立足深度學習，優化實驗教學
——淺談高中化學高效開展實驗教學的對策

張玉蓓

（甘肅省岷縣第一中學，甘肅岷縣 748400）

高中化學深度學習要求的深入落實，要求教師能夠革新實驗教學理念，推動實驗教學變革，將學科核心素養培養融入實驗教學中，以此實現深度學習的目標。

一、深度學習背景下高中化學實驗教學的概述

根據現有的研究理論，深度學習具體指的是立足于學生學科關鍵能力和核心素質的培養，而不僅僅停留于概念的背誦、知識點的記憶、題目的反復練習。深度學習目標的實現需要教師適當地引導，并且能借助科學的教學模式，讓學生在進行深度學習時有方向、有重點、有渠道。對于高中化學學科而言，也需要立足于深度學習，而開展實驗教學是實現學科深度學習的媒介與渠道。

深度學習背景下，高中化學實驗教學具有鮮明的特點，主要體現在以下幾個方面：

一是學生主體性。深度學習主要指的是學生的深度學習，需要學生深入開展學習活動，以獲取表面知識背后的內涵與外延。在實驗教學中也需要發揮學生的主觀能動性，在實驗活動推進過程中，教師起著引導與輔助的作用，學生則扮演著推進和獲益的角色。所以，深度學習背景下高中化學實驗教學的關鍵特征是學生的主體性。

二是實驗深入性。深度學習背景下的高中化學實驗教學不是按部就班地做實驗，不是僅停留于表面的熱鬧，而是要以實驗為基礎，引導學生深入地思考、積極地探究，能在實驗中融入問題、設定任務，以此保證實驗的深入性，這樣才能完成深度學習目標。

三是過程多樣性。立足于深度學習要求下的高中化學實驗教學，整個實驗過程更強調以生為本，更注重學生的實驗興趣，這也就決定了實驗活動的多樣性。同時，在深度學習要求下，需要學生在實驗活動中掌握的知識、培養的素養有很多，這也就決定了實驗目標的多樣性。在實現這一實驗目標的時候，必然需要豐富多彩的實驗過程。

二、深度學習背景下高中化學實驗教學的作用

深度學習不是單純對分數的追求，也不是停留于表面的熱鬧，而是要將學生關鍵能力和核心素質的培養作為教學內容，從而推動學生更全面地成長。深度學習目標的實現需要借助合適的媒介，其中就包括實驗教學。

（一）有助于學生知識結構的建立

高中化學知識體量巨大，理論性強、難度大，這些都決定了學生在學習化學知識的時候不能碎片式理解和記憶，更應該形成一個完整的知識體系，對化學知識的理解不能浮于表面，而是有更加深層次的認知和理解。化學實驗可以實現對學生學科知識的全面考查，需要用到的專業知識有很多，需要學生對學科知識能靈活運用。也正是在這樣的實驗過程中，學生不僅能體會到學習的樂趣，而且能實現對學科知識的有效梳理和學科知識體系的有效建立與完善。

（二）有助于學生學科思維的培養

培養高中生化學思維是學科教學的關鍵目標，也是學好化學知識的核心支撐。化學思維體現了思考性與探究性，需要學生具有縝密的思維，善于邏輯推理。而這一目標的實現，需要借助實驗教學。在實驗教學中，學生以實驗目標為導向，去思考需要什么樣的實驗器材，探索實施什么樣的實驗步驟，感思實驗可以實現什么樣的效果等。而這一切都需要學生能深入思考、有效探究、科學推理。也正是通過在實驗中科學融合，并且積極引導學習提升，才能借助實驗培養高中生的化學學科思維。

（三）有助于學生探究能力的培養

探究的核心要求是根據已知量去求解未知量，這是學生學習未知知識的核心素養，也是學生終身學習的關鍵要求。學生探究能力的培養需要借助高效的實驗教學，教師通過設定實驗任務，引導學生以教材中的理論知識為基礎，通過實驗過程中多角度、多方向的探索，思考出問題的答案，而整個實驗過程就是學生探究能力培養和提升的過程。同時，實驗教學需要學生全程親身參與實踐，能夠有效發揮學生的主觀能動性，而在這一過程中學生對化學的探究熱情會被持續激發，有效活躍了學生的思維，提高了學生的探究能力。

（四）有助于學生學以致用素質的培養

學以致用是一切學科教學的最終目標，是知識存在價值的根本體現，因此深度學習視域下的高中化學學科教學也要立足于學生學以致用素質的培養，包括學以致用的能力、學以致用的意識。而豐富多彩的實驗教學是培養學生學以致用素質的重要途徑。在實驗過程中，學生需要將掌握的理論知識應用到實驗操作中，并且思考在生活中如何利用化學知識來更好地學習和成長。同時，學生可以借助實驗將化學知識與社會實踐結合起來，以此實現學生社會責任感的培養，引導學生積極利用化學知識去創造更美好的世界，這也是學以致用素質的最高要求，是學生成長的最高目標。

三、深度學習背景下高中化學實驗教學的策略

（一）融入高階思維，推動實驗教學進度

根據前文分析可知，深度學習的核心要求之一是培養學生的學科思維，教會學生思考和探究。為此，在深度學習背景下的高中化學實驗教學需要融入高階思維，體現出實驗教學的思想性。這樣通過實驗教學就能實現學生學科思維的培養，有力推動實踐活動進程。高階思維不是簡單的做題思考，也不是停留于表面的簡單推理，更多體現為深層次的思考，能透過知識表面看本質，充分體現了思維的深度與廣度，以此著力培養學生學科思維。在實驗教學過程中，教師首先需要明確實驗教學的目標，對學生有針對性地進行科學的引導，讓學生抓住實驗的重點，提高學生的分析能力、評價實驗結果能力和實驗創新能力等。在高階思維指導下，學生對化學知識的學習有了深度，整個實驗教學突破了教材知識的桎梏，實現了延伸與拓展。尤其是學生的思維，可以在實驗的推動下更好地發展。

例如，教師在講解“二氧化硫和硝酸的性質”這一個知識點的時候，可以帶領學生開展實驗教學，引導學生在實驗中對二氧化硫的性質、硝酸的性質有深入的理解。在具體的實驗過程中，教師要深入貫徹高階思維理論，引導學生觀察實驗現象，深入思考化學方程式在實驗中的體現，幫助學生對這一知識點產生系統性、條理性的理解。以實驗作為學生理解“二氧化硫和硝酸的性質”的媒介，幫助學生形成控制實驗變量的意識，讓學生的高階思維能力、創新意識等得到有效的提升，進而達成培養學生化學核心素養的目標。

（二）設定探究問題，高效推動實驗

深度學習背景下的高中化學實驗教學需要教師在實驗開始之前為學生設計一些探究問題，以推動實驗教學進度，引導學生深入實驗過程。教師所設定的實驗探究問題，一方面要結合教材中的知識點，另一方面要契合高中生的身心發展規律和化學學科核心素養培養的要求。這樣的探究問題既能得到學生的支持，也能實現深度學習目標。教師在設定探究問題的時候，要盡可能地保證問題的答案具有開放性，學生通過不同的實驗步驟、結合不同的實驗原理，可以得出不同的實驗結論。通過這一類型問題的設計，推動學生在實驗過程中不斷創新、不斷突破，進而收獲更多的知識，不斷提高核心素養。

例如，教師在開展“鐵及其化合物應用”實驗教學的時候，首先引導學生學習Fe、Fe2＋、Fe3＋的相互轉化原理，然后以此為基礎開展相關的實驗教學。在實驗教學之前教師為學生設計一個探究性的問題——當補鐵劑露置在空氣中一段時間后，要如何通過實驗證明其已經被氧化？這一實驗問題給學生的實驗活動指明了方向，學生以此為基礎，去設計實驗方案、搜集實驗素材、明確實驗目標。為了引導學生更深入地推進實驗，教師可以引導學生分組展開問題討論，并且能借助實驗器材去證明如果部分補鐵劑被氧化了，那么只需要證明補鐵劑中既含有Fe2＋又含有Fe3＋即可。在證明的時候，學生可以取兩支試管，在每支試管中滴入適量的補鐵劑，然后再分別滴入KSCN 溶液和酸性高錳酸鉀溶液，通過溶劑顏色的變化就可以判斷補鐵劑是否被氧化。通過實驗問題引導，學生高質量地完成實驗，并且掌握自主探究實驗問題的思路，有效提高了實驗成效。

（三）創設實驗情境，提升實驗質量

創設實驗情境可以為學生營造一個積極、愉悅的實驗氛圍，激發學生更高的實驗熱情。同時，實驗情境創設可以幫助學生更好地理解實驗環節以及實驗要求，拓展實驗范圍。為此，高中化學教師在開展實驗教學的時候，要結合實驗內容以及高中生的生活認知和興趣愛好，為學生創設積極的實驗情境。實驗情境包括生活化情境、問題情境、多媒體情境等，其中生活化情境就是將學生的生活與實驗內容結合起來，通過營造學生所熟悉的生活化實驗情境，讓學生能夠更加輕松地理解實驗課程的內容。

例如，教師在講解“氧化還原反應”這一節內容的時候，為了實現深度學習，需要為學生設計一個實驗，主要就是通過化學反應來判斷氧化反應、還原反應的異同，理解物質化學反應的本質。在具體實驗過程中，教師可以從生活實際出發，為學生創設生活化的實驗情境，通過學生熟悉的氧化反應現象和還原反應現象，讓學生明白氧化還原反應在生活中的具體存在形式，體會到氧化反應的社會危害性或者價值。在這種生活化情境的助力下，學生對實驗過程產生熟悉感，有助于更加深入地推進實驗進程。

問題情境就是教師結合提出的實驗問題，為學生設計相應的情境，以幫助學生更好地理解問題，并且以問題情境作為實驗的導向。多媒體情境主要指的是教師借助現代信息技術為學生創設實驗情境。在高中化學學科中，很多實驗不能在實驗室完成，一方面是因為一些實驗對實驗室條件的要求極高，普通高中學校難以配備；另一方面是因為一些實驗具有虛擬性，難以在客觀世界中有效完成。所以，在多媒體實驗中，可以將虛擬的或者是學生難以完成的實驗過程通過多媒體直觀地展示出來，以此帶給學生更直觀的實驗體會。

（四）開展實驗評價，升華實驗成果

評價是推動教學活動順利開展的關鍵力量，也是學生深度學習的根本保證。為此，高中化學教師在推動實驗教學的時候需要借助評價手段，一方面推進實驗教學進程，另一方面不斷完善實驗教學細節，助力學生在實驗教學中更好地學習。教師在實施實驗評價的時候，要堅持過程性評價，也就是重點評價學生在實驗過程中的所思、所學、所得，以此幫助學生在實驗過程中獲取更多的知識與技能。教師還要積極實施多元評價，一方面教師要發揮專業評價的作用，幫助學生在實驗教學中獲取更多的專業知識，并培養學生的學科核心素養；另一方面還要引導學生開展相互評價和自我評價，進而檢驗自己在實驗過程中的收獲，這也是推動學生積極成長的重要契機。

例如，教師在帶領學生完成“幾種重要的金屬化合物”相關實驗的時候，要積極開展系統性的評價，而且不應該只局限于教師對學生的評價，還要結合學生自評、生生互評等，這樣才能讓學生全面立體地認識自身參與實驗記錄的情況、實驗操作的情況以及對實驗反應觀察的情況等。教師在實施實驗評價的時候，需要立足于深度學習要求，多評價學生在實驗過程中是否實現專業知識的學習和學科核心素養的培養，并能查找出實驗教學中的不足，進而不斷完善，使實驗教學成效不斷提高，學生學科核心素養得到有效培養。

綜上所述，隨著高中化學新課程改革的深入推進，教師要能夠革新實驗教學理念、創新實驗教學方法，立足于深度學習目標，實現實驗教學的有力推進，從而以實驗教學為抓手，助力學生建立知識體系、培養學科思維、增強探究能力、養成學以致用素質。在具體的實驗教學過程中，還需要教師能融入高階思維，推動實驗教學進度；設定探究問題，高效推動實驗；創設實驗情境，提升實驗質量；開展實驗評價，升華實驗成果。最終，在實驗中完成深度學習目標，著力實現高中化學新課程改革要求，促進學生專業知識的高質量學習和學科核心素養的高效率培養。