例谈深度学习与深度教学的关系

例谈深度学习与深度教学的关系

作者：吴孙富秦丽张圣涛

来源：《化学教学》2016年第05期

摘要：通过对五个教学案例的深度教学与深度学习的探讨，阐明了教师的深度教学可以引导学生进行深度学习、学生的深度学习可以促进教师进行深度教学的辩证关系，进一步指出了深度教学的核心问题是能够引起学生的深入思考和深入探究，深度学习的核心问题是学生进行了深入思考和深入探究，深入思考和深入探究的“趣味”性决定了培养学生学习兴趣的有效性，同时还说明了深度教学与深度学习中应该注意的问题——防止超课标。

关键词：深度学习；深度教学；有效教学

文章编号：1005–6629（2016）5–0022–05 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

1 问题的提出

深度学习[1]源于人工神经网络的研究，深度学习的概念由Hinton等人于2006年提出。深度学习的本意是指机器学习领域中对模式（声音、图像等）进行建模、识别的一种方法。深度学习被教育工作者引入教学后，又被赋予教学上的含义。由于深度学习在机器学习领域中本身就是一个刚提出不久的新概念，所以目前教育专家们对深度学习所赋予的含义还没有统一。

不同学者赋予深度学习的含义是互有差异的，如阎乃胜[2]认为深度学习是指“对信息予以深度加工，深刻理解和掌握复杂概念的内在含义，建构起个人情景化的知识体系，以知识迁移推进现实任务的完成”。张浩[3]等人认为“深度学习是一种主动的、批判性的学习方式，也是实现有意义学习的有效方式”，深度学习要求“学习者进行理解性的学习、批判性的高阶思维、主动的知识建构、有效的知识迁移及真实问题的解决”。站在学校现实教育的角度来说，有学生的深度学习，就应该有教师的深度教学。郭永祥[4]从知识的“符号”、“逻辑”、“意义”三方面论述了基于深度学习的深度教学：“有效教学必须超越表层的符号教学，由符号教学走向逻辑教学和意义教学的统一，我把这种统一称为深度教学。”

就笔者对深度学习和深度教学含义的领会和实际教学的体会来说，笔者认为深度学习和深度教学是学校教育的两个重要方面。教师的深度教学对学生的深度学习可以起到引导和激励的作用，学生的深度学习对教师的深度教学可以起到促进和推动作用。从知识体系的角度来说，学生的深度学习包括纵向和横向两个方面的深度学习。纵向，学生应该对某知识点进行深入的探究以达到透彻的理解和深刻的认知；横向，学生应该能够综合利用已学过的本学科知识和相关学科知识探究解决在学习中遇到的各种具体问题。针对学生的深度学习，教师的深度教学就应该从纵横两个方面引导学生进行深入思考和深入探究，综合利用各学科知识研究解答学习中

的疑难问题。在此，笔者联系高中化学教学的实际谈谈深度教学与深度学习的关系，并进一步谈谈深度教学与深度学习的含义。

2 基础知识教学中的深度教学与深度学习

深度教学与深度学习应该贯穿于日常教学的始终，在基础知识的教学中力求将教与学引向深入。“乙烯的制取”是高中化学基础知识教学的重点和难点之一，在此，笔者特以“乙烯的制取”为例谈谈基础知识教学中的深度教学与深度学习。

在制取乙烯的教学中，教师一般是先做实验，再简要分析说明实验现象，然后写出如下化学方程式：

为了将教学引向深入，教师常常会引导学生进一步探讨醇类物质脱水成烯的反应条件和醇类物质脱水成烯的结构因素。毫无疑问，教师引导学生进行的这种探究是在进行深度教学，是在引导学生进行深度学习。只是笔者认为这些探究既有超越课标的嫌疑，又超越了实际的教学要求，因为醇类物质脱水成烯的反应条件和结构因素均应该是大学有机化学的教学内容。就实际的教学来说，用乙醇和浓硫酸制取乙烯时，有一个显著的实验现象应该引导学生进行深入的探究，该实验现象就是醇酸混合溶液在加热制取乙烯的过程中变黑了。对于混合物“变黑”这个实验现象，多数教师一般都用“碳化”二字进行简单的交代，没做深入的探讨。笔者认为教师完全应该在课堂上引导学生对醇酸混合物加热“变黑”的实验现象进行较深入的探讨。理由有两点，一是学生已经学习过浓硫酸的脱水性，此处的“变黑”与蔗糖在浓硫酸中脱水形成“黑面包”的实验有什么区别和联系？该问题的探讨有利于学生加深对有机物“碳化”的认识和理解。二是在后续相关的练习中一般都有实验室制取乙烯气体的除杂和净化问题，若不在实验情境中趁热打铁探究清楚的话，后续的习题教学就只能生硬地给学生灌输相关的结论。

为了把醇酸混合物加热“变黑”的实验现象探究清楚，教师的备课应该准备如下两个方面的预案，即实际探究的问题预案和验证探析问题结论的实验预案。醇酸混合物加热“变黑”的现象需探究如下三个问题：

（1）醇与浓硫酸的混合物加热发生碳化反应的原理是什么？

分析对比乙醇分子（CH3CH2OH）与蔗糖分子（C12H22O11）的组成知道，蔗糖分子仅仅脱水就可以碳化，乙醇分子仅仅脱水是不能碳化的。乙醇分子发生什么反应才会碳化呢？经分析可知，乙醇分子在脱水的同时必须发生氧化反应才会碳化。为什么蔗糖在常温下与浓硫酸

混合就会发生碳化，乙醇与浓硫酸的混合物必须加热到较高的温度才发生碳化？这是由于蔗糖的碳化仅仅只是分解反应，而乙醇的碳化是在分解的同时发生了氧化反应。乙醇与浓硫酸混合物发生碳化反应的化学方程式如下：

（2）碳化生成的碳单质能否进一步与硫酸反应？

浓硫酸与蔗糖在没有加热发生碳化时，生成的碳与浓硫酸发生了氧化还原反应，从而导致生成的碳像面包一样疏松多孔。乙醇与浓硫酸的混合物是加热到较高温度时碳化的，乙醇在加热条件下碳化生成的碳比常温下蔗糖碳化生成的碳更容易与浓硫酸发生如下氧化还原反应。

（3）如何检验并除掉乙烯中混有的CO2和SO2？

实验验证的内容主要是检验和除掉乙烯中的杂质气体SO2和CO2的实验装置及试剂，一般的教辅资料中都有该实验的装置及相应的试剂。此外，笔者还曾在“用无定形Al（OH）3除掉乙烯混合气中的SO2”[5]一文中探讨了使用无定形Al（OH）3除掉SO2的方法。

以上问题探讨和实验验证是在教师的引导下横向联系比较了蔗糖和乙醇在浓硫酸存在时发生碳化的区别与联系，纵向深入探讨了醇酸混合物加热时发生碳化的原理，深入探讨了检验和除掉乙烯中的杂质气体SO2和CO2的原理和方法。

3 习题教学中的深度教学与深度学习

习题教学是高中化学教学的重要内容之一，习题教学的深度对于培养提高学生的科学素养及应试能力均有十分重要的作用。片面地追求应试得分是不对的，完全不谈应试能力的培养也是不对的。习题教学若能达到一定的深度，学生的应试能力会自然而然地得到提升。笔者在此特以两道中学化学教学中比较常见的习题为例探讨一下化学习题教学中的深度教学与深度学习。

例1 在同温、同压下，某容器充满O2重116g，充满CO2重122g，现充满某未知气体重114g，则该未知气体的相对分子量质量为（）。

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