基于深度学习的高一化学教学设计研究与实践

基于深度学习的高一化学教学设计研究与实践摘要：高中化学是一门理论和实践相结合的学科。

深度学习作为一种教学方式，在结合化学本学科特点的基础上，从理论到实践多个层次设计化学课堂，以促进学生的深度学习，并实现发展学生化学思维、促进学生批判能力提升的教学目的。

基于深度学习开展化学教学，可以提升学生的学习效果，促进学生探究能力和创新能力的发展，为学生更高层次的学习打下坚实的基础。

基于此，以下对基于深度学习的高一化学教学设计研究与实践进行了探讨，以供参考。

关键词：深度学习；高一化学教学设计；研究与实践引言新高考采用选科组合模式后，选择化学学科的学生数量有了一定减少，同时学生化学学习能力个体差异也逐渐突出[1]。

有的学生是初中阶段化学成绩比较好，在进入高中后选择化学学科，也有的学生是化学基础一般，但是对化学学科具有浓厚兴趣，从而选择化学学科。

在这种情况下，高中化学教师在组织课堂教学活动时，必须对传统的教学方式进行改革创新，采取多元、灵活的方式引导学生获取化学知识，并且还要在化学教学中渗透职业生涯规划教育、思政教育等内容，全面培养学生的能力，推动学生化学素养的提升。

一、深度学习的内涵对于深度学习的概念，目前国内外还没有形成统一的认知。

当前在国内流行的深度学习的概念为：在理解知识的基础上，学生能够批判式地学习新思想，并将其和自身以往的认知结合起来，以此作为解决实际问题的一种学习方式。

作为新时代的一种重要学习理念，深度学习是在浅层学习的基础上提出的。

深度学习强调分析、研究、评价等更高层次的认知，关注核心知识，即在学习书本知识的基础上能够运用批判思维分析和探究知识，并实现学生从低阶思维向高阶思维发展的目的。

二、指向“深度学习”的高中化学教学实施的重要意义深度学习是指在教师指导下，由学生围绕挑战性较强的学习主题，全身心积极学习，收获一定成功体验，并获得较好发展的有意义的学习过程。

在此过程中，学生能够加强对学科知识的掌握，强化对学习过程的理解，有效把握化学知识本质，形成积极学习动机，并且整体学习更具独立性、创造性以及批判性。

深度学习与被动、机械、死记硬背理论相对，需学生在学习中能将理论知识转变为思想营养。

深度学习的实现需建立在教师帮助和引导基础上，并不是学生进行自学[2]。

一般情况下，学习内容与学生当前水平相比更高，也更具挑战性。

因此教师展开教学时，需深度加工知识，深度学习最终的指向是让学生获得全面发展，促进学生核心素养的形成。

首先，教学变革实现的需要。

当前科技发展十分迅速，知识整体增长速度已经超出想象。

同时人工智能的开发与运用，正在对社会根基进行重塑，改变着人们的生活方式、学习方式以及工作方式，也推动了行业结构和生存方式的改变。

科技在教育教学中的运用，提升了教学质量，也增加了教育深度和教育广度，使教育教学在实施时面临全新挑战，怎样增强学生社会适应性是教育教学需重点关注与解决的问题。

学生在实现深度学习情况下，才能加强对新技能和新知识的掌握，形成全新思想，使个人发展更适应时代需要。

因此深度学习属于信息时代进行教学变革的趋势。

其次，课程改革实现的需要。

培养学生核心素养是当前开展教育教学活动中的重要内容，需教师在课程改革中运用合理方式推动其全面落实，深度学习能够促进学生核心素养的发展，满足课程改革实际需要。

进而使学生在遇到问题时可以积极解决，开展学习活动中更具思维深度，运用科学眼光认识世界与观察世界。

三、影响学生深度学习的因素（一）教学方法固化教师的教学理念只要不进行系统的更新，教学方法就不会有太大的改变;教学方法不变，长期就形成了自己独有的教学习惯和教学风格．反过来，在这种固化的教学习惯和风格指导下，教学方法也随之固化．新的教学理念和方法很难渗透其中，更别说被认可和接受了，这也是影响学生深度学习高中化学的主要因素之一．要推进深度学习，必须教师和学生共同努力，且愿意改变自我．（二）教学定位不准确新一轮的教学改革以提升教学质量为目的，而教学定位是影响教学质量的一个关键因素。

比如在“离子反应”这一知识点的教学中，教学大纲要求学生了解酸、碱、盐在溶液中可以发生电离，并通过实验认识离子反应发生的条件。

但落实到具体的教学中，教师仅仅只是深入讲解离子反应发生的具体条件，这就出现了教学定位不精准的情况。

在高中化学教学中，教师一旦脱离学情开展教学，势必无法突出学生的主体地位，进而降低了高中化学教学效率。

（三）教学资源匮乏很多的高中学校教学空间和教学设备能够满足教学需求，但是相应地原创性的教学资源是十分匮乏的．尤其像高中化学等这些科目，本来专业的教师就少，再加之教师通常所带班级偏多，平时的教学任务及作业等都足以让他们忙得焦头烂额，根本没有充裕的时间去进行教学课件、教学图片等教学资源的原创性制作．原创的教学资源少，网络上的教学资源也不多，这严重制约着深度学习在高中化学课堂上的推进．（四）问题设计深度不足在新课改教学理念的深入发展下，任务式教学的重要性越来越突显，但体现在实际的教学中却存在如下问题。

第一，任务设置过多。

在笔者以往的试听课中，曾经遇到过一节课多达10个任务的情况，而且任务设置脱离了教材本身，这不仅没有达到预期的效果，还造成了课堂的混乱不堪。

第二，任务设计者经验化倾向严重。

第三，任务设计缺乏指向性。

比如在“某一烷烃是否存在同分异构体”的教学中，教师本意为引导学生利用手中的球棍开展组装，让学生探索烷烃的几种可能性，但学生的回答却是言简意赅的“有”。

由于问题设置缺乏指向性，进而导致课堂沟通的失败，最终降低了教学质量。

四、基于深度学习的高一化学教学设计的策略（一）弱化教师讲解，打造合作上进的学习小组深度学习侧重于深度，更侧重于学习，教师的教学讲解环节，越简单越好，相应地，学生的学习环节，学习小组的合作探究与交流互动环节，各小组之间的比拼竞争环节，应留更多的时间和给予更多的关注、指导与点拨．让学生们在课堂深度学习的过程中，形成不同的学习竞争优势，打造合作上进的深度学习小组．弱化教师的讲解环节，不是说教师完全不去讲解，而是应该少一些重复性的唠叨，简化讲解过程，精炼讲解语言，用最短的时间、最高的效率，讲最简单的解题思路．只要将化学问题讲明白就行，不需要过多地去延伸或阐述，毕竟，讲课面对的是全班学生，而非少数好学生．（二）项目式小组研究教学法项目式小组研究教学法指的是教师将学生分为若干个小组，让小组学生围绕某一个项目进行研究性学习。

以人教版高中化学选修一“关注营养平衡”为例，这个章节内容与学生生活密切相关，教师可以以具体的生活场景作为研究主题，让学生用经济学中的市场调研法来展开学习。

按照“问题提出→数据搜集→数据统计→问题得出→问题分析→情况探讨→建议提出→问题总结”这个过程来开展深度学习。

项目式小组研究教学法是深度学习教学法中理论结合实际的最佳方法，不仅可以让学生在实践中深化理论知识，还可以培养学生学化学、用化学的良好习惯，更好地实现学以致用，学有所用。

（三）开展电化教学，实现深度学习高中化学知识主要研究微观世界的颗粒变化与客观规律，因而较为抽象复杂，略显枯燥乏味，也限制了高中生的信息获取、认知交流与深度学习。

因此，可以实施电化教学，利用以电子白板为最新代表的多媒体设备为高中生直观展示微观世界里的化学变化，通过教学课件中的动画展示增强化学教学的直观性、趣味性与先进性，丰富高中生的信息积累与知识解读，为深度学习提供强大的信息支持。

例如，在人教版必修1第三章第一节“金属的化学性质”的课堂教学过程中，高中生在初中对“金属的化学性质”已经略知一二，拥有一定的知识基础，因而教师可以省去知识讲解环节，直接利用多媒体教学引导高中生进行自主学习与独立思考。

在教学课件中，教师为高中生列举金属与非金属反应，如氧气、氯气、硫等，金属与酸反应，如盐酸、硫酸等，金属与水反应，如钠，金属与碱反应（溶液状态），金属与盐反应（溶液状态）等，为高中生提供模块化、体系化、直观化的知识总结。

因此，高中生借助已有的知识基础、多媒体教学的信息整合、群体智慧以及主观能动性，能够高质量、高效率地实现深度学习与快乐认知。

（四）实验式比较研究教学法实验式比较研究教学法指的是教师指导学生采用实验的方式进行深度学习。

实验可以分为两种：一种是实操性实验。

这类实验，学生能够亲手操作，其安全性高，风险系数低，实验成功概率大，教师可以在可控范围内，让学生自己进行实验。

在深度学习中，学生在操作这类实验的过程中能够融入自己的想法，教师要在保证实验安全的前提下，给学生提供“试错”的机会。

另一种是理论推演性实验。

对于不适合学生亲自动手操作以及学校无法提供安全实验环境和合格实验资源的实验，教师可以指导学生用理论推演方式来进行假设与模拟。

这种实验可以以“第三方实验旁观”作为教学补充（可观看实验视频）。

学生现阶段所提出的实验创新，大部分都借鉴了其他人的操作实验。

教师可以将相关实验视频、实验报告、实验数据等作为理论推演的补充内容，以帮助学生取得更好的学习效果。

（五）利用生活元素提升学生理解能力理解能力是帮助学生进一步掌握化学知识的重要基础能力。

提升学生理解能力可以通过生活元素的融入对学生展开教学，使学生通过生活元素的引导作用深度学习和掌握化学知识，从而提升化学学习效果。

教师可以将生活元素与高中化学教学内容相结合，利用与生活相关的化学内容提升学生的知识理解能力。

例如，在高中化学“铁及其化合物”的教学过程中，引导学生通过对铁及其化合物的氧化性与还原性，培养学生善于利用发展的眼光、科学的态度以及勇于探索的精神学习化学知识，从而激发学生的学习兴趣与求知欲望。

在本课教学过程中，化学教师可以利用生活中铁氧化生锈的案例对学生展开教学，使学生通过生活元素结合化学知识进行学习和分析。

这种教学方式的运用具有多方面的优势，不仅可以帮助学生对化学知识深度理解，还可以培养学生运用化学知识分析解决生活问题的能力。

因此，利用生活元素结合化学内容和化学教学方式对学生展开教学工作，是提高学生综合素养和培养学生知识理解能力的有效措施。

（六）“紧扣课标”多维解读核心知识深度学习不排除跨学科知识的融合，但对高中化学教学而言，过多引入其他学科知识往往受到教学条件和学生认识水平的限制。

应尽可能依托《普通高中化学课程标准（2017年版）》对本学科核心知识进行多维解读，并不影响深度学习效果。

如，“活化能”是易导致学生浅表化理解的概念，教师可按四维度进行解读。

一是对知识“背景”解读活化能是发生化学反应破坏“旧分子”所需克服的能量障碍；二是对知识“关系”解读疏通活化能与着火点、活化分子及有效碰撞理论的关系；三是对知识“方法”解读运用活化能解释影响化学反应速率的因素；四是对知识“意义”解读建立活化能与化学反应进程的二维图像，用数理分析方法解决实际问题。