指向核心素養的初中化學深度學習模型構建

摘 要：在重視核心素養培養的教育背景下，引導學生進行深度學習已成為落實新課標要求的重要途徑。“燃料的燃燒”作為初中化學課程的重要內容，涉及燃燒的本質、燃燒的條件、完全燃燒與不完全燃燒的特點及滅火方法等知識，對學生理解化學反應規律具有重要意義。闡述了指向核心素養的初中化學深度學習的內涵，分析了“情境—問題—活動”化學深度學習模型的內容，并以“燃料的燃燒”為例，從整體化情境創設、情境化問題設計、指向性活動設置等方面探討了“情境—問題—活動”深度學習模型的構建。

關鍵詞：初中化學；核心素養；深度學習；模型構建

《義務教育化學課程標準（2022年版）》提出，要通過大概念統領的課程內容體系設計，發展學生的核心素養。然而，傳統教學模式仍以知識講解和單向傳授為主，很少讓學生在真實問題情境中進行探究，這樣很難實現深度學習的目標。同時，傳統教學模式的碎片化知識講解方式限制了學生邏輯思維能力和綜合應用能力的發展。為此，教師要構建指向核心素養的初中化學深度學習模型，重視以情境為載體，以問題為驅動，以實踐為核心，幫助學生理解化學知識的本質，讓學生學會遷移與應用知識，提升解決復雜問題的能力。

一、指向核心素養的初中化學深度學習

在初中化學教育中，教師要重視促進學生化學觀念、科學思維、科學探究與實踐、科學態度與責任四個方面的素養的協調發展。深度學習是指在教師的指導下，學生圍繞具有挑戰性的學習主題，全身心投入，體驗成功，獲得發展的有意義的學習過程［1］。在這一過程中，學生不僅能充分掌握學科的核心知識和學習的方法，理解相應的思想方法，提升獨立思考能力、批判性和創造性思維能力，還能培養合作精神和社會責任感。深度學習以真實的問題情境為依托，重視學生的主動參與和深度思考，強調讓學生通過探索性和建構性的學習方式實現知識的遷移與重組，培養高階思維能力、創新精神及解決復雜問題的能力，注重激發學生的內在學習動力和積極的情感［2-3］。

深度學習與化學核心素養的四個維度聯系緊密。從化學觀念素養的角度看，學生能在真實問題情境中積極思考，逐步加深對物質本質、化學變化規律及其實際應用的認識。從科學思維素養的角度看，學生能基于自己對學科核心知識的深刻理解，從宏觀、微觀等不同維度進行邏輯推理與模型建構，發展系統性和批判性思維能力。從科學探究與實踐素養的角度看，學生能運用所學知識解決復雜問題，并參與實驗探究和跨學科實踐活動，增強探究能力與協作意識。從科學態度與責任素養的角度看，學生能明白化學與社會、環境的關系，培養科學精神與社會責任感。

二、“情境—問題—活動”化學深度學習模型

如何通過深度學習培養學生的核心素養？教師可以圍繞學生核心素養培養目標，將情境、問題和活動有機結合，促進參與深、理解深、應用深和發展深目標的全面達成［4］。參與深是實現深度學習的基礎，強調通過創設整體化情境，激發學生的學習興趣和主動性；理解深是知識內化的關鍵，注重通過層層遞進的問題設計，引導學生逐步理解學科知識的本質；應用深是知識遷移的重要環節，重視通過指向性活動引導學生在實際情境中運用知識解決復雜問題；發展深是深度學習的核心目標，強調學生能力和品格的協同發展，讓學生成為具有科學思維和社會責任感的全面發展型人才。

基于上述分析，教師可以設計“情境—問題—活動”深度學習模型。該模型可分為情境創設、問題設計和活動實施三個核心模塊，這三個模塊相輔相成，形成一個完整的教學系統。情境創設強調整體化思維，既要求教師提供貫穿全課的宏觀背景，幫助學生明確學習的方向與意義，又要求教師提供貼近實際生活的具體場景，讓學生在熟悉的場景中掌握相應知識。問題設計是教學設計的重要內容，教師要通過科學、層次化的問題體系幫助學生逐步理解學習內容。設計核心問題的目的是明確主題，引導學生理解學科知識的本質；設計驅動問題的目的是細化和深化學習目標，逐步引導學生進行深度探究；設計具體問題的目的是分解學習內容，幫助學生理解細化的知識點，鞏固和內化所學知識。活動實施是解決問題、促進學習目標達成的關鍵環節，教師要通過指向性活動，如探究實驗、合作討論、動手實踐等，培養學生的核心素養。教師在組織活動時，要注重多樣性和遞進性，讓學生在不同類型的活動中獲得不同的學習體驗，實現綜合能力的提升。教師通過構建“情境—問題—活動”深度學習模型，能將情境、問題和活動有機結合，進而有效促進學生學科核心素養的提升。

三、“燃料的燃燒”一課深度學習的實現

以“燃料的燃燒”一課為例，結合“情境—問題—活動”深度學習模型，從整體化情境創設、情境化問題設計和指向性活動設置等方面探討如何促進學生深度學習，提升學生的學科核心素養。

（一）整體化情境創設

大情境是教學內容的主要載體，在創設大情境時，教師要深入分析課標中的大概念、重要概念以及教材知識體系，以確保大情境能夠涵蓋相應的教學目標。在創設大情境的基礎上，教師要圍繞具體的知識點和教學內容創設小情境。“燃料的燃燒”包括“燃燒的本質及條件”“燃料燃燒的能量轉化及其對環境的影響”“燃燒條件的控制及其實際應用”等重要概念，在這些概念下有多個具體知識點，包括燃燒的條件、燃燒作為化學反應的本質、完全燃燒與不完全燃燒的區別、燃料燃燒對環境的影響和能源利用、燃燒條件控制的意義與方法等。基于新課標要求及教材內容，教師可設置如下教學目標：（1）讓學生理解燃燒的定義和條件，理解燃燒的本質，能夠解釋常見的燃燒現象，深入認識化學反應規律（化學觀念、科學思維）；（2）讓學生了解完全燃燒與不完全燃燒的條件及結果，提升科學探究能力和邏輯推理能力（科學思維、科學探究與實踐）；（3）讓學生了解燃料燃燒對環境的影響，增強節能減排意識和社會責任感（科學思維、科學態度與責任）；（4）讓學生結合生活和生產情境，探討燃燒的調控方法及滅火原理，體會化學知識在現實生活中的應用（科學探究與實踐、科學態度與責任）。在明確教學目標后，教師可結合學生的生活經驗與社會熱點，創設大情境和小情境，設計整體教學方案（如圖1）。

大情境是整體學習的核心，教師在創設大情境時應選取貼近學生生活且具有現實意義的主題，以激發學生的學習興趣，幫助學生明確學習目標。在本課教學中，教師可創設“火的發現與控制”情境，引導學生多維度探究火的價值和相關原理，以此為后續小情境的創設奠定基礎。在創設小情境時，教師要圍繞核心知識點，層層遞進，讓學生經歷從感性認知到理性分析的過程。例如，教師可創設“火的價值與應用”情境，展示火在人類生活中的典型應用場景，如烹飪、取暖等，以此加深學生對火的應用價值的認識；可創設“自主生火與燃燒的條件”情境，讓學生觀察紅磷和白磷燃燒的過程，分析燃燒的條件；可創設“燃燒的本質與概念”情境，讓學生觀察不同物質燃燒的情況，并揭示燃燒的化學本質，幫助學生從微觀層面理解燃燒的規律；可創設“滅火的原理與方法”情境，引導學生思考滅火的原理和方法，增強學生的實踐能力與安全意識；可創設“限制火的使用對社會的影響”或“高效利用火的未來設想”情境，引導學生進行批判性和創造性思考，增強學生的知識運用能力。

（二）情境化問題設計

深度學習的關鍵在于問題驅動，教師通過科學設計問題體系，借助多樣的情境，能層層遞進地引導學生學習知識。在“燃料的燃燒”的教學中，教師可以核心問題“如何控制火的使用，讓火更好地服務人類？”為中心，設置分層次的驅動問題和具體問題，通過系統的問題鏈，引導學生逐步構建完整的化學知識體系。

圍繞核心問題，教師可循序漸進地設計如下驅動問題：（1）火如何改變人類的生活？（這一問題能引導學生思考火的歷史價值與現代應用意義，分析燃燒的正、負面影響，從社會發展的角度理解火的重要性。）（2）燃燒的發生需要滿足哪些條件？（這一問題能讓學生在觀察相應實驗現象的基礎上，探究燃燒需要具備的三個基本條件，并引導他們反思如何利用這些條件優化燃燒過程。）（3）燃燒的本質是什么？（這一問題能讓學生根據對不同物質燃燒現象的分析，了解燃燒的本質，從微觀層面深化對燃燒的認識。）（4）如何通過控制條件有效滅火？（這一問題能讓學生分析不同場景下滅火方法的科學依據，幫助學生將理論與實際應用緊密結合。）在此基礎上，教師可進一步設計具體問題，如“燃燒的三個基本條件分別是什么？”“滅火的三種主要方法是什么？”等，將較為宏觀的驅動問題具體化。

這種層次化、情境化的問題設計不僅具有較強的邏輯性，還兼具漸進性和實踐性。學生在逐步深入的探究中，能加深對知識的理解，提升觀察、分析、實驗設計與總結歸納的能力。

（三）指向性活動設置

指向性活動是實現深度學習的重要載體，教師在設計指向性活動時要結合情境與問題，注重動手實踐與科學探究的結合。在“燃料的燃燒”一課的教學中，教師可圍繞核心問題及驅動問題設計多種指向性活動，幫助學生加深對燃燒現象和規律的理解。

在“火的價值與應用”小情境中，教師可讓學生以小組合作的形式分析火在人類歷史與現代生活中的應用案例，以此讓學生深刻認識到火對人類社會發展的推動作用。在“自主生火與燃燒的條件”小情境中，教師可讓學生設計控制變量實驗，觀察紅磷和白磷在不同條件下的燃燒現象，以此讓學生理解燃燒必須滿足的三個基本條件。在此基礎上，教師可讓學生探討如何通過調節供氧量或溫度來控制燃燒過程，以此提升學生的實驗設計能力和問題解決能力。在“燃燒的本質與概念”小情境中，教師可讓學生通過觀察木炭、酒精和粉塵等不同物質的燃燒現象，分析接觸面積大小對燃燒劇烈程度的影響，并引導學生總結燃燒的規律，從微觀層面認識燃燒蘊含的科學原理。在“滅火的原理與方法”小情境中，教師可讓學生嘗試使用水、濕布等不同材料模擬滅火操作，并討論各種方法的原理和適用性。在此基礎上，教師可讓學生結合油鍋著火、電器著火、森林火災、粉塵爆炸、廚房煤氣泄漏、車輛著火等實際案例，分析不同場景下的滅火策略，培養學生的應急技能和安全意識。

結語

指向核心素養的初中化學深度學習模型的構建，體現了以學生為主體、強調學習完整性的教育理念，為初中化學教學提供了系統、科學的路徑支持。初中化學教師可以借助“情境—問題—活動”深度學習模型，通過情境創設、問題引導和實踐活動，幫助學生發展能力與塑造價值觀，培養科學思維和解決實際問題的能力。未來，隨著核心素養教學研究的不斷深入，深度學習模型的優化與應用應更加多元化和精準化，以進一步提升化學教學的效能，激發學生的學習潛能，發展學生的核心素養。

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