关键词 深度学习；案例；化学
一、深度学习的内涵
深度学习理论认为学习既是个体感知、记忆、思维等认知过程，也是根植于社会文化、历史背景、现实生活的社会建构过程。深度学习的核心特征是高阶思维。发展高阶思维能力有助于实现深度学习，同时深度学习又有助于促进学习者高阶思维能力的发展；深度学习的认知水平对应于“应用、分析、评价、创造”这4个较高级的认知层次。所以在理解的基础上进行的才能叫深度学习，这样才能更好的提高学生的学习素养和综合能力，更好地将已学知识迁移到新的问题中，解决问题。
深度学习具的基本特征：（1）深度学习注重知识学习的批判理解，强调学生对学习材料保持一种批判或怀疑态度，在质疑辨析中加深对深层知识和复杂概念的理解。（2）深度学习强调学习内容的有机整合，把多种知识和信息间的联接，通过同化和顺应，与原有认知结构深度融合，以达到长期保持和迁移应用；灵活运用整合内容的认知策略和元认知策略，如图表、概念图等方式，梳理和扩大认知组块，建立更大范围的组块联动。（3）深度学习着重学习过程的构建反思，学习者需要不断对自身建构结果审视反思、吐故纳新，形成对学习积极主动地检查、评价、调整、改造。（4）深度学习重视学习的迁移运用和问题解决，学习者要对学习情境深入理解，把握关键要素，在相似情境中能够做到“举一反三”，并创造性地解决现实问题。
二、案例分析
1、创造真实情境促进深度学习
情境认知理论认为，学习的终极目标是要将自己置身于知识产生的特定情境中，通过积极参与具体情境中的社会实践来获取知识、建构意义、解决问题。
案例1：苯环结构的探究
情境1：猜想苯环的结构
问题串：①碳原子数为6的烷烃与烯烃化学式分别为？苯的化学式为C6H6 ,属于饱和烃还是不饱和烃？②苯分子中可能含有哪些不饱和键？③若苯的分子结构为链状（不含支链），请写出可能的结构简式，并预测其性质。④若苯分子为六元环状结构（只有一个环），请写出可能的结构式，并预测其化学性质。
情境2：实验探究，总结苯的性质，验证其结构特点
①向使试管中加入0.5mL苯，再加1mL溴水振荡后静置。②向试管中加入0.5mL苯，再加1mL酸性高锰酸钾振荡后静置。
（1）通过前面学习了饱和烃甲烷的性质及结构，不饱和烃乙烯的性质及结构之后，学生根据苯的分子式合理预测苯环的结构和性质。（2）不饱和烃的特性可以因为与溴水发生加成反应而使之褪色，而且能使酸性高锰酸钾褪色。根据实验现象，苯并不具有这些性质，学生不难得出结论，苯环中不含有双键。
情境3：根据下列事实，进一步推断苯环的结构
①苯分子中一氯代物只有一种；②一分子苯在一定条件下能与三分子氢气发生加成，生成环己烷。根据以上事实，你认为苯分子是环状结构，还是链状结构？苯分子中的6个氢原子是否等同？6个碳碳键是否等同？
根据前面的实验探究，学生虽然已经知道苯环中不含碳碳双键，但是仍然无法清楚的知道苯环的结构。所以提供相应的事实，在此基础上设疑，让学生明确苯环的结构特点。根据学生已有的知识，设置问题串及不同情境，让学生能够自然地提取所学知识，有理有据而不是死记硬背，从而更加深刻的理解苯环的结构。在后续的学习中就不易出现错误，能够较好的迁移到实际问题中。
通过以上三个例子，作为一种建构性学习，深度学习不仅要求学习者懂得概念、原理、技能等结构化的浅层知识，还要求学习者理解、掌握复杂概念、情境问题等非结构化知识，最终形成结构化与非结构化的认知结构体系，并灵活地运用各种具体情境来解决实际问题。因此创设真实情境，让学生自主探究将有利于深度学习，使学生各方面的能力得到发展。
2、加强学生的原有认知结构促进深度学习
深度学习实质上是结构性与非结构性知识意义的建构过程，也是复杂的信息加工过程，须对已激活的先前知识和所获得的新知识进行有效和精细的深度加工。学生以孤立、零散、碎片的形式将知识储于记忆中，当遇到新问题时，仅会机械地运用片段化的知识解决表面问题，原因是知识的学习过程没有在新、旧知识之间建立联接，新知识没有进入学生原有的认知结构，就会出现解决问题的效率低、效果差的现象，纵然经过多次考试和练习，也很难使学生有效理解。为此，教师需将教材的内容打散，重新组合，使内容具有“弹性化”和“框架式”特征，将孤立的知识要素进行有意义地统整，引导学生将其以整合的、情境化的方式存储于记忆中，同时缜密分析学生原有认知结构，在认知结构节点上有效发问，引起认知节点强烈冲突，这样，同化或顺应出的新认知结构就会更有普适性和抗震性。[1]
案例2：《化学2》中实验探究原电池的形成条件
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形成条件一：两种活泼性不同的金属（或一种金属和另一种非金属）
负极：较活泼的金属（本身腐蚀溶解）
正极：较不活泼的金属、石墨等（有气体生成、有固体析出）
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形成条件四：必须存在自发的氧化还原反应
在前一节课的学习中，学生已经知道了原电池的工作原理，因此对它有了较为完整的认知结构。在类似装置的对比中，让学生自己比较异同得到原电池的形成条件。这样有利于激活学生关于原电池部分的认知，使抽象的理论具体化，从而使其得到激活和扩充。这样就可以更加深刻的理解记忆，而且加深对原电池工作原理的理解，而不是死记硬背。
3、着眼劣构领域促进深度学习
通常情况下，考题并不像平常上课讲的基本概念那么简单，而是存在着模糊不清的概念，或者有多种解题方法，这就需要学生能够利用所学的各方面知识综合应用，而不是肤浅的理解记忆，这样等于无用功。所以多多练习着眼于实际生产的问题显得尤为重要。
案例3：【2017全国卷Ⅰ】
Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，工艺流程如下：
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该流程涉及很多化学知识，包括以下几个方面：（1）因为化学反应是有条件的，所以根据流程中不同的目的，应控制不同反应条件。如酸浸时当所需铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为100℃ 2h或者90℃ 5h。再比如TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应在40 ℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因，其原因是温度是影响反应速率的主要因素，温度低于40 ℃时，随温度升高反应速率加快；温度高于40 ℃时双氧水分解氨气逸出，则转化率降低；（2）流程中涉及到的未学过的离子方程式，此时就需要学生利用已学知识合理迁移。如“酸浸”后，钛主要以TiOCl42-形式存在，则其离子方程式为FeTiO3+ 4H++4Cl? = Fe2++ TiOCl42- + 2H2O；（3）另外，灵活应用各种K值进行简单的计算，也显得越来越重要，这就要求学生从本质上理解平衡常数的含义而不是机械的记住其公式。
深度学习是一种新的学习方式，能更好的加强学生对学习的兴趣以及对知识的理解与掌握。在课堂上，通过创造真实情景，加强学生的原始认知结构，着眼劣构领域来提高学生的学习效率，通过转变学生的传统学习方式，以深度学习的新学习方式促进高中化学的课堂教学。
参考文献
[1] 王春阳. 促进深度学习的化学课堂教学案例研究[J]. 化学教育, 2017, 38(9): 34-38
[2] 冯锐，任友群.电化教育研究,2009（2）：23-26
[3] 安富海.课程·教材·教法，2014（11）：57-62
[4] 阎乃胜.教育发展研究，2013（12）：78-79
论文作者:张金倡
论文发表刊物:《教育学文摘》2019年16期
论文发表时间:2020/1/6
标签：深度论文; 结构论文; 学生论文; 认知论文; 情境论文; 苯环论文; 知识论文; 《教育学文摘》2019年16期论文;