基于深度学习的化学实验教学改进

发表时间:2021/4/25   来源:《中国教师》2020年第16期   作者:王萍
[导读] 笔者根据自身十多年的高中化学教学经历,
          
        王萍
        浙江省柯桥中学
        摘要:笔者根据自身十多年的高中化学教学经历,发现仍有相当一部分教师沿袭着传统的化学实验教学方式,学生缺乏自我探索、亲身体验,不能实现深度教学。本文从注重批判理解、知识整合迁移、化学知识建构、实验创新等几方面,浅谈了基于深度学习的化学实验教学改进。
        关键词:深度学习 化学 实验 改进

一、缘起
        化学是一门以实验为基础的自然科学,化学实验是化学教学的最基本要素。实验教学是对学生进行科学知识、科学方法、科学能力、科学思想和科学品质教育的最生动、最活跃、最有效的教学形式。
    然而笔者根据自身十多年的高中化学教学经历,发现仍有相当一部分教师沿袭着传统的化学实验教学方式,对演示化学实验,教师先给学生讲解相关化学知识,接着演示,引导学生对化学实验进行观察,最后教师总结。对学生化学实验,一般是老师先讲解实验原理、步骤和注意事项等,再学生按部就班地操作完成,学生总结并完成实验报告。这样的化学教学,学生缺乏自我探索、亲身体验,不能实现深度教学。主题现状在以下三方面(导图如图一)。
        1.学生实验处于浅层体验
        高中化学实验实践方面受传统化学教学的影响,在化学实验中,学生不能很好地发挥主体作用,实验一般是只是为了去验证某些结论,致使学生对于化学实验失去兴趣,对已知的内容,人们总是没有探究的欲望,故而学生实验只是表面上操作了一下,处于浅层体验状态,无法进入深度学习。
2.应试教育弱化实验教学
        在目前应试教育和高考“指挥棒”的影响下,无论是教师还是学生都认为做实验很费时间,影响教学进度,而考试时又不考实验操作,因而也逐渐形成了“做实验不如讲实验,讲实验不如背实验”的思想,习惯于“老师嘴里讲实验、黑板上画实验”,“实验教学习题化”的模式,使得实验教学极大弱化,学生无法在实验中运用所学知识去提高自身实践能力,实践能力和思维能力无法很好培养。
        3.化学实验缺少探索研究
        化学实验现实教学中,很多没落到实处,绝大部分化学实验为验证性实验,极少有自主探究式的实验,或者项目式的STEAM创新研究,难于锻炼学生实践技能和培养创新思维。
        由上高中化学实验教学现状可见,化学实验教学需要从浅层体验走向深度学习。
二、深度学习要求指向
  1.深度学习要求指向化学实验注重批判理解
        化学教学常常要通过化学实验指导学生清晰观察物质性质及其变化的相关现象。

物质性质及其变化与多种因素相关,产生的现象多样而复杂,要求学生对物质性质及其变化不仅要注意实事求是,还应保持一种批判或怀疑的态度,并深入微观层面探究分析,从而加深对深层知识和复杂概念的深度理解。
 2.深度学习注重化学实验知识整合迁移
 首先,深度学习强调知识整合是多学科知识的整合,化学知识与学生生活知识的整合,包括新旧知识的整合,从而引起对新的知识的理解、长期保持及迁移应用。避免出现将新知识看成是孤立的、无联系的单元来接受和记忆的浅层学习。其次,深度学习要求学生对物质性质及其变化过程中的基本现象、基本规律深入研究,并在微观粒子运动层面上进行判断和理解,逐步形成化学基本观念,这样,可以在相似物质及其变化情境中“举一反三”,也能在新情境中分析、判断差异并将化学基本观念迁移运用。
 3.深度学习指向化学知识建构
 化学知识有其内在的规律和结构,学生不仅要能够从众多的化学现象中获取有用的信息,更要能够将信息转化为知识,深刻理解知识的意义,实现对知识的自主建构。
  4.深度学习强调化学实验创新
 结合学习内容联系自然、生产、学生生活经验和社会热点问题,引导学生面对并能够解决实际问题,提高学生运用化学知识看待、处理化学问题,帮助学生形成用化学的视角认识物质世界的基本习惯。摒弃只关注解决考试问题所需的公式和外在线索的浅层学习,强调化学实验创新与设计,强调项目式的探索和研究。
三、怎么样在化学实验教学中达成深度学习
        1.构建化学实验探究共同体,引导学生深度学习
        化学实验探究共同体是研究共同体在实验教学情境中的组织形式,“在化学实验探究共同体中,每一个研究成员都有着共同的探究目标,具有特定的身份或角色,带着一种认同、归属心理积极负责地参与和体验共同体的学习生活”。“从教学方式看,深度教学是一种对话中心的教学。深度教学超越了‘传递中心’的藩篱,走向真正意义上的‘对话中心’”。每个学生都是带着他们独特的知识、技能、情感、态度、价值观等学习经验走进课堂,它们是课程资源中不可缺少的部分,也是与他人进行有意义的对话促进深度学习的重要保证。挖掘并有效利用每个学生的独特探究经验,创设真实的问题研究情境,在反思与迁移过程中,引导师生思维碰撞,通过学生与教师、学生与学生、学生与物质性质及其变化、学生与自我的对话,引导学生深度学习的形成和自主学习品质的提升。
?    2. 以体验性实验项目激发学生深度学习
        皮亚杰的认知学习理论论强调,个体所能获得的知识很大一部分来源于感官的经验,他特别强调系统的情境设计,通过创设真实的学习情境让学生“身临其境”地体验学习。手、眼、耳、鼻等感官的同时介入,会产生更具体、更明确、更深刻的感知和体悟,并引发反思性、创造性的思维活动。由于化学实验现象的多样性和复杂性,应以开放的、自由的、探索性的问题作为体验性活动的支点,组织学生开展实践性学习,引导学生产生深刻体验,让体验性活动成为知识转化为能力的通道,成为激发学生深度学习的催化剂。
???????3 .持续、即时地反馈实验情况,指导学生深度学习
        即时性反馈是指在特定的教学情景中,教师对于学生的行为表现给予即时反馈并作出评判的活动。在化学实验教学中持续反馈、即时反馈是指导学生反思自己的学习状况并及时调整学习策略、促进深度学习的有效途径。


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