基于“深度學習”的高階思維建構的策略研究

陸月花

(江蘇省南通市海門區東洲中學 226100)

深度學習是對學習狀態的質性描述，涉及學習的投入程度、思維層次和認知體驗等諸多層面，它強調對知識本質的理解和對學習內容的批判性利用，追求有效的學習遷移和具體問題的解決，屬于以高階思維為主要認知活動的高投入性學習.如何在初三化學中引導學生開展深度學習，筆者認為：教師不僅要把握好目標的適切度、知識的關聯度、問題的開放度，而且還要體現“四化”，即概念理解精準化、實驗探究情境化、認知梳理結構化、素養提升聚焦化.

一、概念理解精準化，讓思維持續進行

化學概念是將化學現象、化學事實經過比較、綜合、分析、歸納、類比等方法抽象出來的理性知識，反映化學現象及化學事實的本質屬性.只有對化學概念進行精準化的理解和把握，學生才能從本質上理解化學概念，形成正確的認知.如元素這個概念，氧分子和二氧化碳分子中都含有氧原子，這些氧原子的原子核內都含有8個質子，即核電荷數為8，化學上將質子數(即核電荷數)為8的所有氧原子統稱為氧元素.同樣，將質子數為1的所有氫原子統稱為氫元素，由此可見，元素是質子數(即核電荷數)相同的一類原子的總稱.如何做到概念的精準化，可從以下兩個角度進行剖析.第一，注意概念的“本質和內涵”.元素其實是具有某些相同屬性的一類原子的總稱.例如：Ne(氖原子)、H2O(水分子)、CH4(甲烷分子)、NH3(氨分子)，這些微粒雖然核內質子數均為10，但很明顯，它們不屬于同種元素，所以元素這一概念的本質是具有相同特征的一些原子的總稱，而非微粒的總稱.第二，注意概念的“外延和拓展”.

二、實驗探究情境化，讓思維有效提升

在學習過程中，教師要善于抓住能夠引起學生認知沖突的實驗事實展開激趣、設疑、引思、探究，不僅可以讓學生明辨是非，解決認知中的學困點，還可以培養學生的證據推理能力和實驗探究能力.如何在初三一年的化學學習中培養學生的探究能力和證據推理能力？可以從以下兩個方面著手.

1.優化教材實驗，將教材實驗設計為實驗組對比實驗，使實驗具有更強的探究性，消除學生對某些化學知識的認知誤區.如在學習“酸堿中和反應”這一課題時，學生已分別有了酸、堿的知識儲備，且在濃硫酸、氫氧化鈉不慎沾到皮膚上的處理方式中，已大概感受到酸性物質和堿性物質是能發生化學反應的.接著：

師：展示往氫氧化鈉溶液中滴入幾滴稀鹽酸(圖1)，請同學們觀察現象

生：無現象

師：那氫氧化鈉和稀鹽酸反應了嗎？

生：遲疑了

師：再展示一組對比實驗，往氫氧化鈉溶液中先滴入幾滴無色酚酞，觀察現象(圖2)

生：無色酚酞變紅

師：到底是氫氧化鈉溶液中的哪種微粒在真正起作用，使無色酚酞變紅？

生：氫氧根離子

師：再往變紅色的酚酞溶液中慢慢滴入稀鹽酸，觀察顏色的變化情況(圖2)

生：紅色慢慢變無色，后來一直是無色

師：酚酞溶液并未消失，那使之變紅色的氫氧根離子去哪里呢？

生：被剛才滴入的稀鹽酸反應了

得出結論：酸和堿能發生化學反應.

2.以實驗操作中出現的異?，F象為突破口開展實驗探究，認識異?，F象背后的本質原因.

師：往黑色的氧化銅固體中加入過量的稀硫酸(圖3)，觀察現象

生：黑色固體消失并溶液由無色變藍色

師：請學出相對應的反應原理

師：根據反應原理，請分析藍色溶液中溶質的成分？

生：CuSO4

師：再往藍色溶液中慢慢滴入氫氧化鈉溶液(圖4)，請仔細觀察

生：一開始無現象，后來才產生藍色沉淀

師：為什么滴入的氫氧化鈉溶液不先和硫酸銅溶液反應產生藍色沉淀呢？那一開始滴入的氫氧化鈉溶液先和誰反應了？

生：回看實驗過程，原來和氧化銅固體反應的稀硫酸是過量的，那么藍色溶液中的溶質除了反應生成的硫酸銅還有反應剩余的稀硫酸的溶質—硫酸，而一開始滴入的氫氧化鈉溶液先和硫酸反應了，所以后來才出現藍色沉淀.

孔子曰：“不憤不啟，不悱不發.”教學實踐證明，當學生進入“憤悱”狀態時，學習動機明顯增強，學習熱情明顯高漲，學習效果明顯提高.根據學生最近發展區，結合學生已有經驗創設合適的探究情境，或在觀察現象的過程中引發學生認知沖突，創設憤悱情境，通過問題鏈引發思考，激活學生思維，使學生始終處于積極參與的狀態，進行科學探究，逐步養成實驗探究、有證有據的問題意識、推理意識.

三、認知梳理結構化，讓思維過程可視

著名認知心理學家奧蘇貝爾指出：認知結構就是書本知識在學生頭腦中的再現形式，是有意義學習的結果和條件.他著重強調了概括性強、清晰牢固、具有可辨別性和可利用性的認知結構在學習過程中的作用，并把建立學習者對教材的清晰、牢固的認知結構作為教學的主要任務.例如：在復習“物質的組成與結構”這一課題時：

生：觀看視頻

師：這段視頻中出現了哪些我們熟悉的物質？

生：尿素：CO(NH2)2,工業用鹽亞硝酸鈉：NaNO2

師：請同學們說說對這些物質的認識？比如組成、構成？

生1：CO(NH2)2是由C、N、H元素組成的

NaNO2是由Na、N、O元素組成的

生2：CO(NH2)2是由分子構成的

NaNO2是由離子構成的

師：從這邊可以看出，物質都是由什么組成的？

生：元素

師：而物質又是由什么構成的？

生1：分子、離子

生2：有些物質是由原子構成的

師：請同學們再找找宏觀的元素與微觀的粒子間的關系

生：元素是質子數或核電荷數相同的一類原子的總稱

師：再找尋一下這三種微觀粒子間有什么聯系？

生1：分子可以分裂成原子，原子可以構成分子

生2：原子可以通過得失電子形成離子

……

在整個活動過程中，教師給學生展示思維的過程，形式多樣，三重表征，針對學生的展示給予發展性評價，能使學生得到觸及心靈深處的愉悅體驗，從而激發他們最直接最持久的學習內驅力.這種可視化的展示學生思維過程的方式，雖然多占用一些課堂教學時間，課堂內少做了一些練習，但從長期效果來看，更有價值和意義.事實上，根據現代圖示理論，在初三化學中使用流程圖、概念圖、網絡圖等視覺化的梳理形式，可以促進學生對知識的理解和建構，實現知識的系統化，也有利于教師更準確地了解學生對所學內容的理解和掌握情況，從思維根源上糾正其認知錯誤.

四、素養提升聚焦化，讓思維真實發生

推理是一種重要的化學思維方法，在教學過程中，教師應引導學生養成由現象到結論的推理習慣.推理和解釋，是實驗探究的重要環節，借助實驗，讓學生明白，推理是架設在觀察現象和得出結論之間的一座橋梁.例如：在化肥的簡易鑒別中，某氮肥中加入熟石灰進行研磨，“產生一種刺激性氣味的氣體”是現象，“該氮肥為銨態氮肥”則是由現象推出的結論.初中化學教學中學生學科核心素養的提升是一個循序漸進的過程，因此在課堂教學中，我們要避免一步到位的冒進，而應內外兼修，才會使提升學生學科核心素養的課改目標落地生根.

綜上所述，初三化學的學習過程，應是一個學習不斷進階、能力培養不斷深化的過程，更是一個精準化理解概念、證據推理能力、模型認知能力等得到不斷提升的過程.教師應引導學生在深度學習的過程中，不斷創造各種機會，通過合理而科學的教學策略激發學生較高認知水平層次的心智活動的發生和認知能力的發展，即高階思維的建構.