指向深度學習的事實證據鏈課堂教學實踐研究
——以“鐵及其重要化合物”為例

王 明

(江蘇省太倉高級中學 215400)

對于深度學習，普遍認為是學生在理解知識本位的基礎上，學習主動性增強、遷移能力提升、學科體系建構、知識本質感悟與高階思維掌握的一種學習狀態或學習過程，這與我國新一輪課程改革的目標極為契合，而基于事實證據鏈化學教學通過培養學生實事求是的科學態度，增強搜集證據的能力，來提升化學學科的核心素養.而目前的教學現狀常常是簡化知識的形成過程，很少引導學生去關心證據來源是否可靠，證據鏈是否完整，推理是否合理，學生的證據意識和創新意識普遍薄弱.學生雖然能夠了解和掌握相關知識，但是對于激發學生的證據推理能力和創新能力是不夠的，很難進一步提高學生的學科素養，但以事實證據鏈為主要方法來改進高中化學課堂教學，更能促進學生深度學習的發生.本文以“鐵及其重要化合物”為例，來說明通過事實證據鏈課堂教學達成學生深度學習的目的.

一、通過事實證據鏈引出課題，提升學生學習興趣

本節課以事實證據醫院某患者全血化驗單和醫生處方引入課題(如圖1所示)，在化驗單中可以直接看出該患者血紅蛋白比較較低，而醫生的診斷為缺鐵性貧血，開的處方為硫酸亞鐵片，這一證據鏈的展示不只是引出了本節課的課題還介紹了二價鐵離子的應用，也進一步為本節課講解二價鐵離子和三價鐵離子的轉化做了很好的鋪墊，達到了預期的效果.對于學生而言，這樣的引入課題方式也是耳目一新，簡潔、明了，以生活常識為基礎，具有生活化、情景化的特點，通過藥理作用“鐵是紅細胞中血紅蛋白的組成元素.缺鐵時，紅細胞合成血紅蛋白量減少，致使紅細胞體積變小，攜氧能力下降，形成缺鐵性貧血”，學生也學習到“缺鐵性貧血的相關知識”.即能充分調動學生學習的積極性，讓學生會急切想知道硫酸亞鐵片的相關性質，又能為下面的活動開展做好鋪墊.

圖1

二、通過事實證據鏈學習新知，優化學生模型構建

1.依據事實證據，開展驗證性試驗學習新知

緊接著以硫酸亞鐵片說明書上面的事實證據為依據展開課堂教學(如圖2所示)，首先從“性狀”“貯藏”出發，說明書上提到“本品為包衣片，除去包衣后顯淡藍綠色”“密封，在干燥處保存”等證據.由此設計驗證性實驗：觀察硫酸亞鐵片與硫酸亞鐵溶液；為何密封保存？

圖2

學生自主實驗得到硫酸亞鐵片為“紅外套、白襯衫、綠身體”的特征，與硫酸亞鐵溶液互相印證.

在探究為何密封保存時，向學生提供久置的硫酸亞鐵溶液進行實驗分析，進一步提供事實證據三價鐵離子的檢驗方法(如圖3所示)，讓學生檢驗三價鐵離子存在的同時并進行總結.而在此過程中學生由久置的硫酸亞鐵溶液變為黃褐色這一事實證據得出二價鐵易被空氣中的氧氣所氧化，進一步推出還可以被其它氧化劑(硝酸、酸性高錳酸鉀、氯水、雙氧水)所氧化，并書寫其離子方程式，徹底掌握了二價鐵轉化為三價鐵的方法.

圖3

2.依據事實證據，開展探究性試驗學習新知

繼續從說明書出發，在說明書“藥物相互作用”中提及維生素C與本品同服，有利于吸收.設置疑問維生素C有何作用？展開教學探究，從而引出三價鐵轉化為二價鐵的方法(如圖4所示).

圖4

通過以上證據鏈的實驗探究，基本上可以讓學生掌握了本節課的核心知識二價鐵離子與三價鐵離子之間的轉換，二價鐵離子與三價鐵離子的檢驗.在此過程中學生學習興趣濃、效率高，可以留有時間進行拓展和建構知識網絡.

三、通過事實證據鏈探究疑難，促進學生觀念養成

通過事實證據鏈的探究，主干知識的學習，學生已經構建出了本節課的知識框架模型，在此模型基礎上繼續學以致用，促進學生化學學科觀念的養成.本節課主要圍繞印刷電路板的制作、硫酸亞鐵溶液的保存、氫氧化亞鐵的制備三個問題讓學生展開討論，設計實驗方案進一步鞏固所學知識.在此過程中學生對鐵及其化合物的相關性質有了進一步的認識，也初步形成基于事實證據對物質性質、元素價態變化的研究方法，并在此環節中學科活動和實際應用融合交叉，學科活動主要是解決鐵及其化合物的性質，而實際應用是解決現實中的問題，在解決問題的同時不斷去遷移學科知識、認清研究思路與方法，有助于實現深度學習.

四、通過事實證據鏈總結方法，達成學生深度學習

本節課包括4個學習任務，每個任務有2～3項證據鏈，證據鏈的方向由一條明線(硫酸亞鐵片說明書)牽引著學生，學生在完成任務、經歷活動的同時也就實現了化學學科素養的發展.教師始終以實際問題為背景、以知識建構為目標、以問題解決為核心、以事實證據為依據大膽結合教材知識開發探究資源，為學生創造良好的科學探究機會，活動中采用了“發現問題→提出猜想→設計實驗→探索研究→解決問題”的證據鏈教學方式，從培養學生學科素養為視角出發，貫穿整個課堂教學，不斷培養學生的證據推理能力，讓學生在不知不覺中掌握鐵離子的檢驗，鐵離子、亞鐵離子的相互轉化條件，讓學生親身體驗科學探究的過程，在過程中汲取科學的工作方式和思維方法，從而為學生養成良好的學科素養打下堅實的基礎，讓學生更加深入的理解化學教材內容的本質和內涵，走向深度學習.

高中化學學科核心素養包含“證據推理與模型認識”“科學探究與創新意識”等方面，“事實證據鏈化學教學”正是“證據推理與模型認識”“科學探究與創新意識”等化學學科素養的直接反映.本節課適時的歸納總結以及最后的結尾都是在幫助學生構建模型，無論是本節課的主線(學習框架圖，如圖5所示)，還是課中總結的“鐵三角”(如圖6所示)都是在培養學生的模型認知能力，學會運用模型解釋化學現象，揭示現象的本質和規律.

圖5

圖6