推動(dòng)力，將火箭送上太空之中。教師為學(xué)生分發(fā)一些小瓶子：這些瓶子里裝的都是氫氣，咱們現(xiàn)在要做一個(gè)實(shí)驗(yàn)，點(diǎn)燃這些氫氣，看有什么現(xiàn)象出現(xiàn)，能夠產(chǎn)生哪些新物質(zhì)。學(xué)生開始討論實(shí)驗(yàn)的操作方案，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行假設(shè)，課堂學(xué)習(xí)氣氛濃重起來。教師開始演示實(shí)驗(yàn)，用干燥的燒杯罩在燃燒的氫氣上面，可以看到氫氣在空氣中安靜地燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色的火焰，燒杯中有水珠生成，而且發(fā)出一些熱量。學(xué)生依照教師的做法，開始實(shí)驗(yàn)操作，課堂進(jìn)入緊張的實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)。

教師為學(xué)生推出實(shí)驗(yàn)方案，讓學(xué)生自行展開生活對(duì)接，為學(xué)生深度學(xué)習(xí)做好鋪墊，然后做演示實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行引導(dǎo)，學(xué)生根據(jù)教師指導(dǎo)進(jìn)行相關(guān)操作，很快就掌握了實(shí)驗(yàn)操作技巧，順利拿到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在這個(gè)操作過程中，教師對(duì)學(xué)生生活認(rèn)知有一定了解，成功引導(dǎo)學(xué)生展開思維對(duì)接。在實(shí)驗(yàn)推進(jìn)過程中，教師為學(xué)生做出榜樣，讓學(xué)生順利建立實(shí)驗(yàn)認(rèn)知基礎(chǔ)。學(xué)生在實(shí)際操作過程中，對(duì)實(shí)驗(yàn)有了更深刻的理解，自然形成實(shí)驗(yàn)認(rèn)知基礎(chǔ)。

深度學(xué)習(xí)下的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師要發(fā)揮主導(dǎo)作用，在實(shí)驗(yàn)的選擇、實(shí)驗(yàn)的執(zhí)行、實(shí)驗(yàn)的處理等更多環(huán)節(jié)，給予學(xué)生更多啟迪和幫助，讓學(xué)生順利進(jìn)入實(shí)驗(yàn)情境、執(zhí)行實(shí)驗(yàn)程序、獲得實(shí)驗(yàn)認(rèn)知，體現(xiàn)深度學(xué)習(xí)基本特征，促使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探索中建立學(xué)科認(rèn)知基礎(chǔ)。學(xué)生是學(xué)習(xí)主體，教師在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)執(zhí)行過程中，要突出學(xué)生主體地位，讓學(xué)生親歷實(shí)驗(yàn)探索過程，以提升其學(xué)科綜合能力。