任云
摘 要:深度學習是當代學習科學的重要理念,高三復習中發現學生的對知識點,考點的理解是浮于表面的、不深刻的現象。立足教材,結合高考真題,用活教材,培養學生深度學習思維和深度學習習慣,讓深度學習的習慣受益終生。
關鍵詞:教材;深度學習;淺層學習;高效課堂
化學是“一門中心的、實用的、創造性的科學”,化學教材引導著學生利用已有的知識與經驗,主動探索知識的發生與發展,同時也應有利于教師創造性地進行教學。蘇教版《普通高中化學課程標準》(核心素養版)基本理念是:以培養化學學科核心素養為宗旨,設置滿足學生多元發展需求,體現基礎性和時代性,重視“素養為本”的教學,倡導基于化學學科核心素養的評價[1]。
深度學習是當代學習科學理論提出的重要概念。所謂深度學習是指學習者能夠批判性地學習新知識,并將其融入原有的認知結構中,或能夠將相關知識進行聯系,將已有的知識遷移到新的情境中,并能解決相應的問題。深度學習是一種在具體情境中進行的豐富、有意義的學習,學習者能夠基于自己與外界相互作用的知識經驗,不是等待知識的傳遞,而是主動建構自己的知識,并能持續開展積極主動的學習[2]。
教材是教師實施教學目標和任務的本源,是學生學習和思考的基本參考工具,教師根據學情,在高三化學教學中,不忽視教材作用,需要立足教材,開發利用好教材,能有效地設計和實施教學活動,引導學生進行深度學習,促進學生積極自主探索創新、合作交流、分析評價等能力的提升。
課本中包含了重要的化學思想和方法,循序漸進,利于學生掌握化學知識,筆者通過對近幾年江蘇高考卷的分析發現,有些題目就源于教材,有的是對教材中習題的“再創造”。如何引導學生重視教材,立足教材,對教材內容進行提煉、重整、加工,促進學生深度學習,提高學生解決問題的能力,是每一位高三教師面臨的問題。本文就此提出幾點拙見。
一、利用高考真題,追根溯源,讓教材成為深度學習的工具
高考考什么,怎么考,考多難,對于每個剛進入高三的學生來說,都存在神秘感,往年的各地高考真題恰恰給了學生方向。在高三復習中,以考綱為依據,以教材為根本,以歷年真題為范例,重視教材中相關知識和內容的逐條梳理,挖掘教材中反映的基本化學思想與高考真題的關聯,讓學生真正體會到高三復習離不開教材,教材是深度學習的重要工具。
教學實例1:(2017年江蘇高考化學16題)
鋁是應用廣泛的金屬。以鋁土礦(主要成分為Al2O3,含SiO2和Fe2O3等雜質)為原料制備鋁的一種工藝流程如圖1。
選修教材《有機化學基礎》P93有這樣一個“活動與探究”:
【實驗1】在兩支潔凈的試管中各加入約0.5g淀粉,再向兩支試管中分別加入20%的硫酸溶液和蒸餾水各5mL,將兩支試管放入沸水浴中加熱5min,然后向加入硫酸的試管中滴加氫氧化鈉溶液,中和硫酸。
【實驗2】另取兩支潔凈的試管,分別加入新制的氫氧化銅懸濁液,將實驗1所得溶液分別加入到試管中,加熱,觀察現象。
【分析】考題中加入稀硫酸使蔗糖水解后未加NaOH溶液調節溶液至堿性,從而未出現銀鏡。
其實,對比高考真題和教材內容,可以發現,有很多的題目都能在教材中找到影子,我們在高三復習中,要重視教材,通過分析試題,促進高三學生重視教材,提倡用好教材,并深度理解教材中一些重要實驗和重要物質制備的工藝流程,這樣可以避免題海戰術,也能提高學生的化學思維能力。
二、 在元素化合物復習中構建知識網絡,形成學生深度學習思維
“聯系—構建—遷移”是深度學習的重要方式。這要求學生在學習過程中對已學知識有深刻的理解,然后主動構建不同板塊知識間的聯系,遷移形成新的較完整的知識體系,促進深度學習思維能力。
元素化合物的學習主要分布在《化學必修Ⅰ》中,另外在《化學反應原理》中又有涉及。教師在高三一輪復習中,要有意識地調動學生的思維,引導學生積極主動與同學和老師交流討論,讓學生多角度深入理解知識點,更好地將所學知識網絡化。
教學實例3:
在復習鋁及其化合物時,教師先提出:盡可能全面歸納鋁的性質,可以討論。
【學生】學生歸納知識點如下:
【教師點評】:現在處于高三復習階段,同學們對鋁及其化合物的認識不要停留在初學范圍。然后引導學生結合化學反應原理板塊、結構板塊對鋁重新構建知識體系。
【師生共同再次建構】
元素化合物的復習中,從一個點(一種元素的單質)出發,延伸出常見化合物,開放式深度探索歸納元素及其化合物的性質和用途,恰當地引導學生主動思考,并將不同板塊知識聯系在一起,構建成知識網絡,促進學生深度思考,提高復習效率。
三、 利用教材,反思基本原理,提升學生深度學習品質
“淺層學習”是把信息作為孤立的、不相關的事實來接受和記憶[3],而我們所學的知識和技能最終是要用于真實情境并解決問題的,這就要求學生對所學知識能夠進行反思,深度理解并創造性地解決問題。
教學實例4:
選修《化學反應原理》(以下出現頁碼均出自該教材)中關于化學平衡問題是江蘇高考的考點也是難點,學生對于平衡的移動和轉化率的相關問題總有些摸不清思路。不少學生反映“我記住了濃度、溫度、壓強對化學平衡的影響,對號入座,卻還是錯的”、“我會計算化學平衡常數,可遇到了相關題目,我卻想不起來用”……這都是典型的淺層學習表現,在高三復習中,我們要創造性地將教材中化學平衡常數和化學平衡移動聯系在一起,引導學生有目的地解讀例題與課后習題。
例如P48“交流與討論”的表2-6,總共4組數據,淺層理解可以推導出化學平衡常數表達式,深層理解我們還能發現:當投料方式相同(以第一組數據為參考,第二組投料投入物質相同),但起始濃度不同時,反應在一定溫度下達到平衡時,化學平衡常數數值相同;當投料方式不同(換另一側物質投入),第三組與第一、第二組化學平衡常數相同。
目的:理解化學平衡建立時存在的不同投料方式。
又如P49~50,介紹了轉化率的計算公式,為鞏固計算,可以讓學生計算P50的“問題解決”,若只要求學生求出SO2的轉化率,我覺得這還是淺層學習和淺層模仿應用,我們可以設計如下幾個問題:
①根據平衡時各物質的濃度,若初始只投入SO2和O2,其各自濃度為多少?
②若初始只投SO3,能實現如題各物質的濃度嗎?若不能,還需要補充什么物質,濃度為多少?
③以②計算出的初始濃度投料,該條件下達到平衡,SO3的轉化率是多少?
目的:極端假設法在投料方式的轉化中的應用;反應物投料和生成物投料與轉化率的關系。
四、活用教材,將知識遷移,促使學生養成深度學習習慣
“立德樹人”是教育的根本任務,高中化學課程具有“基礎性、應用性、時代性”,所以江蘇高考卷一直秉承著“寬基礎、厚實踐、重能力”的特色,要求學生“學以致用”,才能順利地解決問題。在高三復習過程中,教師從自身出發,利用教材,通過舉一反三和變式訓練,促進學生深度理解所學知識并加以應用,當討論、思考、辨析、反思、遷移、應用成為學生的一種常態深度學習思維習慣,高三的復習效率便大大提升了。
教學實例5:
在復習《有機化學基礎》時,學生對所給有機化合物的結構的表達、官能團的類型和性質等經常不能圓滿作答。馮清華等《學生自主命題競賽活動在高二有機化學復習中的應用》[4]的方法值得借鑒。我的具體操作:在梳理各官能團性質后,①學生4人一組,合作自主構建盡可能多包含所學官能團的有機物。②挑選幾個代表性結構,課堂討論結構對應能與哪些物質反應、反應條件、反應類型、與特定物質的定量關系。③命制者代表分享自制結構的得意之處。④教師點評結構,對不足和爭議處,教師先提出思考方向,再讓學生討論修改。
教學實例6:
目標有機化合物的合成線路的設計,考察學生對有機化學基礎知識的理解、掌握程度,以及在新情境下運用有機化學知識解決實際問題的能力,屬于較難題。多數學生對此感到恐懼而在做題時直接跳過有機合成路徑設計。為此,在復習基礎官能團時,也要有目的地將物質合成穿插其中。如:
①復習了烯烴后,設計由1,3-丁二烯制備2-溴-1,4-丁二醇,無機試劑任選。
考察學生對共軛二烯加成特點,官能團先后問題,合成線路書寫的完整性。
②復習了苯及其同系物后,設計由甲苯制備聚鄰氨基苯甲酸,無機試劑任選。
考察學生官能團先后問題,先上官能團對苯環的影響問題,防氧化問題等。
③復習了鹵代烴后,設計由1-丙烯醇制備1-丙烯酸,無機試劑任選。
考察學生官能團保護問題,鞏固鹵代烴水解、消去條件等。
……
知識源于教材,從教材的基礎內容出發,引導學生順利地遷移知識并應用到新的情境中,讓深度學習的習慣“潤物細無聲”地在學生的思維中生根、發芽、茁壯成長,并在今后的人生道路上,讓深度學習的習慣受益終生。
五、結語
為促使學生養成深度學習習慣,我們立足教材,加強知識拓展外延,將教材知識與考題考點相連,將教材知識與社會熱點問題、實用性鏈接,使學生感受到教材的魅力,教材的實用性,學有所考。通過賞析高考真題、重整零碎元素化合物知識、自制或自編有機中的物質結構等,讓知識源于教材又高于教材,調動學生主動性及創造性。在提升學科素養的同時,養成深度學習的習慣,將深度學習方式成為學生受益終生的學習方式。
參考文獻:
[1]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準[M]. 北京:人民教育出版社,2017:2.
[2]J.W.佩利格里諾,等.運用深度學習提高21世紀能力[J].上海教育科研,2015(2):1.
[3]葉曉蕓,秦鑒.論淺層學習與深度學習[J].教育技術導刊,2006(1):20.
[4]馮清華,蘭俊耀,趙玥.學生自主命題競賽活動在高二有機化學復習中的應用[J].中學化學教學參考,2017(5):12-15.