基于深度學(xué)習(xí)的高中化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略優(yōu)秀獲獎(jiǎng)科研論文

基于深度學(xué)習(xí)的高中化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略優(yōu)秀獲獎(jiǎng)科研論文深度學(xué)習(xí)的高中化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)通常能對(duì)學(xué)生建構(gòu)化學(xué)理論知識(shí)起作用，促使學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究形成學(xué)科思維和提高科學(xué)探究力。因此，在高中化學(xué)的探究實(shí)驗(yàn)具體教學(xué)中，教師需注重深度學(xué)習(xí)及對(duì)其應(yīng)用的意義進(jìn)行分析，并提出深度學(xué)習(xí)運(yùn)用于高中化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略。深度學(xué)習(xí)是立足于深層思維不斷發(fā)展的一種解析式學(xué)習(xí)，主要是讓學(xué)生充分理解教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)，應(yīng)用批判性思維引導(dǎo)學(xué)生對(duì)新知識(shí)進(jìn)行解析，并將其合理地滲透已有的知識(shí)框架，并在此基礎(chǔ)上，將已有的知識(shí)內(nèi)化與遷移到新知識(shí)的學(xué)習(xí)情境中，以促使學(xué)生實(shí)現(xiàn)高效學(xué)習(xí)。因此，高中化學(xué)的探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師需注重深度學(xué)習(xí)的運(yùn)用，以充分激發(fā)學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)積極性的同時(shí)，促使學(xué)生將自身已具備的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際生活相聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生自身的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰μ嵘?，并做到學(xué)以致用。

一、深度學(xué)習(xí)及其應(yīng)用于化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)的意義首先，有助于學(xué)生構(gòu)建完善的知識(shí)結(jié)構(gòu)。深度學(xué)習(xí)的運(yùn)用下，高中化學(xué)的探究實(shí)驗(yàn)中，不僅需創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的教學(xué)情境，驗(yàn)證化學(xué)理論知識(shí)，還要實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)以及教學(xué)內(nèi)容的豐富。在高中化學(xué)的探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)的開展，對(duì)化學(xué)知識(shí)的內(nèi)在規(guī)律以及元素結(jié)構(gòu)進(jìn)行探究，將信息轉(zhuǎn)變成自己的知識(shí)，從而使學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)進(jìn)行有效建構(gòu)。

其次，有助于學(xué)生形成化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)思維。將深度學(xué)習(xí)運(yùn)用于化學(xué)的探究實(shí)驗(yàn)中，其不僅對(duì)實(shí)驗(yàn)課堂的學(xué)習(xí)效率提出了更高的要求，還能對(duì)學(xué)生自身的創(chuàng)新思維進(jìn)行培養(yǎng)。學(xué)生經(jīng)過(guò)深度實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，不僅能對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的相關(guān)元素變量實(shí)施控制，還能經(jīng)過(guò)證據(jù)的搜集，合理推斷實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而使學(xué)生形成相應(yīng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)思維。

最后，有助于學(xué)生的探究能力提高。化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)中的探究能力培養(yǎng)通常需在實(shí)驗(yàn)中實(shí)施具體化，其屬于學(xué)生經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)以及結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化的能力。學(xué)生經(jīng)過(guò)深度實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)后，通過(guò)深度思考，就能實(shí)現(xiàn)自身的探究能力提高。

二、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的常見問(wèn)題第一，學(xué)生的參與積極性不高。雖然教育部門開展的課程在不斷變革，但地區(qū)高考的模式仍舊比較傳統(tǒng)，且應(yīng)試教育也對(duì)教師開展教學(xué)的方式造成了嚴(yán)重的影響。而應(yīng)試教育對(duì)化學(xué)教師的教學(xué)方式也產(chǎn)生了明顯的影響。高中化學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展中，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)課堂教學(xué)的重要內(nèi)容，若沒(méi)有實(shí)驗(yàn)，學(xué)生就無(wú)法深入掌握相關(guān)化學(xué)知識(shí)，并制約學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)積極性與興趣，從而影響學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的學(xué)習(xí)效率提高。相關(guān)調(diào)查表明，學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣會(huì)隨著其年級(jí)的不斷增長(zhǎng)而下降，并隨著年級(jí)增長(zhǎng)，教師開展教學(xué)時(shí)，也會(huì)依據(jù)考試的內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)計(jì)劃設(shè)計(jì)，而忽視了化學(xué)實(shí)驗(yàn)具備的重要性，課堂的教學(xué)也更注重對(duì)教材或試卷的講解，從而影響化學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量提高。

第二，教師綜合素質(zhì)亟待提高。高中化學(xué)的教學(xué)中，教師通常會(huì)以各種各樣的教學(xué)手段促進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效率提高，其主要目的就是激發(fā)學(xué)生在課堂的學(xué)習(xí)興趣。但是，由于教師的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)素養(yǎng)有待提高，無(wú)法正確指導(dǎo)學(xué)生。在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師只需對(duì)教材教學(xué)進(jìn)行備課，但在實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展后，教師備課的效率顯著降低，這就會(huì)影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展。

第三，學(xué)校對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重視度不夠。高中化學(xué)的探究實(shí)驗(yàn)開展中，通常存有實(shí)驗(yàn)室內(nèi)缺失實(shí)驗(yàn)設(shè)備的現(xiàn)象，學(xué)校也沒(méi)有對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)施實(shí)施及時(shí)補(bǔ)充與完善，這不僅會(huì)影響化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)開展，還會(huì)影響化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量提高。面對(duì)高中學(xué)校中化學(xué)教師的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ο鄬?duì)較差的狀況，學(xué)生也缺乏相關(guān)教學(xué)培訓(xùn)的開展，這就會(huì)影響教師的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰υ鰪?qiáng)，從而影響化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果提升。

三、基于深度學(xué)習(xí)的高中化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略（一）改變傳統(tǒng)的教學(xué)理念相較于其他學(xué)科，高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)決定了在教學(xué)實(shí)踐展開的過(guò)程中，應(yīng)以學(xué)生的創(chuàng)新動(dòng)手能力提升為主要培養(yǎng)方向，實(shí)現(xiàn)更加高效的學(xué)習(xí)和綜合性更強(qiáng)的培育。教師在教學(xué)實(shí)驗(yàn)展開前應(yīng)該根據(jù)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)確定教學(xué)目標(biāo)，從情感目標(biāo)、知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)三個(gè)角度著手，構(gòu)建三位一體的教學(xué)內(nèi)容，以此落實(shí)新課程改革對(duì)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出的要求。例如，在講述“鈉和鈉的化合物”這一節(jié)課時(shí)，教師可以將教學(xué)目標(biāo)設(shè)定為通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生可以正確、規(guī)范、有效地利用實(shí)驗(yàn)器材，在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中明確碳酸鈉和碳酸氫鈉兩者之間的區(qū)別。為了強(qiáng)化對(duì)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和思維的培育，教師可以在教學(xué)目標(biāo)設(shè)定后明確主要的探究方法，以及實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)的落實(shí)原則。比如，給予學(xué)生更大的發(fā)揮空間和操作空間，讓學(xué)生結(jié)合課本知識(shí)以及實(shí)踐過(guò)程中擁有的實(shí)驗(yàn)器材自行規(guī)劃具體的實(shí)踐操作方案和步驟，在實(shí)踐過(guò)程中，因?yàn)閷W(xué)生的個(gè)人能力始終有限，遇到問(wèn)題難以及時(shí)有效地解決，所以教師可以讓學(xué)生在實(shí)踐操作的過(guò)程中通過(guò)互相交流的方式解決實(shí)際問(wèn)題，學(xué)生可以與同學(xué)交流，也可以與教師進(jìn)行交流，在探究和分析的過(guò)程中解決問(wèn)題，這樣可以給予學(xué)生更強(qiáng)烈的自信心和成就感，實(shí)現(xiàn)更加綜合全面的培育。教師還可以注重對(duì)生活化教學(xué)的應(yīng)用，展開化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)要加強(qiáng)和生活的聯(lián)系，從而激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能幫助學(xué)生解決在生活中遇到的部分難題。比如，以家庭生活為主的小實(shí)驗(yàn)，不僅能讓學(xué)生加強(qiáng)對(duì)化學(xué)的認(rèn)識(shí)，還能讓學(xué)生將化學(xué)帶入生活，幫助家庭處理一些小問(wèn)題，進(jìn)而提高學(xué)生對(duì)化學(xué)的認(rèn)識(shí)以及對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣。

（二）基于深度學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)確定深度學(xué)習(xí)通常能使學(xué)生自身的知識(shí)、態(tài)度、技能等得到有效改變，并促使學(xué)生在智力、情感、道德、審美、身體、精神等各個(gè)層次都得到相應(yīng)的發(fā)展與成長(zhǎng)。對(duì)深度學(xué)習(xí)而言，其與淺層學(xué)習(xí)通常存有明顯差異，更關(guān)注對(duì)學(xué)生需具備的高階思維進(jìn)行培養(yǎng)，更關(guān)注學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中的綜合素養(yǎng)培養(yǎng)。鑒于此，高中化學(xué)的探究實(shí)驗(yàn)具體教學(xué)中，教師需立足于深度學(xué)習(xí)，明確實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)?；瘜W(xué)教師可將理解、記憶、應(yīng)用作為基礎(chǔ)，對(duì)學(xué)生分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、評(píng)價(jià)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果、創(chuàng)新化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方案等各項(xiàng)能力進(jìn)行培養(yǎng)，從而使達(dá)成學(xué)生自身高階思維有效發(fā)展的目標(biāo)。例如，在對(duì)“糖類”開展教學(xué)時(shí)，化學(xué)教師需開展葡萄糖的探究實(shí)驗(yàn)，立足于深度學(xué)習(xí)的理念，明確實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)，對(duì)葡萄糖的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)實(shí)施探究，以此使學(xué)生經(jīng)過(guò)探究，深入了解與掌握葡萄糖的相關(guān)性質(zhì)及結(jié)構(gòu)，并理解結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途的辯證關(guān)系。同時(shí)，化學(xué)教師需引導(dǎo)學(xué)生對(duì)有機(jī)化合物的具體方法與步驟進(jìn)行學(xué)習(xí)與掌握，掌握有機(jī)物模型，并引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)變溫度、酸堿度等相關(guān)條件，以促使學(xué)生形成對(duì)實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行控制的意識(shí)。

（三）基于深度學(xué)習(xí)的教材實(shí)驗(yàn)資源挖掘化學(xué)教材中的實(shí)驗(yàn)通常是依據(jù)本節(jié)課具體教學(xué)內(nèi)容設(shè)置的，其關(guān)注的焦點(diǎn)相對(duì)單一且教學(xué)功能相對(duì)單薄，化學(xué)教師應(yīng)深度開發(fā)以及精心設(shè)計(jì)，注重實(shí)驗(yàn)中相關(guān)實(shí)驗(yàn)技能以及實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ耐诰颍源龠M(jìn)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究以及創(chuàng)新意識(shí)的高中化學(xué)的學(xué)科素養(yǎng)落實(shí)。例如，在對(duì)“比較醋酸和碳酸酸性強(qiáng)弱”開展教學(xué)時(shí)，教師需注重對(duì)教材中的實(shí)驗(yàn)資源進(jìn)行深度挖掘?；瘜W(xué)教師可以將“由強(qiáng)酸制作弱酸”的設(shè)計(jì)思路講解給學(xué)生，然后對(duì)化學(xué)教材中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深度挖掘，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的問(wèn)題：1.在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中，若缺乏啟普發(fā)生器，可通過(guò)其他的儀器進(jìn)行代替嗎？通過(guò)該問(wèn)題，則能啟發(fā)學(xué)生通過(guò)啟普發(fā)生器的制氣原理，思考簡(jiǎn)易的啟普發(fā)生器，或其他固液不加熱的制氣裝置。2.化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中若缺乏碳酸鈣固體，可以通過(guò)其他的藥品代替嗎？通過(guò)該問(wèn)題，學(xué)生就能明確了解到強(qiáng)酸制弱酸具體的反應(yīng)模型，即強(qiáng)酸+弱酸鹽=強(qiáng)酸鹽+弱酸。因此，學(xué)生就會(huì)明白碳酸氫鈉、碳酸鈉等相關(guān)碳酸鹽固體均可以代替碳酸鈣。3.在檢驗(yàn)CO2的實(shí)驗(yàn)中，澄清石灰水能否有代替的試劑？CaCl2溶液是否可以？可通過(guò)Ba(OH)2溶液進(jìn)行替代，但是不可以用CaCl2溶液或BaCl2溶液代替。通過(guò)該問(wèn)題，不僅能實(shí)現(xiàn)學(xué)生的思維發(fā)散，達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的，而且能了解到化學(xué)實(shí)驗(yàn)的藥品、儀器、試劑等都有其他的方案可以替代，并實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化。同時(shí)，CO2不能使CaCl2溶液或BaCl2溶液變得渾濁，這就能深化學(xué)生對(duì)“強(qiáng)酸制弱酸”的原理學(xué)習(xí)與掌握。

（四）基于深度學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容整合高中化學(xué)的探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可通過(guò)學(xué)生已具備的知識(shí)基礎(chǔ)以及實(shí)驗(yàn)素材，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的相關(guān)資源實(shí)施整合，以促進(jìn)實(shí)驗(yàn)探究以及思維遷移的過(guò)程強(qiáng)化，以此對(duì)學(xué)生自身的探究能力進(jìn)行發(fā)展，并促使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ玫接行岣?。例如，在?duì)“元素周期表的應(yīng)用”中的“認(rèn)識(shí)同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律”開展教學(xué)時(shí)，化學(xué)教師可先引導(dǎo)學(xué)生對(duì)元素周期律的有關(guān)知識(shí)進(jìn)行回顧，并以此為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比第三周期Na、Mg、Al的原子核半徑大小之間的關(guān)系，以促使學(xué)生分析得出三種金屬的失電子能力的強(qiáng)弱，并回答相應(yīng)的判斷依據(jù)。此時(shí)，大部分學(xué)生會(huì)立足于結(jié)構(gòu)的角度實(shí)施分析，建立物質(zhì)結(jié)構(gòu)及其化學(xué)性質(zhì)之間的聯(lián)系。同時(shí)，也有部分學(xué)生會(huì)立足于金屬活動(dòng)性的角度實(shí)施回答，此時(shí)，教師需引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注金屬的失電子能力和金屬活動(dòng)性之間的聯(lián)系和區(qū)別。根據(jù)理論分析，化學(xué)教師需指導(dǎo)學(xué)生依據(jù)教材中提供的儀器以及實(shí)際開展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以及操作。因?yàn)樵谠鼗衔锏男再|(zhì)學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)充分認(rèn)識(shí)到金屬具備的化學(xué)性質(zhì)，此時(shí)，學(xué)生就能更好地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作，并經(jīng)過(guò)觀察、分析、對(duì)比實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，獲得Na、Mg、Al的金屬失電子能力的強(qiáng)弱。通過(guò)該實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的開展，化學(xué)教師將相關(guān)化學(xué)知識(shí)實(shí)施整合，并構(gòu)建相應(yīng)的知識(shí)框架，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)已有知識(shí)以及實(shí)驗(yàn)技能，自主設(shè)計(jì)以及探究歸納同周期的金屬元素的失電子能力的強(qiáng)弱規(guī)律，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的同時(shí)，把理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，從而真正實(shí)現(xiàn)化學(xué)知識(shí)的遷移與應(yīng)用。

（五）基于深度學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題設(shè)計(jì)

高中化學(xué)的探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師需指導(dǎo)學(xué)生完成具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地參與實(shí)驗(yàn)探究，以促使學(xué)生形成深度思維?；瘜W(xué)教師可依據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，設(shè)計(jì)具有挑戰(zhàn)性的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，讓學(xué)生回答，在問(wèn)題設(shè)計(jì)時(shí)，需確保問(wèn)題是以新課標(biāo)作為基礎(chǔ)的，依據(jù)學(xué)生的具體學(xué)習(xí)狀況，通過(guò)問(wèn)題促進(jìn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡耐瓿?，并確保問(wèn)題具有顯著的真實(shí)性以及可操作性。同時(shí)，教師可引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題組織開展相關(guān)學(xué)習(xí)活動(dòng)，經(jīng)過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)活動(dòng)，構(gòu)建完善的知識(shí)體系，并深化學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的探究，以達(dá)成深度學(xué)習(xí)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果與質(zhì)量提升。例如，對(duì)“鐵及其化合物”開展教學(xué)時(shí)，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了Fe、Fe2+、Fe3+的相關(guān)轉(zhuǎn)化內(nèi)容。此時(shí)，想要使學(xué)生能通過(guò)學(xué)習(xí)的化學(xué)知識(shí)解決具體化學(xué)問(wèn)題，教師就需引導(dǎo)學(xué)生實(shí)施深度的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)?；瘜W(xué)教師可提出問(wèn)題：“有瓶補(bǔ)鐵劑，其露置于空氣中一段時(shí)間，通過(guò)怎樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，才能探究出其被氧化了？”與此同時(shí)，化學(xué)教師可引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)該問(wèn)題實(shí)施小組探究，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。大部分學(xué)生都依據(jù)教師的提問(wèn)，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，也就是通過(guò)KSCN溶液與酸性高錳酸鉀溶液對(duì)其有無(wú)氧化進(jìn)行檢驗(yàn)。通過(guò)問(wèn)題的提出，不僅能激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的探究欲，還能使學(xué)生自身的綜合水平與能力得到顯著提高。

（六）基于深度學(xué)習(xí)的教學(xué)評(píng)價(jià)依據(jù)深度學(xué)習(xí)具備的特征，立足于深度學(xué)習(xí)的教學(xué)效果評(píng)價(jià)，通常也是多元的。因此，學(xué)生能否積極參與課堂教學(xué)通常是對(duì)深度學(xué)習(xí)進(jìn)行判斷的重要依據(jù)，而學(xué)生在課堂的參與度也是對(duì)深度學(xué)習(xí)進(jìn)行評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。在高中化學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生是否做到高情感投入，全身心參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，通常對(duì)學(xué)生的體驗(yàn)感具有決定性影響。同時(shí)，高中化學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生能否發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中的問(wèn)題，并提出有見地、有思考的高質(zhì)量問(wèn)題，則能充分反映學(xué)生的思維發(fā)展；學(xué)生能否經(jīng)過(guò)所學(xué)，通過(guò)討論交流進(jìn)