借用高中化學圖像誘發“深度學習”

肖敦林

【摘 要】 伴隨高中化學教育方法的不斷創新和改革，“深度學習”理念逐漸被倡導。其中，借用高中化學圖像誘發“深度學習”成為當前熱議的一個話題。本文將從深度學習的目的說起，詳細分析高中化學圖像誘發深度學習的實踐辦法。

【關鍵詞】 高中化學? 圖像? 誘發? “深度學習”

前言：

當今時代許多老師對學生的評價是越來越“懶”。這里的“懶”不是指生活懶散拖延，而是對待學習方面越來越不深入思考，對知識的學習只停留于表面，不能夠深入冷靜地思考。有時只是對題目簡單地變形，學生卻做不出來，這就是缺乏了“深度學習”。

對于“深度學習”的定義是能夠將所學的知識進行運用并加以創造，是一種指向高階思維發展實際問題解決的學習。或許定義有些復雜，簡單而論，就是在學習過程中，能夠更多地發揮學生的主體地位，通過調動學生去思考、去解決問題，從而提高學生對于所學知識的掌握程度和運用能力，進而將知識真正地被學生所掌握，而不是流于形式，只是空殼。

既然本文的主題是借用高中化學圖像誘發學生深度學習，就必須要談一談圖像在深度學習中的必要性。之所以運用圖像而不是習題或者文字，最主要的原因是圖像擁有比文字更好的表達和匯總能力。對于一道題目的講解，圖像往往具有比文字更高的表達力。同時，研究數據表明，依據人體大腦的功能特點，對于一項事物，圖像往往比文字更容易記憶，而經過相同時間之后對二者大腦留存率進行比較，圖像要比文字多許多。也就是說運用圖像促進深度學習的方法，能夠更有效地調動學生去思考，發揮學生的主體地位，克服傳統的淺層學習，真正將所學知識理解掌握。

一、深度學習的目的

黎加厚教授認為，“深度學習”是學習者主觀能動地學習，能夠批判地學習新思想和事實，并能夠將它們融入原有的認知結構中;能夠在眾多思想間進行聯系，并將已有知識遷移到新的情景中，做出決策，進一步解決問題。通過黎加厚教授對“深度學習”的解釋，“深度學習”的目的就是要發揮學生的主觀能動性，也就是發揮學生在教學中的主體地位，讓學生去思考所學的內容，不只是客觀地接受老師教授的知識，而是運用批判性思維對所學的知識進行個人見解學習，進而將所學的知識學會、學透。

二、借用高中化學圖像誘發“深度學習”的實踐

2.1 利用圖像的直觀性，誘發深度學習

圖像最鮮明的特點就是直觀性，對于一些事情的描述往往需要很長的文字表達，而且難以理解，但通過圖像進行講述就會簡單許多。如果依靠文字描述，一些題理解起來就會復雜許多。通過圖像能夠更清晰地表達四個試管分別混合了哪些物質，進而能夠誘發學生思考哪些物質混合能夠發生反應，哪個試管最終能夠制得溶液。如圖1所示，要求在箭頭上標明完成有關換算所需要采用的方法，通過圖像的直觀性，能夠清楚地知道題目要求氣體物質的量如何能夠換算成氣體分子數、氣體質量以及標況下氣體體積，如何將氣體分子數、氣體質量、標況下氣體體積換算成氣體物質的量。如果將這道題目用文字進行描述，學生也能夠理解題目的要領，但是將更多的精力用語言讀題目內容，反而容易忽略題目本身所要表達的內涵：氣體分子數、氣體質量、氣體物質的量和標況下氣體體積之間是存在轉換關系，并且轉換關系如圖所示。也就是說，針對于這道題目，采用文字描述更有可能將學習留于淺層，采用圖像進行介紹，更偏向于“深層學習”。

2.2 發現圖像潛在表述，加強深入思考

在蘇教版高中化學中，通過圖像的一些細節能夠加強學生深入思考的能力。許多化學題型中，都需要穿插對圖像分析認識，而這也要求學生能夠對圖像中每一個環節進行分析，從而獲得圖像所要表達的內容，在這個過程中，要求學生高度集中注意力，分析圖像中每一個可能潛藏的線索，通過學生的深入思考，發揮學生的主體作用，進而實現深度學習。如圖2所示，這是一道1，2-二溴乙烷的制備裝置連接圖，其中有許多細節都能夠用來作為考試點，比如在酒精燈上方需要墊石棉網，在大燒杯內放入碎瓷片，在圖片不加以標注的情況下，這些都是要求學生能夠主動發現的細節。再者在c中左右導管長度不一致，這也是細節。如果這不是一道分析題，而是排錯題，在將c中導管左右長度顛倒的情況下，學生需要發現錯誤并且改正錯誤。而通過對細節的觀察發現，尋找圖像中前賽的表述，能夠加深學生對于題目對于知識的思考深度，進而進行“深層學習”。

2.3 通過圖像建立知識體系框架，增強邏輯能力

高中化學屬于理科，它的邏輯性比較強，知識綜合能力也要求比較高。而對于高中龐大的化學知識點，建立規范的知識體系框架就顯得尤為重要。通過圖像建立知識體系框架，能夠明顯增強學生的邏輯思考能力，在運用解題過程中，思考能夠更加全面，知識的運用更加綜合。

通過圖像建立知識體系框架，能夠清晰地將電解章節的知識進行梳理。因為在課程學習過程中，往往會將一個模塊分為幾個部分進行教學，而這幾部分所消耗的時間往往是許多個課時，這也意味著學生對于單獨部分的掌握或許清楚，但對于章節整體知識的調度并不確切，這就要求建立知識體系框架進行知識的梳理和匯總。通過圖4能夠清晰地知道本章節的重點是電解池以及電解反應，通過氯堿工業、電解精煉銅電冶和電鍍實現電解反應的應用，并針對每個應用方向做出細致了解。

結語：

借用高中化學圖像誘發“深度學習”最本質的要求是調動學生去思考分析問題，通過不斷地思考分析，學生主動或被動地探究知識的更深層次，發揮學生在教育中的主體地位，最終達到理解并掌握知識的目的。

參考文獻

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本文系福州市長樂區教育科學研究2019年度課題《基于深度學習的高中理化課堂教學策略研究》（課題立項批準號CL2019KT032）的成果