以真实情境促深度学习
作者:姜骁威
来源:《化学教与学》2017年第08期
摘要:深度学习注重学习者在真实情境下对于实际问题的解决,要求学习者能够对已有知识进行合理的迁移运用,同时能够批判性地进行反思。在“溶液组成的表示”这一节课的教学过程中,作者以洗鼻盐水这一生活素材作为课堂教学的情境主题,从生活中洗鼻用食盐水的获得入手带领学生认识溶液组成的定性与定量表示方式,体会知识产生、发展的过程,对已有知识迁移运用,解决新情境下的新问题,促进学生的深度学习。 关键词:真实情境;深度学习;教学案例
文章编号:1008-0546(2017)08-0036-02 中圖分类号:G633.8 文献标识码:B doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2017.08.013
基于对于学生学习过程的实验研究,美国学者Ference Marton 和Roger Saljo最早提出了深度学习和浅层学习这两个相对应的学习概念。在理解的基础上,学习者能够批判地学习新思想和事实,并将它们融入原有的知识结构中,并能够将已有的知识迁移到新情境中,做出决策和解决问题的学习,属于深度学习。深度学习要求学习者主动建构个人知识体系并有效迁移应用到真实情境中以解决复杂问题,最终促进全面学习目标的达成和高阶思维能力的发展。在课堂教学过程中,教师应关注学生所处的学习状态是否是深度学习,这就要求我们了解学生处于深度学习时的主要特征:1.学生不是机械地接受记忆新知识,而是能够通过对旧知识进行回忆应用,重新构建新的知识;2. 学生能够将所学知识运用到新情境下解决问题,分析新情境并进行迁移运用;3. 学生对于所学内容保持一种批判怀疑的态度,批判性地看待新知识,能分析其合理性。
情境认知理论认为,学习不仅仅是获得一堆事实性知识,还应将学习者置于知识产生的特定社会情境中,在情境中获取知识、建构概念及解决问题。深度学习同样希望学习者能够解决真实环境下的复杂问题,因此在进行深度学习的教学设计过程中,教师应当着眼于情境的设计,以情境促进学生的深度学习。在进行深度学习情境设计时教师要注意情境设计的真实性,给予学生的情境应该是源自生活生产实际,让学生在解决此情境下的一系列问题的过程中,感受化学学习的价值,学会知识迁移运用的方式,体验解决问题的喜悦。此外,情境设计还应注意体现批判性,引导学生学会以批判的态度来思考,鼓励学生进行比较、评估,分析在解决情境问题时给出答案的合理性与可行性,在这样的学习经历过程中,学会化学的推理技巧,并能够进行实践运用。
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笔者在进行沪教版化学“第六章溶解现象第二节溶液组成的表示”的教学时,设计了源自生活的真实情境,以该情境下的一系列问题,引导学生发现溶液组成表示的两种角度(定性和定量表示),巧妙设计冲突,让学生能够对已有答案进行分析与批判,促进学生深度学习。 环节一:真实情境引发学生投入学习,联系旧知认识溶液组成的定性表示
在本节课的引入阶段,笔者展示了图1的图片——鼻腔清洗,提出问题:洗鼻用的“水”可能是什么,学生结合生活经验得出可能是盐水,进而思考生活中盐水的获得方式,联系第六章第一节所学的溶解的知识,分析盐水形成过程中的微观过程,得出溶液的定性表示方式:溶质与溶剂。通过练习学会如何判断常见溶液的溶质和溶剂。
设计意图:生活中的常见溶液很多,盐水学生十分了解,但是对于盐水的一般用途学生可能知道的不多,因此本节课笔者采取了洗鼻水这一学生不太了解的情境作为整节课的线索,引发学生的学习兴趣,同时引导学生去回忆溶解的概念,运用已有知识分析盐水形成的微观过程,构建新的知识内容——溶质和溶剂。生活中盐水的获取方法也为后续实验室溶液的配制预留伏笔,帮助学生进行对比分析,以便了解实验室定量配制的注意点。 环节二:真实问题激发学生持续学习,迁移运用构建溶液组成的定量表示
在进行完定性分析后提出新问题:生活中随意获得盐水能用来洗鼻吗?给出医学期刊等相关资料,引入洗鼻盐水应为生理盐水,从而引导学生进入定量研究的角度。通过对于图2展示的氯化钠注射液中“0.9%”的分析,了解溶液的定量表示——浓度。通过练习了解计算方法。 设计意图:在此处之所以选择医学期刊资料这一内容,旨在让学生感受、了解科学研究的真实过程。在研究溶液定量表示的过程中,笔者先明确定量研究的必要性——更科学的对溶液进行使用和研究。再对之前第四章所学的元素质量分数知识进行迁移转化,让学生自主得出溶质质量分数的含义,并利用溶质质量分数进行简单的计算。在计算练习中,笔者设计了“配制50g生理盐水需要多少氯化钠和蒸馏水”这一问题,此问题帮助学生练习了溶液中溶质溶剂的简单计算,并且作为配制一定溶质质量分数溶液的第一步,与之前生活中获取食盐水的方法形成对比(生活中只是简单地混合食盐和水,但要获得一定溶质质量分数的溶液则需要计算出溶质和溶剂的用量)。
环节三:真实体验引导学生深入学习,批判分析了解溶液配制的一般方法
结合上一环节中“配制50g生理盐水需要多少氯化钠和蒸馏水”计算的结果,给出仪器及药品,四人一组进行溶液的配制,要求先思考一般过程,再进行实验,反思实验中的问题。 设计意图:通过小组讨论,结合已有的生活及实验经验,学生能够得出固体配制溶液的一般过程:计算、称量、溶解、转移。但是在进行实验过程中,有些学生就会发现数据上的问题——所需的氯化钠质量和水的体积都无法通过现有仪器获得(仪器的精密度),难以实现实验目的,而思考还有什么方式可以获得一定溶质质量分数的溶液,结合生活中浓缩果汁、洗衣液
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的稀释,引出溶液配制的第二种方法——浓溶液的稀释。结合计算获得的数据和具体实验仪器,引导学生分析、反思这一计算结果,让学生体会如何正确看待计算数据和实际实验的关系,能够批判性地分析所得结果,关注结果的合理性。
课堂小结:通过对于溶液组成表示的两个角度的分析,引出混合物组成表示的一般方法。 本节课的教学设计中,笔者还关注课堂教学中的前后呼应,关注学生知识能力的迁移运用,如本节课引入阶段的生活中食盐水的配制与后续一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制,溶质质量分数与之前所学的质量分数的概念,溶液组成的表示与空气组成的表示(混合物组成的表示方式)等。通过这些前后呼应,让学生感受知识的迁移运用,促进学生的深度学习。 在本节课的教学实施过程中,笔者发现以下环节仍值得反思与改进:
1. 在进行溶质溶剂概念的学习过程中,应注意带领学生进行总结与归纳,发现溶质溶剂的特征,同时还应关注溶液中发生化学变化时溶质溶剂的改变。
2. 本节课课堂容量较大,应合理分配好时间,不应花费过多的时间在计算方法的讲解上,而应当关注学生对于计算方式中化学内涵的理解与认识,做到学化学而非学数学。
3. 本节课应安排学生实验,让学生配制一定浓度的氯化钠溶液,通过实验实践认知溶液配制的步骤及所需仪器,效果会优于单一的实验分析与讲解。
人类对于知识、技能的获取离不开特定的环境,因此在当前教学过程中,应注重情境,尤其是真实情境的创设,教会学生如何应用知识,了解如何进行真实的科学研究,体验知识的产生、积累与发展的过程,在真实情境中学会问题的解决,达到对知识方法的深层理解,促进学生的深度学习。 参考文献
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