基于深度學習的初中化學實驗教學策略探討

何洋 倪剛

[摘? ?要]深度學習是提升學習者自身素養，順應時代發展的基本能力。結合初中化學“鐵腐蝕”實驗，從創設情境、培養能力、提升興趣、融入生活、有意記憶等五個方面闡述了基于深度學習的初中化學實驗教學策略。

[關鍵詞]深度學習;初中化學實驗;鐵腐蝕;核心素養

[中圖分類號]? ?G633.8? ? ? ? [文獻標識碼]? ?A? ? ? ? [文章編號]? ?1674-6058（2019）17-0074-03

所謂深度學習，是指在教師的指導下，學生在理解學習的基礎上及滿足自身學習興趣與需求的條件下，積極參與，獲得發展的有意義學習的過程，其核心要素之一就是以整合的知識為內容，積極主動地、批判地學習新的知識和思想，并將它們融入原有的認知結構中，且能將已有的知識遷移到新的情境中[1]。

化學是一門以實驗為基礎的科學，其大量的抽象理論、實驗現象、實驗結論以及化學方程式對學生的學習和理解能力有很高的要求，[2]因此，對化學實驗深度學習策略的研究具有重要的意義。本文以初中化學實驗“鐵腐蝕”為例，從以下幾個方面淺談基于深度學習的初中化學實驗教學策略。

一、基于深度學習的“鐵腐蝕”實驗教學策略

（一）激發學生興趣，喚醒深度學習欲望

濃厚的學習興趣能激發學生的求知欲，使學生在愉快的氛圍下發揮自己的潛能，提高學習效率。因此，有效激發學生學習興趣是實現深度學習的第一步[3]。教師應進行精心的教學設計安排，力求教學生動形象、幽默風趣，使學生在愉快的氣氛中學習。為此，可借助多媒體，通過圖片或動畫向學生展示直觀的化學知識，還可以通過編程，實現化學實驗虛擬化，增強學生的認知。通過多媒體輔助教學，可構建內容更加豐富、氣氛更加活躍的課堂，實現師生、生生的良性互動，激發學生的學習興趣，喚醒學生深度學習的欲望。在本課的引入環節，教師可利用視頻、圖片等多媒體手段向學生展示鐵腐蝕的危害，激發學生深入探究的興趣和動力，加強學生深度學習的意識。

（二）調動多種感官，培養深度學習能力

深度學習主張多重器官綜合作用，借此達到深層次理解學習對象的目的。學生只有使用多種感官感知學習對象，將不同感官獲得的信息傳遞到大腦，并轉化為對事物全面的認識，才能對所學內容有更深刻的理解，促進深度學習，培養深度學習的能力。

通過新課導入，學生利用聽覺接收教師對鋼鐵腐蝕的介紹，激起對鐵腐蝕的原因和危害的探究興趣，產生深入探究的欲望，然后結合仿真實驗進行初步感知，針對探究所得的結果提出自己的看法和問題，并進行討論研究，進一步加深對化學知識的深入探究。由此可見，借助耳、腦、手、口、心等多種感官進行認知，可加深對知識的理解，實現深度學習。

（三）選擇趣味性實驗，促積極參與深度學習

化學是一門以實驗為基礎的科學。利用化學實驗牢牢抓住學生的心，使興趣轉化為樂趣，保持學生對化學的學習熱情是化學實驗教學的重點，也是化學實驗深度學習的有效途徑。

鐵的腐蝕屬于氧化反應，反應進程緩慢，在課堂教學中不能快速觀察到預期的實驗效果。部分教師課前提前準備，利用視頻對不同時間段的實驗現象進行記錄并展示。借助此方式基本能達成教學目標，但無法使學生親身感受到實驗的魅力。深度學習主張學習主體的主動參與，這與化學實驗提倡學生親手操作的要求相同。本實驗操作簡單，沒有危險性，利用生活中常見的器材就可以完成，如暖貼（主要成分：鐵粉）和礦泉水瓶等。因此，可安排學生利用課外時間親自動手進行探究、觀察、總結，這樣學生對實驗內容的理解就會更加深刻，從而達到深度學習的目的。

（四）理論聯系實際，科學評價，鼓勵深度學習

深度學習強調學生的自主探究和理解，而化學的學習貫穿于生活的各個部分，因此，聯系生活實際，讓學生體會化學與生活息息相關，可有效促進學生深度學習。另外，作為課堂的重要組成部分，科學有效的評價能極大地激發學生的學習動力，因此，教師評價需要多元化，鼓勵學生敢于深度探究。

在本課的教學中，當學生切實體會到鋼鐵腐蝕的危害后，教師適時質疑：鐵的腐蝕是否只有負面的影響？引導學生回憶鐵生銹的原理，并結合生活實際，認識鐵腐蝕的兩面性，借此引導學生辯證地看待生活中的事物。針對“怎樣加快鐵反應速率”，鼓勵學生從各個方面繼續探究學習，如極細的鐵粉可以增加反應的接觸面積;活性炭可吸附水蒸氣和空氣，加快鐵生銹;鹽類可以加快鐵生銹的速度。在此過程中及時穿插有效評價，使學生的學習信心與興趣得到穩步提升，加強深度學習的自主性和深入性。

（五）幫助學生有意記憶，整合關聯的實驗內容

有意記憶是指對知識進行理解記憶。根據艾賓浩斯遺忘曲線，采用死記硬背方式記憶的內容很容易就會忘記，無法進行知識的整合和理論建構，因此，幫助學生有意記憶是十分必要的。教師要在實驗后第一時間進行理論知識和實驗技能的鏈接和整合，以加強學生的有意記憶。在實驗過程中，學生由探究暖貼中鐵粉的腐蝕這一知識點轉移到暖貼在發熱過程中氧氣的消耗，隨之將“鐵生銹”“測定空氣中的氧氣”這兩個實驗銜接起來，實現從已有知識到未知情境的遷移，加強了新舊知識之間的鏈接，加深了學生對舊知識的認識和新知識的理解，使得所學習的知識記憶深刻，達到深度學習的目的。

二、基于深度學習的“鐵腐蝕”實驗教學設計

按照上述內容，基于深度學習的“鐵腐蝕”實驗教學設計案例如下。

（一）教學目標

（1）通過對鐵生銹條件的探究，讓學生知道鐵銹蝕的條件，并體驗化學實驗的科學探究方法。

（2）根據鐵生銹的條件，結合生活中常見的實驗器材，讓學生找出防止鐵銹蝕的原理和方法，體會化學實驗和生活的密切聯系，促進學生深度學習。

（3）通過實驗讓學生總結保護金屬資源的有效途徑，樹立資源意識和環保意識。

（二）教學重點和難點

（1）探究鐵生銹的條件并找出防止鐵銹蝕的原理。

（2）實驗進程緩慢，用時較長。

（三）教學過程

1.課件引入，初步感知

【教師活動】展示各類金屬建筑物腐蝕的插圖，播放金屬腐蝕視頻及金屬腐蝕對環境和資源的不利影響

【學生活動】觀看視頻和插圖，并談談自己的感受。

設計意圖：通過圖片和視頻導入新課，創設生動、形象的學習情境，激發學生學習的興趣和主動探究的積極性。

2.問題導學，初步探究

【教師活動】提出問題：金屬腐蝕造成的損失不計其數，那么金屬腐蝕的原因是什么？怎樣保護金屬呢？結合常見的生活用品來探究鐵腐蝕的條件。引導學生結合課本第17頁內容及教師所提供的實驗器材，進行初步探究。

【學生活動】閱讀課本，認真分析鐵腐蝕的條件，并小組內展開討論，共同商討如何合理選擇實驗器材，確定實驗步驟。

設計意圖：通過自主閱讀，讓學生初步了解鐵腐蝕的條件，在此基礎上進行小組討論，集思廣益，并結合教師提供的實驗器材進行自主探究，充分發揮學生的主體意識和探究意識，鍛煉學生的動手能力，拓展學生的思維。

3.進行實驗探究

【教師活動】結合學生的討論結果，對學生的實驗設計進行講解分析，并指導學生及時糾正。擬定最佳實驗方案后，指導學生開展實驗。在學生實驗過程中及時進行指導，貫穿理論知識的講解，讓學生感受到化學實驗的魅力所在，激發學生的學習興趣。

【學生活動】學生根據實驗需要合理選擇實驗儀器與藥品（細口集氣瓶、玻璃導管、橡膠管、止水夾、燒杯、配套橡皮塞、暖貼、 500 mL礦泉水塑料瓶、蒸餾水、稀鹽酸、膠頭滴管），并按照擬定實驗步驟進行實驗。

[? 參? ?考? ?文? ?獻? ]

[1]? 安富海.促進深度學習的課堂教學策略研究[J].課程·教材·教法，2014（11）：57-62.

[2]? 徐俊.教育技術與中學化學的整合和應用[J].中國教育技術裝備，2012（36）：59-60.

[3]? 高曉宇.深度學習及其培養策略[J].基礎教育研究，2018（1）：9-11+15.

[4]? 陳伯瀚，傅雷曉萌.感受化學定量分析的價值：以“質量守恒定律”單元復習為例[J].中學化學教學參考，2017（19）：19-21.

[5]? 楊海燕.探究暖貼中各成分的作用及發熱原理[J].農村青少年科學探究，2017（Z1）：66.

[6]? 楊志杰，杭偉華.基于“深度學習”理論的課堂追問設計與研究：以“電解池的工作原理及應用”教學為例[J].化學教與學，2018（2）：32-34+61.

（責任編輯 羅? ?艷）