深度学习与高中化学新教材实验教学融合探索--以“利用覆铜板制作图案.pdfVIP

深度学习与高中化学新教材实验教学融

合探索--以“利用覆铜板制作图案”探

究实验为例

摘要：深度学习，在学生学习能力与创新能力的形成与增长中具有非常重要

的作用。化学是一门以实验为基础研究物质组成、结构、性质与变化的科学，实

验是高中化学学习中不可缺少的部分。深度学习、化学实验、核心素养三者间逻

辑上的相通性与关联性决定了将深度学习的原理与模式融合到化学实验过程中可

有效促进化学学科素养的形成。

关键词：深度学习、化学学科核心素养、探究实验、探究性学习

一深度学习与高中化学核心素养培养关联性思考

深度学习是一种基于理解的学习，它强调学习者批判性地学习新思想和知识，

把它们纳入原有的认知结构中，将已有的知识迁移到新的情境中，从而帮助制订

决策、解决问题［1］。从深度学习理论发展与实践中，可以发现深度学习强调了

学习者在学习过程中的主体地位，强调了学习过程的迁移与吸收，强调了思维模

式从低价思维向高阶思维的螺旋式上升。用学习科学论来认知深度学习，就是深

度学习具备一些常有的优秀思维品质特征，如思维的批判性、思维的选择性、思

维的发散性、思维的统合性、思维的预测性等等。

高中化学核心素养培养自2017版新课程标准颁布与实施以来，一直是高中

化学教育与教学活动的指南与目标，也是高中化学教学研究活动反复探讨的中心

与主题。依据课程标准，化学核心素养包括“宏观辨识与微观探析”“变化观念

与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”“科学态度与社

会责任”5个方面的素养［2］。运用一定方法分析课程标准中对核心素养的文本

解读用词，可以发现“性质”、“反应”、“结构”、“实验”和“探究”五个

词的出现均超过50次，既反映化学学科特色（化学是一门以实验为基础的研究

物质结构、性质、变化与应用的科学），又凸显课程标准对“宏观辨识”、“微

观探析”、“变化观念”、“科学探究”等核心素养的强化［3］。宏微两个维度

相互转化是因与果的关系延伸，变化的观念形成是相对与绝对辩证统一思维分析

的结晶，探究的过程需要在已知与未知间建立联系，这样的过程恰好与深度学习

的学习特征是吻合的，所以将深度学习的原理与过程模型应用到化学核心素养的

培养中，两者融合，可以达到良好的效果。

二化学实验与化学学科核心素养培养关联性思考

法国化学家拉瓦锡这样看待化学实验“在任何情况下，都应该使我们的推理

受到实验的检验，除了通过实验和观察的自然道路去寻求真理之外，别无他途”。

化学学科的定义也是“以实验为基础的自然科学“。许多化学实验，都与化学核

心素养的培养有关，如实验方案的设计是一种”科学探究与创新“，实验过程现

象的观察与描述是一种”宏观辨识“，分析实验现象，寻找现象原因是一种”微

观探析“，形成实验结论，是一种“证据推理与模型认知”，对实验过程中可能

存在的危害预防与处理，是一种“科学态度与社会责任”的实践。因此充分利用

新课程标准中的许多高价值实验，让学生充分参与实验的全流程，亲自动手、亲

自操作、亲自观察、亲自分析、亲自推理，则能有效促进学习者化学学科核心素

养的形成与提升。

三深度学习与化学探究实验融合解析--记录与分析“利用覆铜板制作图案

实验”

1、实验背景：“利用覆铜板制作图案”实验属于高中化学必修第一册第三

章铁与铁的化合物探究部分内容，编写在教材74页，文字与图像容量一页，

如图所示（部分）：

依据教材编写体例，对于“探究”，教材解释：体现探究过程和思路的活动，

以实验为主，兼顾其它形式［4］。由此可以发现，“利用覆铜板制作图案实验”

安排为探究内容，其目的不是简单的验证性实验，完成探究过程和思路的活动才

是该实验真正的价值。我们也可以理解为教材中的“探究“=”探究性学习“，

即指学生在学科领域内或现实生活情境中选取某个问题作为突破点，通过质疑、

发现问题；调查研究、分析研讨，解决问题；表达与交流等探究学习活动，获得

知识，掌握方法［5］。因此，“利用覆铜板制作图案”实验的开放性、不确定性、

探究性就显现出来了。

2、“利用覆铜板制作图案”实验的开放性、不确定性、探究性分析：

（1）“背景“介绍中用覆铜板制作电路板，原理是以FeCl溶液作腐蚀液，

3

利用氧化还原反应原理除去不需要的铜，实际工业生产中是这