在高三化学二轮复习中促进深度学习的策略

谢培林

[摘 要]深度学习以培养学生的高价思维能力为教学目标，致力于核心素养的培养。在高三化学二轮复习中应促进学生进行深度学习。在高三化学二轮复习中采取“设置认知冲突，解决具体问题；案例整合，联系新旧知识；自主建构，实现思维深化”的策略，可有效促进学生进行深度学习。

[关键词]高三化学；深度学习；二轮复习；策略

[中图分类号] G633.8[文献标识码] A[文章编号] 1674-6058（2018）11-0056-03

一、问题背景

1.时代的变化

在当今信息爆炸的时代，“百度搜索”为我们查找信息带来了很多便利。因此，培养学生获取信息，吸收整合并解决相应问题的能力尤为重要。而這正是高阶思维能力的体现。可见，时代的发展对学生高阶思维能力的培养提出了较高的要求，也促使我们的教育理念要从“教育是为了知识”转变为“知识是为了教育”。

2.高考的变化

纵观近几年的高考化学试题，试题素材陌生度高，情境呈现方式新颖，大部分的题目都需要学生利用所学知识进行“应用、分析、评价及创造”，这正是对学生高阶思维能力的考查。较为直观地说，现在的高考题，已经很少考查“是什么”，而更多地考查“为什么”。

3.认识深度学习

“深度学习”是美国学者Ference Marton和Roger Saljo针对孤立记忆和非批判性接受知识的浅层学习而提出来的一个概念。近年来，深度学习愈来愈受到教育研究者的关注。2013年4月，《麻省理工学院技术评论》将深度学习列为2013年十大突破性技术之首。

按照布卢姆认知领域学习目标分类所对应的“记忆、理解、应用、分析、评价及创造”六个层次，浅层学习的认知水平只停留在“记忆、理解”这两个层次；而深度学习的认知水平则对应“应用、分析、评价及创造”这四个较高层次。浅层学习关注学习者解决简单问题所需的基本知识与技能，教学目标定位于培养低阶思维能力；而深度学习以培养学生的高阶思维能力为教学目标，学习者在理解学习的基础上把握学科观念、本质、思想和方法，注重批判理解。可见，深度学习致力于核心素养的培养。

在经历过一轮复习之后，学生对各个知识点已经有了全面的了解，但在二轮复习当中，很多学生容易陷入“题海”，知识的获取能力和解题能力的提升只是依靠大量重复机械的训练，而这种复习方法容易造成知识和思维的碎片化和表面化。基于以上背景，我们亟须在高三二轮复习中促进学生进行深度学习，同时提高学生的高阶思维能力。

黎加厚教授曾对深度学习进行了界定，即在理解学习的基础上，学习者能够批判性地学习新的思想和事实，能够在众多思想间进行联系，并能够将已有的知识迁移到新的情境中。基于此，笔者尝试在二轮复习中通过以下策略以“点—线—面”为主线索促进学生进行深度学习。

二、教学策略及案例

1.设置认知冲突，解决具体问题

认知心理学家认为，当学习者发现不能用头脑中已有的知识来解释一个新问题或发现新知识与头脑中已有的知识相悖时，就会产生认知失衡。为了重新保持平衡，就会激发学习者探索未知领域的强烈愿望，而这正是促进学生深度学习，发展高阶思维的有效时期。

【教学片段1】《溶液中的离子平衡》的复习。

[提出问题]在复习《溶液中的离子平衡》专题时，笔者引领学生回顾众多资料书在《钠盐》一节中注明的“CaCl2溶液可以鉴别Na2CO3和NaHCO3”这一知识点，提出“是否真的如资料书所说的，Na2CO3会产生白色沉淀，而NaHCO3没有明显现象”这一思考问题。学生此时陷入思考，众说纷纭。

[产生冲突]笔者在课堂上做了以下三组对比实验（如图1）。

结果发现：除了第③组很低浓度的CaCl2和NaHCO3钠溶液混合观察不到明显现象之外，其余都有产生白色浑浊的现象（和学生强调NaHCO3溶液没变质）。这明显和资料书上说的不一致。

[提出猜想]既然浓度较高的CaCl2和NaHCO3溶液可以反应，那么得到的白色沉淀是什么？笔者让学生在小组内先进行探讨，提出自己的猜想和探究方案，再进行展示。笔者整理了部分小组方案，如下所示。

猜想一：是微溶物Ca（OH）2。

学生探究方案①：过滤出沉淀后取少量沉淀加水溶解，测溶液pH，若呈碱性，则证明沉淀是Ca（OH）2

实验视频：往沉淀中加水没有明显变化，pH试纸颜色没有明显变化。

结论：沉淀不是Ca（OH）2。

猜想二：生成溶解度较小的Ca（HCO3）2沉淀。

学生探究方案②：过滤出沉淀，干燥，置于试管中加热，将气相产物依次通过无水硫酸铜和澄清石灰水，若看到无水硫酸铜变蓝且澄清石灰水变浑浊，证明是Ca（HCO3）2沉淀。

教师：方案从理论上可行，实际操作难度较大，因为Ca（HCO3）2加热干燥时易分解。（补充资料：常压下，Ca（HCO3）2固体，很容易分解，不能从溶液中获得。因此在通常条件下，溶液中不会产生大量的碳酸氢钙。）

结论：沉淀不是Ca（HCO3）2。

猜想三：沉淀是CaCO3。

学生探究方案③：生成沉淀CaCO3的过程中，会导致HCO-3CO2-3+H+电离平衡正向移动，溶液中c（H+）增大，因此测定溶液pH是否呈现酸性可以证明是否生成CaCO3。

实验视频：往碳酸氢钠溶液中持续滴加氯化钙溶液，用pH计测得溶液pH的确在下降。

教师：溶液中HCO-3过量，溶液酸性增强，还会发生什么反应，方程式怎么写？

学生：H+还会和过量的HCO-3结合，方程式为：Ca2++2HCO-3=CaCO3↓+CO2↑+H2O。

[问题延伸]课堂上还有个别学生提出疑问：既然上述反应可以进行，为什么在第三组实验中碳酸氢钠溶液看不到明显现象？

教师：判断CaCl2能否和NaHCO3反应生成沉淀的思路是先计算该浓度NaHCO3溶液的c（CO2-3）和CaCl2溶液的c（Ca2+），再利用溶度积规则判断能否生成CaCO3。

限于课堂时间，最后的这个问题在课堂上仅讲授方法，但也培养了学生定量分析的化学思想。学生认识到溶液中离子反应的本质其实是离子平衡问题，不再停留在利用复分解反应的条件定性、片面地分析问题，思维得到了升华。另外，考虑到实验容量较大，与二轮复习较为紧张的复习时间相冲突，所以提前在实验室录制好视频再在课堂上播放。

【设计意图】建立在学生主观猜测实验现象的基础上，依托真实的对比实验，使学生产生与原有观念相反的认知冲突，促使学生一探究竟。通过小组讨论猜测反应产物和设计实验方案，学生经历了从宏观上感受实验现象到微觀层面理解反应本质，利用给出的证据对物质的变化提出自己的假设，利用平衡的观念分析化学反应的过程。这个过程培养了学生的化学学科核心素养，促使学生运用记忆中的知识进行深度学习，锻炼了学生的高阶思维。

2.案例整合，联系新旧知识

【教学片段2】《电化学》的复习。

师：请根据反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2设计一个双液原电池，并写出电极反应式（限选试剂：FeCl3溶液，KI溶液）。

生1：设计方案如图2所示。

师（视频演示实验）：该电池可以发电，但后来电流慢慢减弱至零，请分析原因。

生2：可能反应完全了。

师：如果反应完全，两边溶液应该不再有Fe3+或I-，如何证明？

生3：可以用KSCN检验Fe3+，用硝酸银检验I-。

师：在这个检验方案中，I-的检验有没有受到其他物质的干扰？

生3：盐桥移动过来的Cl-和未反应完全的I2会干扰I-的检测，因为I2的化学性质与Cl2相似，与水反应生成I-。

师：那么该如何排除干扰？请利用所学知识重新设计方案检验进行。

生3：取少量溶液，用CCl4多次萃取除去I2，再向溶液中滴加少量双氧水和几滴淀粉溶液，若观察到溶液变蓝，则证明有I-。（实验设计方案不止一种）

师（视频演示）：Fe3+和I-均有剩余，说明没有反应完全，那么是什么原因导致不再产生电流？

生4：这个反应是可逆反应，当达到化学平衡时不再产生电流。

师：因此该反应应写成2Fe3++2I-2Fe2++I2。如果希望该电池重新发电且电流计指针偏转方向与原来相反，可以采取怎样的措施？

生5：根据平衡移动的原理，可以减少反应物浓度或增大生成物浓度，如向甲烧杯中加入少量铁粉。（答案不止一种）

师（视频演示实验结果）：老师在做实验时甲烧杯装的是20mL0.1mol/L的FeCl3溶液，乙烧杯装的是20mL0.1mol/L的KI溶液，当电流计的电流为0时，请设计一个实验方案并用相关数据计算该反应在常温下的平衡常数。（此时会有较多学生想到用酸性高锰酸钾滴定Fe2+，教师应引导学生注意到Cl-的干扰，再给出正确答案。）

【设计意图】本节课整合了原电池设计和原理分析、物质检验、分离提纯、化学平衡和定量分析等内容，在问题解决过程中需要学生联系新旧知识，避免在复习单一知识点时将知识看成是孤立的、无联系的。整合类型按照所涉及知识面的多少来分，可以分为浅层整合和深度整合，教师在课堂上要根据自己的教学实际来决定采取哪种整合方式。无论哪种方式，目的都是促使学生梳理新旧知识的联系，达到深度学习的目标。

3.自主建构，实现思维深化

（1）绘制思维导图，完善知识体系

高中元素化合物知识较为零散，在复习元素化合物时笔者尝试让学生按照元素类别自行绘制思维导图，再运用SOLO理论二维评价学生的思维导图，客观地判断学生学习的认知水平，并提出有针对性的建议，从而优化学生思维，促进学生知识的分化和泛化，完善知识体系。二维包括思维导图当中所表征的知识所属专题领域的数量和内在逻辑关系，内在逻辑关系包含主体间的关系和知识间的联系，如物质的相互转化、类属关系、因果关系、化学观、三重表征等。

如有学生绘制了以S元素为中心的思维导图（如图3），该思维导图涉及硫元素相关物质的性质、物质的制备、水溶液中的离子平衡理论、氧化还原等知识，知识广度较广，但对于类别之间的转化还没体现到位。教师可以在课堂上展示这个思维导图并继续拓展延伸，促进学生在知识建构过程中实现深度学习的目标。

（2）思维建模，触类旁通

根据常考题型，和学生一起建立起分析与解决某类题型的思维模型，通过程序性知识的优化，为问题解决提供清晰的路径和可操作的方法，提升学生的高阶思维能力。

如在电极方程式书写的小专题复习中，笔者通过酸碱性甲烷燃料电池引导学生构建思维模型（如图4）。

三、结语

高三复习阶段，很多知识教师一遍一遍地重复，学生还是一遍一遍地遗忘，或者知识虽记在心中，却不会提取应用。究其原因是，学生的学习只停留在“记忆、理解”的层次，属于浅层学习，只发展了低阶思维。因此，二轮复习中，教师要体系学生开展深度学习。

二轮复习中，教师要在学生以往的易错点和存在迷思概念的地方设置认知冲突，解决针对性问题，这是“点”；在专题复习当中利用案例整合知识，促使知识模块间产生互联，这是“线”；思维导图和思维建模可以帮助学生完善知识体系和方法技巧，让学生感受到化学的规律之美，站在更高的高度整体认识化学，这是“面”。笔者在实际教学中通过上述三种策略以“点—线—面”为主线索促进学生深度学习，取得了不错的教学效果。

[ 参 考 文 献 ]

[1]安富海.促进深度学习的课堂教学策略研究[J].课程·教材·教法，2014（11）：57-62.

[2]葛存凤.促进高中化学深度学习的策略研究[J].中学化学教学参考，2017（8）：4-6.

[3]何玲，黎加厚.促进学生深度学习[J].计算机教与学，2005（5）：29-30.

[4]钟汝永.扑朔迷离的碳酸氢钙[J].化学教学，2014（10）：78-79.

[5]刘志华，李佳.SOLO分类理论在二维评价化学思维导图中的应用[J].化学教学，2015（5）：40-44.

（责任编辑 罗 艳）