基于深度學習的中學化學教學流程設計

張曉靜 鹿鈺鋒 姚如富

摘要：通過深度學習的教學流程設計教學，對真實有效地達成教學目標具有促進作用。以人教版九年級下冊第八單元課題二第三課時“金屬活動性順序”為例進行基于深度學習的教學流程設計，通過真實的教學情境、科學探究的過程、辯證地進行評價、進而進行總結反思，最后將所學知識應用到實際或陌生情境中的形式促進深度學習的形成。

關鍵詞：深度學習 金屬活動性順序? 科學探究

一、問題的提出

深度學習是對學習者對學習的投入程度、思維層次、反思狀態以及遷移應用能力方面進行研究，它是在學習者基于理解的基礎上以發展高階思維為目標的一種學習方式，這里的高階思維主要包括批判思維、遷移應用、創新創造等方面。在九年級化學課堂中滲入深度學習的理念，可以在愉快的學習氛圍中提升學生動手操作能力、發散思維，并將所得到的結論遷移應用到生產生活中。

二、基于深度學習的教學過程案例分析

環節一：真實的問題情境

[真實情境呈現]一位老爺爺發現他很久前扔在小溪旁的一口鐵鍋變成了“銅鍋”。為什么會出現這樣的現象？

[學生回答]鐵鍋表面有銅生成，鐵的金屬活動性強于銅。

[設計意圖]引入真實的生活情境，聯系生活現象激發學生的好奇心與求知欲，拉近學生與學科之間的距離，提高學生對探究活動的參與度;通過回憶對已學知識進行復習，并引入新知。

環節二：科學探究過程

[學生活動1]分組實驗：小組合作進行三組實驗將相應的金屬放入對應溶液中并觀察現象：

①Al+CuSO4;②Cu+AgNO3;③Cu+Al2（SO4）3。

[小組匯報]①鋁絲表面生成紫紅色固體，溶液的藍色逐漸褪去，變為無色;②銅絲表面生成銀白色物質，溶液由無色變為藍色;③無明顯現象。

[學生發現]老師，鋁絲上置換的銅以及銅絲上置換的銀稍微碰一下就會脫落，而且需要很長的時間才會發生反應。

[深度學習1]很好，那我們可以如何改進呢？提供的實驗材料除了鋁絲和銅絲還有鋁粉和銅粉。

[學生回答]改進實驗方案：可以把金屬粉末均勻地灑在紙上，再把溶液滴在金屬粉末上。

[學生活動2]按照同學們提出的方案進行實驗。

[教師活動]非常好，試著總結結論并寫出化學方程式。

[學生總結]前兩組發生的是置換反應，鋁的金屬活動性比銅強，銅的金屬活動性比銀強。

[教師總結]非常好，經過多組實驗的對比，通過比較，我們可以總結出常見金屬的活動性順序：

鋁>銅>銀。

環節三：辯證地進行評價

[深度學習2]對比金屬活動性順序表，請同學們設計實驗，探究比較“Zn、Cu、Ag”三種金屬的活動性強弱。

[學生1回答]可以把三種金屬放在稀鹽酸中，能夠釋放出氣泡的是鋅，說明鋅的金屬活動性強于銅和銀。

[學生2回答]前面同學沒有驗證銅和銀的金屬活動性，我認為應該將銅絲分別伸入盛有ZnCl2溶液和AgNO3溶液的試管中，其中一支試管中的銅絲無明顯現象，另一支試管中的銅絲表面有銀生成。

[學生3回答]根據同學2的回答我想到了另外一種方法：可以取適量鋅片、銀片以及CuSO4溶液，取適量CuSO4溶液分別加入放有鋅片和銀片的試管中，觀察是否有紫紅色固體生成，從而比較三種金屬的活動性。

[設計意圖]小組合作探究金屬活動性，遇到問題，大家集思廣益改進實驗方案，縮短了時間，提高了效率，促進學生高階思維的發展。生成性的實驗課堂是實現深度學習的有效途徑之一。

環節四：深刻地進行總結與反思

[深度學習3]很好，請同學們總結一下，金屬活動性順序對于我們學習金屬的性質有哪些幫助呢？

[學生1回答]根據金屬活動性判斷某些反應是否能發生。

[學生2回答]通過金屬活動性順序表我們可以比較判斷常見金屬的活動性。

[深度學習4]根據本節課的學習，大家可以從各個方面談一下自己的感想。

[學生1回答]感覺時間過得很快，我很喜歡化學實驗，化學實驗特別有趣。

[學生2回答]我感覺小組合作探究非常好，大家可以在一起學習。

[學生3回答]我覺得實驗探究課很充實，知識點在探究的時候就好像已經消化了，而且課后也不會遺忘。

[設計意圖]同學們身體和精神都在全程高度參與探究活動，對本節課知識點的總結有充分的發言權，而且經過小組一起合作探究，印象深刻。初步建立金屬活動性順序在解決問題中的模型，在活動中總結和反思。

環節五：遷移應用到實際問題與陌生情境中

[深度學習5]我們知道金屬鈦在生活中有著廣泛的用途，可以制作飛機的零件以及人造骨，但是金屬活動性順序表中沒有鈦，那么如果把鈦添加到金屬活動性順序表中，它應該處在什么位置？你如何通過實驗進行判斷，得出鈦應該處在的位置。

[學生1回答]向放有金屬鈦的試管中加入稀鹽酸，觀察現象，如果有氣泡產生就位于氫之前，反之則應該位于氫之后。

[教師活動]很好，已經初步定位鈦是在氫之前還是氫之后，那具體怎么判斷呢？

[學生2回答]如果有氣泡產生，則選取氫之前排列金屬最中間的鋁的鹽溶液，看是否能夠發生反應，接著采用同樣的方法進一步判斷金屬鈦在金屬活動性順序表中所處的位置。

[教師活動]非常好，這位同學采用了“中間法”看鈦是否與金屬的鹽溶液或者鈦的鹽溶液與某一金屬是否反應來一步步定位鈦的位置。

[學生活動3]利用提供的材料進行實驗。

[設計意圖]引入學生較為陌生的金屬鈦，讓學生在問題情境下思考和應用課堂所學知識，探究金屬鈦在金屬活動性順序表中的位置，檢驗模型的適用性，進一步對金屬活動性順序這一知識點進行升華，提高學生化學知識和方法的運用能力，實踐檢驗是衡量深度學習的有效標準。

三、基于深度學習的化學課堂教學設計反思

探究金屬活動性順序的這節課，以真實的情境導入，通過一系列的學生活動探究，促進學生多方面深度學習的形成，學生的高階思維得到一定的發展、共同促進核心素養的形成。我國學者詹青龍提出了深度學習的效能指標，以下將從四個方面進行本節課教學設計的反思。

（一）建立協同師生關系，增強情感參與探究

本節課主要以實驗探究作為主要環節，在課堂中想要充分體現學生的主體性，教師就要扮演好主導性的角色，并且處理好與學生的關系。學生主動參與教學活動，學生的參與是積極

主動的，此時往往會取得良好的學習效果。在做完探究實驗后學生勇于提出自己的想法，面對出現的問題，大家集思廣益，共同得出解決問題的方法。

（二）進行持續有效反饋，導向學習目標評估

針對本課題的實驗探究，學生們積極給出實驗方案，對于所給出的方案經過師生的共同評價反饋進行完善。在實驗過程中出現的問題，大家各抒己見，共同商討得出問題的解決方案。充分培養自我監控與反思的能力，針對自己所欠缺的方面，及時進行完善。

（三）提出活動要素問題，促進高階思維發展

在通過實驗探究解決老師所提出來的問題的同時，同學們能夠根據本節課的活動主題提出相應問題并解決，在解決問題的過程中促進高階思維的發展。就鋁絲上置換的銅以及銅絲上置換的銀稍微碰一下就會脫落，而且需要很長的時間才會發生反應這一問題以及在問題情境中學生對金屬活動性順序相關知識的遷移應用，學生們進行深入思考，促進了高階思維的發展。

（四）合作完成探究活動，體現化學核心素養

學生設計實驗方案，分工合作，共同完成實驗探究過程。在實驗的過程中小組通過對實驗方案的改進，體現了同學們在實驗中善于發現問題并積極思考的良好素養，在科學探究與實驗創新能力方面得到一定的發展。

參考文獻：

[1]曾蓉.促進高一學生化學深度學習的教學設計及實踐研究[D].廣西：廣西師范大學，2019.

[2]劉巖，張發新.化學教學中促進學生深度學習的實踐與探索[J].化學教學，2015（9）：1923.

[3]詹青龍，陳振宇，劉小兵.新教育時代的深度學習：邁克爾·富蘭的教學觀及啟示[J].中國電化教育，2017（5）：7379.

[4]胡久華，羅濱，陳穎.指向“深度學習”的化學教學實踐改進[J].課程·教材·教法，2017（3）：9096.