指向深度學習的事實證據(jù)鏈課堂教學實踐研究
——以“鐵及其重要化合物”為例

王 明

(江蘇省太倉高級中學 215400)

對于深度學習，普遍認為是學生在理解知識本位的基礎上，學習主動性增強、遷移能力提升、學科體系建構、知識本質(zhì)感悟與高階思維掌握的一種學習狀態(tài)或?qū)W習過程，這與我國新一輪課程改革的目標極為契合，而基于事實證據(jù)鏈化學教學通過培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度，增強搜集證據(jù)的能力，來提升化學學科的核心素養(yǎng).而目前的教學現(xiàn)狀常常是簡化知識的形成過程，很少引導學生去關心證據(jù)來源是否可靠，證據(jù)鏈是否完整，推理是否合理，學生的證據(jù)意識和創(chuàng)新意識普遍薄弱.學生雖然能夠了解和掌握相關知識，但是對于激發(fā)學生的證據(jù)推理能力和創(chuàng)新能力是不夠的，很難進一步提高學生的學科素養(yǎng)，但以事實證據(jù)鏈為主要方法來改進高中化學課堂教學，更能促進學生深度學習的發(fā)生.本文以“鐵及其重要化合物”為例，來說明通過事實證據(jù)鏈課堂教學達成學生深度學習的目的.

一、通過事實證據(jù)鏈引出課題，提升學生學習興趣

本節(jié)課以事實證據(jù)醫(yī)院某患者全血化驗單和醫(yī)生處方引入課題(如圖1所示)，在化驗單中可以直接看出該患者血紅蛋白比較較低，而醫(yī)生的診斷為缺鐵性貧血，開的處方為硫酸亞鐵片，這一證據(jù)鏈的展示不只是引出了本節(jié)課的課題還介紹了二價鐵離子的應用，也進一步為本節(jié)課講解二價鐵離子和三價鐵離子的轉(zhuǎn)化做了很好的鋪墊，達到了預期的效果.對于學生而言，這樣的引入課題方式也是耳目一新，簡潔、明了，以生活常識為基礎，具有生活化、情景化的特點，通過藥理作用“鐵是紅細胞中血紅蛋白的組成元素.缺鐵時，紅細胞合成血紅蛋白量減少，致使紅細胞體積變小，攜氧能力下降，形成缺鐵性貧血”，學生也學習到“缺鐵性貧血的相關知識”.即能充分調(diào)動學生學習的積極性，讓學生會急切想知道硫酸亞鐵片的相關性質(zhì)，又能為下面的活動開展做好鋪墊.

圖1

二、通過事實證據(jù)鏈學習新知，優(yōu)化學生模型構建

1.依據(jù)事實證據(jù)，開展驗證性試驗學習新知

緊接著以硫酸亞鐵片說明書上面的事實證據(jù)為依據(jù)展開課堂教學(如圖2所示)，首先從“性狀”“貯藏”出發(fā)，說明書上提到“本品為包衣片，除去包衣后顯淡藍綠色”“密封，在干燥處保存”等證據(jù).由此設計驗證性實驗：觀察硫酸亞鐵片與硫酸亞鐵溶液；為何密封保存？

圖2

學生自主實驗得到硫酸亞鐵片為“紅外套、白襯衫、綠身體”的特征，與硫酸亞鐵溶液互相印證.

在探究為何密封保存時，向?qū)W生提供久置的硫酸亞鐵溶液進行實驗分析，進一步提供事實證據(jù)三價鐵離子的檢驗方法(如圖3所示)，讓學生檢驗三價鐵離子存在的同時并進行總結.而在此過程中學生由久置的硫酸亞鐵溶液變?yōu)辄S褐色這一事實證據(jù)得出二價鐵易被空氣中的氧氣所氧化，進一步推出還可以被其它氧化劑(硝酸、酸性高錳酸鉀、氯水、雙氧水)所氧化，并書寫其離子方程式，徹底掌握了二價鐵轉(zhuǎn)化為三價鐵的方法.

圖3

2.依據(jù)事實證據(jù)，開展探究性試驗學習新知

繼續(xù)從說明書出發(fā)，在說明書“藥物相互作用”中提及維生素C與本品同服，有利于吸收.設置疑問維生素C有何作用？展開教學探究，從而引出三價鐵轉(zhuǎn)化為二價鐵的方法(如圖4所示).

圖4

通過以上證據(jù)鏈的實驗探究，基本上可以讓學生掌握了本節(jié)課的核心知識二價鐵離子與三價鐵離子之間的轉(zhuǎn)換，二價鐵離子與三價鐵離子的檢驗.在此過程中學生學習興趣濃、效率高，可以留有時間進行拓展和建構知識網(wǎng)絡.

三、通過事實證據(jù)鏈探究疑難，促進學生觀念養(yǎng)成

通過事實證據(jù)鏈的探究，主干知識的學習，學生已經(jīng)構建出了本節(jié)課的知識框架模型，在此模型基礎上繼續(xù)學以致用，促進學生化學學科觀念的養(yǎng)成.本節(jié)課主要圍繞印刷電路板的制作、硫酸亞鐵溶液的保存、氫氧化亞鐵的制備三個問題讓學生展開討論，設計實驗方案進一步鞏固所學知識.在此過程中學生對鐵及其化合物的相關性質(zhì)有了進一步的認識，也初步形成基于事實證據(jù)對物質(zhì)性質(zhì)、元素價態(tài)變化的研究方法，并在此環(huán)節(jié)中學科活動和實際應用融合交叉，學科活動主要是解決鐵及其化合物的性質(zhì)，而實際應用是解決現(xiàn)實中的問題，在解決問題的同時不斷去遷移學科知識、認清研究思路與方法，有助于實現(xiàn)深度學習.

四、通過事實證據(jù)鏈總結方法，達成學生深度學習

本節(jié)課包括4個學習任務，每個任務有2～3項證據(jù)鏈，證據(jù)鏈的方向由一條明線(硫酸亞鐵片說明書)牽引著學生，學生在完成任務、經(jīng)歷活動的同時也就實現(xiàn)了化學學科素養(yǎng)的發(fā)展.教師始終以實際問題為背景、以知識建構為目標、以問題解決為核心、以事實證據(jù)為依據(jù)大膽結合教材知識開發(fā)探究資源，為學生創(chuàng)造良好的科學探究機會，活動中采用了“發(fā)現(xiàn)問題→提出猜想→設計實驗→探索研究→解決問題”的證據(jù)鏈教學方式，從培養(yǎng)學生學科素養(yǎng)為視角出發(fā)，貫穿整個課堂教學，不斷培養(yǎng)學生的證據(jù)推理能力，讓學生在不知不覺中掌握鐵離子的檢驗，鐵離子、亞鐵離子的相互轉(zhuǎn)化條件，讓學生親身體驗科學探究的過程，在過程中汲取科學的工作方式和思維方法，從而為學生養(yǎng)成良好的學科素養(yǎng)打下堅實的基礎，讓學生更加深入的理解化學教材內(nèi)容的本質(zhì)和內(nèi)涵，走向深度學習.

高中化學學科核心素養(yǎng)包含“證據(jù)推理與模型認識”“科學探究與創(chuàng)新意識”等方面，“事實證據(jù)鏈化學教學”正是“證據(jù)推理與模型認識”“科學探究與創(chuàng)新意識”等化學學科素養(yǎng)的直接反映.本節(jié)課適時的歸納總結以及最后的結尾都是在幫助學生構建模型，無論是本節(jié)課的主線(學習框架圖，如圖5所示)，還是課中總結的“鐵三角”(如圖6所示)都是在培養(yǎng)學生的模型認知能力，學會運用模型解釋化學現(xiàn)象，揭示現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律.

圖5

圖6