深度學(xué)習(xí)視域下高中化學(xué)主題式情境教學(xué)探析

摘要：深度學(xué)習(xí)視域下的主題式情境教學(xué)，注重情境的整體性、關(guān)聯(lián)性、發(fā)展性，能有效解決當(dāng)前情境教學(xué)存在的碎片化、無(wú)序化、過(guò)載化等問(wèn)題。實(shí)施深度學(xué)習(xí)視域下的主題式情境教學(xué)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生在主題情境中進(jìn)行具有挑戰(zhàn)性的主題學(xué)習(xí)，通過(guò)理論建模、實(shí)驗(yàn)探究、文獻(xiàn)查閱等多種方式，在不斷的學(xué)習(xí)中獲得結(jié)構(gòu)化的化學(xué)核心知識(shí)，在批判性思考中形成解決問(wèn)題的思路，在理論與實(shí)踐的結(jié)合中促使核心素養(yǎng)不斷發(fā)展。關(guān)鍵詞：深度學(xué)習(xí)；主題式情境教學(xué)；苯酚的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)《關(guān)于新時(shí)代推進(jìn)普通高中育人方式改革的指導(dǎo)意見(jiàn)》指出，要積極探索基于情境、問(wèn)題導(dǎo)向的課堂教學(xué)?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡(jiǎn)稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）明確提出：重視開(kāi)展“素養(yǎng)為本”的教學(xué)——倡導(dǎo)真實(shí)問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)，開(kāi)展以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的多種探究活動(dòng)，重視教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力；并針對(duì)必修課程和選擇性必修課程等14個(gè)課程主題提供了“情境素材建議”［1］?！扒榫辰虒W(xué)是學(xué)生知識(shí)建構(gòu)、思維發(fā)展、素養(yǎng)提升的有效方法”這一認(rèn)識(shí)已經(jīng)得到一線教師的廣泛認(rèn)可。但近年來(lái)，情境教學(xué)也出現(xiàn)了一系列問(wèn)題，如情境碎片化、無(wú)序化、過(guò)載化，或情境只作為導(dǎo)入階段中博人眼球的噱頭。這樣的情境教學(xué)，不僅不能促進(jìn)學(xué)生知識(shí)建構(gòu)、能力發(fā)展、素養(yǎng)提升，而且會(huì)造成信息冗余、學(xué)習(xí)無(wú)序、學(xué)習(xí)疲乏的情況。本文結(jié)合“苯酚的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)”教學(xué)實(shí)踐，探究深度學(xué)習(xí)視域下的主題式情境教學(xué)，旨在優(yōu)化情境教學(xué)。一、深度學(xué)習(xí)視域下的主題式情境教學(xué)內(nèi)涵深度學(xué)習(xí)注重批判理解、強(qiáng)調(diào)信息整合、促進(jìn)知識(shí)建構(gòu)、著意遷移運(yùn)用、面向問(wèn)題解決［2］。這些高階思維的形成需要經(jīng)歷進(jìn)階式的知識(shí)理解與內(nèi)化、遷移與運(yùn)用、實(shí)踐與創(chuàng)新，而知識(shí)的自主建構(gòu)、能力的有效提升、素養(yǎng)的連續(xù)性發(fā)展，很難在僵化機(jī)械的課堂中生成，只能在個(gè)體與情境互動(dòng)過(guò)程中碰撞產(chǎn)生。深度學(xué)習(xí)視域下的主題式情境教學(xué)，注重情境的整體性、關(guān)聯(lián)性、發(fā)展性，其中包含的“情境—知識(shí)”組成結(jié)構(gòu)一般如圖1所示。深度學(xué)習(xí)視域下的主題式情境教學(xué)有以下三大特點(diǎn)。一是突出了主題情境的整體性。主題情境的特點(diǎn)之一是它能貫穿教學(xué)始終，學(xué)生將在探索情境的過(guò)程中不斷尋找證據(jù)，重新認(rèn)識(shí)事物，最終得到深刻的沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn)。二是注重分情境之間的關(guān)聯(lián)性。主題情境起到統(tǒng)攝作用，但如果一開(kāi)始即對(duì)主題大情境進(jìn)行全方位分析，容易導(dǎo)致任務(wù)過(guò)于復(fù)雜，難以完成。此時(shí)，從主題情境中拆分出幾個(gè)具有內(nèi)在邏輯關(guān)系的分情境能有效解決這一問(wèn)題。分情境從主題情境中拆分而來(lái)，又能重新組合用于解析主題情境中的總的問(wèn)題，可見(jiàn)分情境與主題情境構(gòu)成了“總—分—總”的結(jié)構(gòu)，分情境的出現(xiàn)既降低了學(xué)習(xí)的起點(diǎn)，又保持了學(xué)習(xí)的連貫性。三是情境與學(xué)科知識(shí)有較好的映射關(guān)系。情境是知識(shí)的載體，情境的存在是為了讓學(xué)生在生動(dòng)的活動(dòng)中自主建構(gòu)知識(shí)。因此，教師除了需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)情境，更需要篩選情境，只有蘊(yùn)含學(xué)科問(wèn)題、包含學(xué)科知識(shí)的結(jié)構(gòu)化情境才應(yīng)該被選取，才值得師生進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)和探索。由此，深度學(xué)習(xí)視域下的主題式情境教學(xué)，能讓學(xué)生在主題情境中進(jìn)行具有挑戰(zhàn)性的主題學(xué)習(xí)，學(xué)生將通過(guò)理論建模、實(shí)驗(yàn)探究、文獻(xiàn)查閱等多種方式，在不斷學(xué)習(xí)中獲得結(jié)構(gòu)化的化學(xué)核心知識(shí)，在批判性思考中形成解決問(wèn)題的思路，在理論與實(shí)踐的結(jié)合中促使核心素養(yǎng)不斷發(fā)展。二、深度學(xué)習(xí)視域下的主題式情境教學(xué)設(shè)計(jì)（一）教材分析在人教版化學(xué)教材中，苯酚的學(xué)習(xí)編排在與之有一定相似性的烴類苯及烴的衍生物醇的學(xué)習(xí)后；在學(xué)習(xí)要求方面，除要求學(xué)生掌握酚類的性質(zhì)外，更重要的是要求學(xué)生建構(gòu)結(jié)構(gòu)化的“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的思維模型，對(duì)陌生有機(jī)物的認(rèn)識(shí)有角度、有方法、有思路。（二）情境創(chuàng)設(shè)基于上述學(xué)習(xí)要求，筆者選取了一個(gè)生活化的主題情境展開(kāi)教學(xué)：小暑食藕覓清涼（具體內(nèi)容如表1所示）。該情境貼近生活，但包含不易察覺(jué)的化學(xué)知識(shí)，選取炎炎夏日里烹飪蓮藕時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題，和學(xué)生一起重新認(rèn)識(shí)生活中的化學(xué)知識(shí)，在逐層了解蓮藕中的酚類的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的同時(shí)，將“化學(xué)就在身邊”這一理念傳遞給學(xué)生。（三）教學(xué)目標(biāo)基于教材內(nèi)容和學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平，結(jié)合選取的教學(xué)情境，本課的教學(xué)目標(biāo)確定如下。（1）通過(guò)觀察分析蓮藕中酚類物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征，歸納得到酚的定義。（2）通過(guò)分析蓮藕中的酚類物質(zhì)易氧化這一情境，深入分析苯酚的結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化從官能團(tuán)、化學(xué)鍵等角度認(rèn)識(shí)有機(jī)物的方法，發(fā)展宏觀辨識(shí)與微觀探析的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。（3）利用分組討論、理論建模，通過(guò)分析苯酚反應(yīng)活性部位的產(chǎn)生原因，發(fā)展從斷成鍵、官能團(tuán)相互影響等角度認(rèn)識(shí)有機(jī)物的方法，發(fā)展證據(jù)推理與模型認(rèn)知的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。（4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證猜想，并對(duì)蓮藕中的酚類物質(zhì)遇鐵易變紫這一情境進(jìn)行再實(shí)驗(yàn)，探究影響紫色深淺的因素，提升實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。（5）回歸主題情境，給“烹飪一碗色香味俱全的蓮藕湯”提出合理建議，感受化學(xué)知識(shí)對(duì)美好生活的重要價(jià)值。（四）設(shè)計(jì)活動(dòng)方案與評(píng)估任務(wù)深度學(xué)習(xí)視域下的教學(xué)活動(dòng)需要具備一定的挑戰(zhàn)性，但為了避免出現(xiàn)不顧學(xué)生實(shí)際水平盲目拔高的現(xiàn)象，需要在教學(xué)中關(guān)注學(xué)生的發(fā)展水平。因此，筆者采取“教—學(xué)—評(píng)”一體化設(shè)計(jì)，即每一個(gè)情境的學(xué)習(xí)，都選取適合的活動(dòng)方案促進(jìn)學(xué)生深度思考，設(shè)計(jì)多種評(píng)估任務(wù)診斷學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，以便及時(shí)進(jìn)行疑點(diǎn)解析和教學(xué)調(diào)整（如下頁(yè)表2所示）。三、深度學(xué)習(xí)視域下的主題式情境教學(xué)實(shí)施（一）主題情境引入——小暑食藕覓清涼主題情境創(chuàng)設(shè)：小暑至，盛夏始，地上熱浪襲人?！侗静菥V目·果部·蓮藕》記載，“六七月采嫩者，生食脆美”。新鮮的蓮藕顏色潔白或微黃，清亮帶著珠光，但在烹飪的過(guò)程中蓮藕會(huì)逐漸變粉，甚至有時(shí)還會(huì)變紫變黑。這究竟是為什么呢？學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生閱讀情境素材，自主抽提素材中與化學(xué)有關(guān)的問(wèn)題。個(gè)別回答，個(gè)別補(bǔ)充，形成本節(jié)課的學(xué)習(xí)線索。概括關(guān)聯(lián)任務(wù)：（1）蓮藕中變色的物質(zhì)是什么？（2）蓮藕變紅的原因是什么？這個(gè)變色的物質(zhì)具有怎樣的化學(xué)性質(zhì)？（3）蓮藕變紫的原因是什么？【設(shè)計(jì)意圖】借助日常情境開(kāi)展教學(xué)，讓學(xué)生閱讀素材，學(xué)會(huì)從化學(xué)角度看待身邊的問(wèn)題。在此過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生的閱讀能力和提取信息能力，強(qiáng)化學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的意識(shí)。（二）蓮藕中的變色物質(zhì)——什么是酚？分情境解析：蓮藕含多酚類物質(zhì)，有兒茶酚、沒(méi)食子酸，其典型結(jié)構(gòu)如圖3所示。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生結(jié)合給出的蓮藕含多酚類物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，歸納概括出酚的結(jié)構(gòu)。以小組為單位對(duì)苯酚進(jìn)行分析，歸納整合形成有機(jī)物結(jié)構(gòu)分析模型。概括關(guān)聯(lián)任務(wù)：（1）酚的定義是什么？官能團(tuán)是什么？（2）最簡(jiǎn)單的酚是什么？可以從哪些角度分析它的性質(zhì)？【設(shè)計(jì)意圖】分析多酚類物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，從個(gè)性到共性，概括出酚類物質(zhì)的定義，再由共性到個(gè)性，找出最簡(jiǎn)單的酚類物質(zhì)——苯酚；接著從苯酚切入，引導(dǎo)學(xué)生分析結(jié)構(gòu)，利用學(xué)習(xí)小組的合力，從不同角度，如官能團(tuán)、化學(xué)鍵等角度認(rèn)識(shí)苯酚。（三）蓮藕變色之謎1：酚類為什么易氧化變紅？分情境解析：在烹飪藕湯的過(guò)程中，常常會(huì)出現(xiàn)蓮藕被氧化變紅的現(xiàn)象。類似地，苯酚在空氣中，會(huì)有部分被氧化為苯醌，還有一部分被氧化為對(duì)苯二酚。苯醌與對(duì)苯二酚能形成復(fù)合物——醌氫醌。在該體系中，苯醌為黃色，醌氫醌為深綠色。物質(zhì)間存在較為復(fù)雜的關(guān)系，使得最后溶液呈現(xiàn)粉紅色（如圖4所示）。學(xué)生活動(dòng)：結(jié)合事實(shí)自主深度思考苯酚的性質(zhì)，嘗試從新的角度認(rèn)識(shí)苯酚，豐富對(duì)苯酚的結(jié)構(gòu)分析。學(xué)生分析，教師引導(dǎo)，共同探索分析有機(jī)物結(jié)構(gòu)的新角度。概括關(guān)聯(lián)任務(wù)：（1）酚羥基中的O—H鍵活性很大，容易斷裂，如何從結(jié)構(gòu)上進(jìn)行理解？（2）酚羥基對(duì)位苯環(huán)上的C—H鍵活性也很大，容易斷裂，如何從結(jié)構(gòu)上進(jìn)行理解？【設(shè)計(jì)意圖】結(jié)合生活事實(shí)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)以及給出的物質(zhì)變化，讓學(xué)生通過(guò)觀察，再次分析結(jié)構(gòu)，并利用學(xué)習(xí)小組的力量，嘗試從新角度，如斷成鍵位置、官能團(tuán)的相互影響等角度認(rèn)識(shí)苯酚。由此總結(jié)得到分析有機(jī)物的“四位一體”模型：從官能團(tuán)、化學(xué)鍵、斷成鍵位置、官能團(tuán)的相互影響等角度進(jìn)行分析，從而提升學(xué)生的證據(jù)推理與模型認(rèn)知化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。（四）苯酚性質(zhì)探究：探究苯酚的化學(xué)性質(zhì)學(xué)生活動(dòng)：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究苯酚的化學(xué)性質(zhì)。學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案如表3所示。概括關(guān)聯(lián)任務(wù)：（1）酚羥基中的O—H鍵活性很大，容易斷裂，能否設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究？（2）酚羥基對(duì)位以及鄰位苯環(huán)上的C—H鍵活性也很大，容易斷裂，能否設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究？【設(shè)計(jì)意圖】引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)證收集、分析解釋等環(huán)節(jié)驗(yàn)證猜想，讓學(xué)生深刻感受有機(jī)物官能團(tuán)之間的相互影響，提升實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。（五）蓮藕變色之謎2：酚類為什么遇鐵變黑？分情境解析：在烹飪藕湯的過(guò)程中，如果使用了鐵器，如鐵鍋、鐵刀等，那么常常會(huì)導(dǎo)致蓮藕變黑。而這一現(xiàn)象的出現(xiàn)，常常又會(huì)被加入的少量食醋抑制。學(xué)生活動(dòng)：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究苯酚與FeCl3的顯色反應(yīng)影響因素（如圖5所示）。學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案如表4所示。概括關(guān)聯(lián)任務(wù)：（1）在該顯色反應(yīng)中，真正發(fā)生反應(yīng)的粒子是哪些？（2）該反應(yīng)的顯色程度會(huì)受到什么因素的影響？【設(shè)計(jì)意圖】該環(huán)節(jié)為模型運(yùn)用環(huán)節(jié)，借助解開(kāi)酚類物質(zhì)變紫之謎，讓學(xué)生大膽猜測(cè)苯酚顯色反應(yīng)的斷鍵、成鍵部位，從而寫(xiě)出顯色方程，并分析顯色的影響因素。這一環(huán)節(jié)，讓學(xué)生深刻感受有機(jī)物斷鍵、成鍵的影響，進(jìn)一步提升證據(jù)推理與模型認(rèn)知的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。（六）一碗藕湯暖人心總情境回歸：在烹飪藕湯的過(guò)程中，你會(huì)采取哪些方法讓這樣一道傳統(tǒng)好菜色香味俱全？學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生個(gè)別回答，個(gè)別補(bǔ)充，并由此總結(jié)酚類的化學(xué)性質(zhì)。【設(shè)計(jì)意圖】將學(xué)科知識(shí)回歸生活情境，學(xué)生在回答實(shí)際問(wèn)題時(shí)重新梳理知識(shí)，建構(gòu)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，感受化學(xué)讓生活更美好，形成崇尚真理的意識(shí)。四、深度學(xué)習(xí)視域下主題式情境教學(xué)的課堂效果與思考筆者通過(guò)日常教學(xué)實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)主題式情境教學(xué)是開(kāi)展深度學(xué)習(xí)的行之有效的方法。整體性情境貫穿教學(xué)的始末，有利于促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容的一致性、教學(xué)體驗(yàn)的連續(xù)性、核心知識(shí)的結(jié)構(gòu)性［3］。這種“總—分—總”式的動(dòng)態(tài)情境，有助于提升學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，使學(xué)生在課堂上不僅習(xí)得知識(shí)，而且強(qiáng)化能力，更促進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)的提升。但在實(shí)施教學(xué)的過(guò)程要注意以下三個(gè)方面。（一）情境選取要注重意義性?shī)W蘇貝爾的“有意義的學(xué)習(xí)”理論中提到：真實(shí)、有意義的情境，才能促使學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)產(chǎn)生興趣，激發(fā)學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)，進(jìn)而產(chǎn)生認(rèn)知的需要［4］。因此，教師在篩選情境時(shí)，不僅要從教師的視角選擇，而且要從學(xué)生的視角審視，選擇貼近學(xué)生生活的、能激發(fā)學(xué)生興趣的情境，這樣的情境往往能使課堂學(xué)習(xí)到達(dá)“知、情、意、行”的統(tǒng)一。（二）情境創(chuàng)設(shè)要注重匹配性真實(shí)的情境中常常包含著錯(cuò)綜復(fù)雜的作用、影響，化學(xué)知識(shí)只是冰山一角。因此，教師需要對(duì)情境進(jìn)行二次創(chuàng)作，刪除會(huì)分散學(xué)生關(guān)注點(diǎn)的干擾信息，隱匿與學(xué)生現(xiàn)階段認(rèn)識(shí)發(fā)展水平不匹配的信息，增補(bǔ)能促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識(shí)的關(guān)鍵信息。最終，使得情境在保留真實(shí)性的同時(shí)，又匹配學(xué)生的認(rèn)知水平，指向本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)關(guān)鍵，