基于深度學(xué)習(xí)理念下氫氧化鋁制備和兩性的教學(xué)設(shè)計

黃顯連

一、深度學(xué)習(xí)與淺層學(xué)習(xí)

淺層學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)作為學(xué)習(xí)的兩種學(xué)習(xí)方法，起源于1976年M arton，F(xiàn)，&最初的實驗法研究。深度學(xué)習(xí)強調(diào)對事實的內(nèi)在理解，是指基于理解的學(xué)習(xí)，強調(diào)來自于學(xué)習(xí)者自身需求的內(nèi)部驅(qū)動，能夠?qū)⒁延械闹R遷移至新的情境，作出決策和解決問題，促進學(xué)生對知識的理解和應(yīng)用。而淺層學(xué)習(xí)僅僅是一種對學(xué)科知識加以回憶的感知工作，是對材料進行表面的短時的記憶，不能很好的促進對知識和信息的理解和長期保持，它強調(diào)來自于評估要求如等級考試、平時測試的外部驅(qū)動。

淺層學(xué)習(xí)者需要外力來驅(qū)動學(xué)習(xí)，如目前典型的通過評分等級來促進學(xué)生的學(xué)習(xí)，他們只關(guān)心這次考試的失分地方及下一次考試的知識內(nèi)容。為什么有些高中生尤其是高一年級的學(xué)生仍習(xí)慣于淺層學(xué)習(xí)呢？因為學(xué)生從小學(xué)、初中乃至高中的起始階段都為了考試分數(shù)及評價而對信息的簡單機械記憶，因此淺層學(xué)習(xí)已成為大多數(shù)學(xué)生基礎(chǔ)年級的一種學(xué)習(xí)習(xí)慣。

目前高中學(xué)生的基礎(chǔ)年級仍習(xí)慣于淺層學(xué)習(xí)的原因之一是以往的學(xué)習(xí)習(xí)慣，更主要的原因是老師的課堂教學(xué)設(shè)計缺乏深度，難以在學(xué)生面前呈現(xiàn)深度思考的教學(xué)設(shè)計。

二、基于深度學(xué)習(xí)理念下氫氧化鋁制備的教學(xué)過程

1. 課前自測

試劑：0.5mol/L Al2（SO4）3溶液、2mol/L NaOH溶液、氨水

如何根據(jù)提供試劑制取氫氧化鋁？原理是什么？請用具體的化學(xué)方程式表示。

設(shè)計意圖：讓學(xué)生從反應(yīng)原理上明確鋁鹽與堿反應(yīng)能制取氫氧化鋁，并能準確用符號這重表征表示出來。

2. 分組實驗

實驗說明：用鋁鹽和上述兩種堿分別制取氫氧化鋁。取約1ml試劑于試管中，然后逐滴滴加另一試劑，邊加邊振蕩，觀察現(xiàn)象并記錄在表格上。

設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生實驗操作的能力和敏銳的觀察能力，特別是試劑滴加的順序和試劑用量對實驗現(xiàn)象的影響。

3. 白板展示

學(xué)習(xí)小組把現(xiàn)象如實記錄在白板（有磁性可貼在黑板）上展示，小組互評。

選取其中具有代表性的5組，學(xué)生描述及互評如下：

師：哪些小組對實驗現(xiàn)象描述更準確、更規(guī)范呢？

生：在面對別組的描述擺在面前和學(xué)生之間的互評，對現(xiàn)象最佳的文字表達自然而然就出現(xiàn)了。

設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生的文字表達能力和分析歸納整合的能力、溝通交流能力。

4. 問題討論

問題1：B實驗與D實驗的試劑相同而現(xiàn)象不同，這與什么有關(guān)？

問題2：B操作的現(xiàn)象表明Al（OH）3具有什么性質(zhì)？

問題3：實驗室制取Al（OH）3的最佳試劑是什么？

問題4：D操作的現(xiàn)象你能解析嗎？（后來白色沉淀逐漸增多在此不作解析）

問題5：試劑的用量與滴加的順序會影響實驗結(jié)果嗎？

設(shè)計意圖：通過問題的設(shè)計和學(xué)生小組之間的討論把學(xué)生引向深度學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性。

5. 符號表征

由上述實驗可知，實驗室制備氫氧化鋁的最佳試劑是：鋁鹽+氨水。

Al2（SO4）3+6NH3·H2O=2Al（OH）3↓+3（NH4）2SO4

用NaOH溶液制備的氫氧化鋁會溶解于過量的氫氧化鈉溶液中，體現(xiàn)了氫氧化鋁能溶于堿，說明氫氧化鋁具有酸性，寫成酸的形式為：H3AlO3（鋁酸），鋁酸在溶液中不穩(wěn)定，易失去一個水分子形成偏鋁酸（HAlO2，弱酸），偏鋁酸與NaOH溶液發(fā)生中和反應(yīng)。

Al（OH）3 +NaOH=NaAlO2 +2H2O（體現(xiàn)酸性）

Al（OH）3 +OH ==AlO2 +2H2O

向NaOH溶液逐滴滴加Al2（SO4）3溶液，相當于堿過量，生成的氫氧化鋁又會溶于NaOH溶液，可用下式表示：

Al +3OH=Al（OH）3↓

Al（OH）3 +OH=AlO2 +2H2O

（后沉淀逐漸增多不作解析）

設(shè)計意圖：強化學(xué)生用化學(xué)用語解析化學(xué)現(xiàn)象及問題。

6. 基于深度學(xué)習(xí)理念下的教學(xué)反思

①挖掘教材資源

教材即教學(xué)內(nèi)容，它是教學(xué)得以展開的必要成份，所謂教材指的是教師指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的材料。教材對于教師來說就像木材對于木工，建材對于瓦匠一樣，離不開加工與取舍、選擇與創(chuàng)新的過程。教材不是教學(xué)內(nèi)容的全部，它是可變的、發(fā)展的和開放的。要引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)教師必須摒棄“教教材”的傳統(tǒng)觀念，樹立“用教材教”的教學(xué)思想，靈活地和創(chuàng)造性地使用教材。必要時對教材內(nèi)容進行適當?shù)难a充和刪減，替換教學(xué)內(nèi)容和活動，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容的順序。

本教學(xué)案例中氫氧化鋁的制備方案設(shè)計創(chuàng)造性地把原教材中的教師演示實驗變?yōu)閷W(xué)生的分組實驗，再從試劑的滴加順序和用量上進行改進，使學(xué)生由感性的實驗過渡到從本質(zhì)上掌握了氫氧化鋁實驗室的最佳制備方法和它的兩性。

②優(yōu)化教學(xué)情境

深度學(xué)習(xí)是某種程度基于情境的行為，人類學(xué)習(xí)和知識的本質(zhì)告訴我們知識具有情境性、生成性、條件性，學(xué)習(xí)者通過參與真實情境中的活動如實踐、對話、協(xié)商、反思等來掌握深層知識、理解復(fù)雜概念原理，進而建構(gòu)所需的知識意義并真正掌握這些知識。深度學(xué)習(xí)的實現(xiàn)還需要共同體的構(gòu)建與支持，通過與共同體內(nèi)其他成員的相互對話、彼此互動來加深對知識的理解。

本教學(xué)案例中通過以下做法創(chuàng)設(shè)和優(yōu)化教學(xué)情境（見下圖）：

③引發(fā)學(xué)生深度思考是深度學(xué)習(xí)的重點

經(jīng)過深思用心悟出的知識才是自己的。教學(xué)設(shè)計中可引起學(xué)生深度思考的策略有：

實踐是學(xué)生深度學(xué)習(xí)最好的老師。在本節(jié)課中把氫氧化鋁制備的演示實驗改為學(xué)生的分組探究實驗，把對現(xiàn)象的口頭描述改為讓學(xué)生用白板書寫并展示交流，把對實驗現(xiàn)象解析的機會讓給學(xué)生嘗試，把教師的提問適當?shù)慕唤o學(xué)生提出問題并嘗試小組內(nèi)解決。多方位多角度提供實踐的平臺，引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。

反思是深度思考的最好方式。在本節(jié)課中設(shè)計的向鋁鹽分別逐滴加氫氧化鈉溶液和氨水至過量，加氨水的沉淀不溶解而加氫氧化鈉溶液的沉淀會溶解，原因何在？向鋁鹽逐滴加堿至過量改為向堿溶液中逐滴加鋁鹽至過量，會有什么不同的現(xiàn)象呢？如何解析？在實驗現(xiàn)象的白板展示環(huán)節(jié)中，面對同學(xué)同樣的實驗而出現(xiàn)與自己不同的現(xiàn)象，自己的實驗操作哪里出了問題？還是觀察上的欠缺？這樣的教學(xué)設(shè)計能引導(dǎo)學(xué)生進入深度思考，學(xué)會科學(xué)的質(zhì)疑和反思，使學(xué)生從本質(zhì)上掌握氫氧化鋁的實驗室制備方法和兩性的學(xué)習(xí)。

問題是深度思考最好的途徑。教師可為學(xué)生設(shè)置含義較為清晰的問題，讓問題變得有驅(qū)動力和富于挑戰(zhàn)性，鼓勵學(xué)生進行比較、分析、綜合、應(yīng)用，而不僅僅局限于聽課和記憶。在本節(jié)課的設(shè)計中，圍繞學(xué)生分組實驗探究后提出問題串，師生互動、小組交流、對話生成，在不斷深入問題的引領(lǐng)下，引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。