高中化学多维导学模式促进学生深度学习的实践研究

高中化学多维导学模式促进学生深度学习的实践研究

王文肖  

东莞市第二高级中学   523129

摘要：高中化学教师在教学中促进学生深度学习，应重构课堂的教学，注重细化教学目标，从多个维度创设教学情境导学，激发学生主动深度思考，在深度思考中增强学生独立思考能力、发展学生逻辑思维能力，使学生思维向高阶发展，从而落实高中化学核心素养。

关键词：高中化学，多维导学，深度学习，高阶思维

中国学生发展核心素养主要有三大方面：文化基础、自主发展、社会参与。高中化学学科核心素养是化学学科教学中学生必备的学科品格和应用能力，主要包括基础知识和程序性经验的学习理解、应用实践和迁移创新水平[1]。因此，学生在学习高中化学时，不能依靠机械式学习、死记硬背等“浅层学习”方式，必须在教师的引领下对化学知识的整合和理解，培养学生的关键能力，有效沟通能力、协作能力、学会学习能力，有效发展学生的批判性思维和解决问题的能力，才能实现学生的化学核心素养。在传统教学过程中师生交流往往为浅层次知识传输，以学生机械式学习为主，而想要促进核心素养的发展，需要开展有效的课堂教学模式，促进学生深度学习。

在探讨有效课堂组织模式过程中，舒尔曼（Shulman）提出教师面对特定的学科课题时，要有效地组织、调整教学，以适应学习兴趣不同和学习能力各异的学习者[2]。华南师范大学的邓峰教授提出了PCK备课模式，包括六条主线：课程知识（KoC）、学生知识（KoL）、学科知识（SMK）、观念取向（CTO）、策略知识（KoS） 和评价知识（KoA）[3]。我们在前面各位化学教育专家和教育工作实践者研究的基础之上找到了适合自己的教学模式——多维导学模式，从情境线、知识线、活动线、策略线、素养线和评价线六个维度细化教学目标（图1），引导学生认识、理解新知识，促使学生在课堂上深度学习。该模式教学实践中，学生在课堂中从多个维度学习化学知识，思维进阶明显，深度学习效果显著。

一、情境线

情境线作为课堂教学先导，在教学实践中根据课堂知识，利用真实情境设计教学环节，在设计过程中融合实验情境、生活情境、社会热点情境及前沿科学技术情境，帮助学生多层次、多角度融合化学知识。帮助学生了解化学知识在实际生活中的应用，激起学生的求知欲。以化学知识在生活、社会热点及前沿科学技术的应用为载体，融合现代信息技术制作成小视频，在课堂导入中播放，利用视觉感知，激起学生学习兴趣，同时在各个教学环节中创设真实情境，促进了学生情境、知识、思维的共生长，引导学生主动深度思考，在深度思考中增强学生的独立思考能力、发展学生的逻辑思维能力，使学生思维向高阶发展。例如：在讲授苯酚时候，我们设计了《茶多酚的自白》，从生活中茶叶中酚类物质引出酚类物质，并引导学生探究苯酚的性质，让学生感受生活中酚的作用。在讲授原电池，我们根据当下化学诺贝尔得奖锂离子电池，设计了《电池的前世今生》，讲述了伏打电池，铅蓄电池及锂电池的发展及应用，从而进阶到原电池的原理，让学生在了解电池的发展史中解决原电池的知识，达到学以致用目的。

二、知识线

知识线是课堂的核心。根据学情，把课堂的知识点融入情境线及活动线中，学生探究活动从简单到复杂，知识在观察、记录、归纳、推测、构想、分享、交流中逐步生成，教学目标的关注力从知识的掌握转变为思维的生成，教学内容的逻辑性从学科知识逻辑转变为应用逻辑，教学活动的顺序从解决问题到思维能力提升[4]，思维由浅显到深入。例如人教版选择性必修3第二章第二节第一课时烯烃的知识线教学：描点法总结烯烃的熔沸点变化规律→球棍探究丙烯和溴、氢气的加成→球棍探究丙烯和卤化氢、水的加成→观察和解释加成产物→球棍探究丙烯的加聚产物→解释不同的加聚产物→总结生成烯烃的加成、加聚反应规律。学生从简单的描点活动到球棍探究加成、加聚反应，再根据丙烯的加成加聚反应总结加成、加聚反应的一般规律。知识在探究情境、分析情境、交流情境中生成，思维在归纳规律、预测反应中得到发展。

三、活动线

活动线课堂的主体，是知识生成、化学核心素养体现的重要手段。在实际教学中，教师要善于设计活动，活动设计要遵循以下原则：

1：学生活动有利于知识的生成及化学核心素养的落实；

2：学生活动开展要有顺序性、符合学生的认知规律，符合知识生成规律；

3：学生活动要有任务性，设计的活动需要在规定时间内完成相应任务，达成学习目标；

4：学生活动要体现学生的主体性，所有活动都要围绕学生的“学”，在“学”中相互交流，实现学生的全面发展。

活动开展的形式分为小组探究实验；预测、观察和解释实验现象和原理；生活中的化学现象及原理解释；化学研究领域热点问题探讨。通过环环相扣的学习任务，教师引导学生在活动中发现问题，类比或者层层递进归纳活动的结论，引导学生不断生成知识，不断深入探究更深层次的知识。学生在探究活动中，不断从感知到理解，从已知到未知，从特殊到一般，从模仿到创造，从分析到总结，由易到难，由简单到复杂，不断把知识迁移到教师创设的活动中，思维在活动中不断发展。例如在人教版必修二第六章第一节第二课时化学反应与电能的教学中活动设计如下：以锌片、锌片，锌片、石墨，石墨、石墨为电极，探究电极要素活动→分析归纳形成原电池电极要素活动→以锌片、石墨为电极，无水乙醇、水、硫酸铜为电解液，探究电解液要素活动→分析归纳形成原电池电解液要素活动→以锌片、石墨为电极材料，酸性高锰酸钾为电解液，探究电子（离子）移动要素活动→分析归纳原电池中电子（离子）移动要素活动→查阅文献获知锌铜单液原电池缺陷活动→通过习题让学生了解锌电池、铅电池、镍电池、锂电池、氢气燃料电池的发展活动。在教师的有效组织下，学生在活动探究中凸显了原电池的电极、电解液要素，在活动中感知微观离子的移动。学生在活动中体验情境创设，知识在活动中生成，素养在活动中生根和发芽。

四、策略线

策略线作为课堂教学主导，是情境线、知识线和活动线的指引者。在教学情境、知识生成及运用、学生活动中恰当运用教学策略，是化学知识深度学习的必然选择，是化学核心素养实现的必经之路。常见的教学策略有：创设问题情境教学策略，学习任务教学策略，实验教学策略，预测、观察和解释教学策略，元认知教学策略，知识类比教学策略，问题递进（螺旋式）等教学策略。在情境线、知识线和活动线中有效引进以上教学策略，有利于帮助学生整合和理解化学知识，提高学生的学习效率，促使学生分析、归纳、整合、评价能力不断发展。如在化学反应与电能的教学活动中，我们在探究原电池电极、电解质溶液和离子（电子）移动的教学活动中就运用了实验教学策略，预测、观察和解释教学策略，知识类比教学策略等多种教学策略综合运用，使情境得到不断创设，学科知识从实验现象、解决实际问题中生成，化学思维能力从学科知识获得中得到提升，学习成果从知识生成转变为思维生成。

五、素养线

    素养线是课堂教学设计及课堂教学的终极目标。在新课程改革的教学中，要以落实化学核心素养为目标，细化教学情境、教学活动，运用有效的教学策略，使学生在掌握化学知识同时思维得到发展。例如在人教版第五章第一节不同价态含硫物质的转化及验证中，为了落实科学精神与社会责任的核心素养，设计的情境线主要介绍生活中含硫肥皂、含硫药物、含硫化橡胶等含硫物质在生活中的应用。为了落实科学探究与创新意识、证据推理与模型认知的化学核心素养，设计了浓硫酸点燃火柴加热二氧化硫漂白的纸张，显示“化学品质课堂”字样的活动，同时探究火柴燃烧发生的化学反应；设计燃烧的火柴中含有在有CO2、 Cl2、SO2、O2存在的情况下，限选用酸性KMnO4溶液，FeCl3溶液，Ca(OH)2溶液，NaOH溶液, 四氯化碳，石蕊溶液，品红溶液，如何检验SO2？化学核心素养通过实验外显，有目的进行教学设计，转变教学模式，引导学生自主参与、自主学习，以实验探究为依托，在情境线、活动线和知识线中培养学生的思维能力，发展学生的实验探究能力，培养学生学科创新意识，提升学生实践应用能力，落实学生社会责任意识。学生思维在教学实践中不断得到发展，不断向高阶进阶，化学核心素养得到落实！

六、评价线

教师在教学中，设计的化学核心素养能否在课堂落实，学生在教学活动中的思维是否向高阶思维发展，需要教师在课堂教学中对情境线、知识线、活动线、策略线、素养线进行评价，评价主要围绕以下进行：

1：教学情境的创设是否符合学生的学习情况，是否有利于知识的生成，是否引起学生的学习兴趣，情境的创设是否反馈教学知识；

2：学生是否掌握基础知识与基本技能，能否运用知识分析推理、模型建构、探究活动，学生课堂思维是否向高阶发展；

3：课堂的教学活动的设计是否指向化学核心素养，以学习任务引领的活动学生是否有效参加，学习任务对于知识的获得与思维的发展是否有进阶性，学生是否在活动中自主获得知识并深入思考；

4：课堂的教学策略否符合学生认知水平、认知过程，是否符合知识的构建过程；教学策略是否根据化学核心素养实现的目标有效运用；

5：教学中学生的表现是否符合预期的教学目标，学生学习是否学会自主探究和合作交流。

评价的目的主要是衡量教与学的信息是否对称，教学是否培养学生学习习惯，是否引导学生发展思维和解决实际问题的能力，实现知识建构与知识迁移，从知识的学习走向智慧生成与能力发展。

多维导学模式突显出学生的主体地位，知识的传授在解决复杂真实的社会情境中学习，教师只是学生解决问题的辅导者和促进者。多维导学模式在创设的真实情境中解决问题，新的问题会随时产生，因此是动态的、可生成性的；在活动中解决问题时，知识会迁移出新的知识，因此该模式是可以延展的和灵活的；在问题解决过程中，教师会及时对学生的学习活动给出评价，学生之间也会相互评价，因此本模式是极具有反馈性的，能够刺激学生的未知欲和自我实现欲。高中化学多维导学教学模式重构了“学”和“导”的课堂结构，着眼于将学生的思维生成作为化学核心素养及深度学习反馈的依据，促进了学生活动、知识、方法与思维的共生长，是一种有效指向学生的深度学习，促进学生思维不断向高阶发展的教学模式。

多维导学模式目前在教学探索实践中以情境线、知识线、活动线、策略线、素养线和评价线协同构建课堂，其中，评价线是手段，素养线是目的，策略线是指引，活动线、知识线和情境线是方法，六线相互渗透，形成深度学习共同体网路。该模式在本地区学校实践并推广试用，课堂气氛活跃，课程改革实践有效推进。但是，在课堂实践中应该不仅局限于情境线等六线，应该根据多线多维度不断进行教学探索。

【参考文献】

[1]  中国学生发展核心素养[J]. 中国教育学刊，2016，(10)：1-3．

[2]  Shulman,L.S.(1987).Knowledge and teaching: Foundations of the new reform. Educational Review, 57(1).1-22

[3]  邓峰，陈博殷，钱扬义.中学化学骨干教师TPACK知识的实证研究[J].化学教育,2017(5)：44-49.

[4]  解月光.在中小学学科课堂教学中如何培养学生的高阶思维[J]. 中国信息技术教育,2017,（22）：4-11.