促进学生深度学习的教学设计.ppt

促进学生深度学习的教学设计兼评金属的腐蚀和防护沉淀溶解平衡的应用,杨玉琴（博士，教授）935100168,一、深度学习：为何？,信息化时代的碎片化学习,近7成用户每天通过手机访问互联网；平均每天会查看自己的移动设备150次；花费在移动设备上的时间每天长达2小时42分钟；据第十一次全国国民阅读调查结果显示数字化阅读方式的接触率为50.1%（其中44.4%的读者通过网络在线阅读，41.9%的读者通过手机阅读。）,碎片化图像化多任务,浅阅读,文字感悟能力和抽象思维能力的缺失,一、深度学习：为何？,信息化时代的碎片化学习学生学习方式的虚伪变革,探究实验：Zn与Cu插入稀硫酸的现象与解释,锌片表面有气泡,铜片表面无气泡,铜与稀硫酸不反应,锌与稀硫酸反应,?,锌片有少量泡，铜片有大量气泡,锌片表面有气泡铜片表面无气泡,案例,提出问题,Cl2与H2O会发生化学反应吗？,如果反应，可能的产物：HCl+O2、HCl+?、,Cl2能与H2O反应，产物中有H+、Cl-、,方案1：检验溶液的酸碱性,方案2：检验Cl-,蓝色石蕊试纸变红,出现白色沉淀,溶液显酸性,溶液中存在Cl-,用玻璃棒蘸取少量氯水滴到蓝色石蕊试纸上，观察现象,蓝色石蕊试纸、氯水,硝酸银溶液、小试管、氯水,用胶头滴管吸取少量硝酸银溶液置于小试管中，再用胶头滴管吸取少量氯水滴加到硝酸银溶液里，观察现象。,氯水中具有漂白性的物质是什么？,案例,具有漂白性的物质是什么？,可能是氯水中溶解的氯气，也可能氯气与水反应生成的新的物质,氯气没有漂白性,具有漂白性的物质是氯气与水反应生成的新的物质,新的物质是什么？,用预先装好干燥红纸条的注射器吸入干燥氯气，观察；然后再吸取少量蒸馏水，观察。,干燥红纸无明显变化，吸收水后褪色,一、深度学习：为何？,信息化时代的碎片化学习学生学习方式的虚伪变革课堂师生对话的浅层表达,老师展示盛有干冰的容器师：（讲述）我们先来看一个物质，我要先戴上手套，知道我为什么要戴手套吗？学生思考师：（发问）知道为什么吗？生：（回答）太冷师：（讲述）哦，太冷，很好，你很聪明。老师倒出药品生：（回答）干冰师：（发问）哦，立刻就知道了，干冰，是不是？很好。它的温度怎么样？较低，是不是？那么在常温下它会发生什么变化？老师向学生展示干冰生：（齐答）升华,公开课微粒之间的相互作用力教学片断,案例,师：（发问）很好，升华就由固态变为气态，很好。在这个过程中，二氧化碳分子有没有改变啊？生：（齐答）没有师：（追问）没有。改变的是什么？生：（回答）状态师：（追问）对，宏观的是状态，微观呢？生：（回答）分子间的距离师：（追问）分子之间的距离，对不对？那也就说明，分子间的作用力啊，相对来说强不强啊？你们看，在常温下，我就可以怎么样？克服它。由固态变为气态了吧？相对来说强不强？生：（回答）不强,表112节高中化学公开课师生言语量概况,表212节高中化学公开课学生回答问题字数统计,表312节高中化学公开课学生回答问题水平统计,浅层学习（SurfaceLearning）,孤立记忆信息零碎、分散，缺乏逻辑性和连贯性非批判性接受知识,二、深度学习：是何？,深度学习是指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，并将它们融入原有的认知结构中，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，作出决策和解决问题的学习。何玲,黎加厚.促进学生深度学习J.计算机教与学,2005,（5）：2930.,表4深度学习和浅层学习的比较,深度学习,图1深度学习的基本特征,事实,信息,智慧,知识,结构化,意义化,精致化,情境/内化/反思/意义建构过程,浅层学习,深度学习,图2浅层学习转化为深度学习的过程,三、深度学习：如何？,图3促进深度学习的教学设计框架,帮促者,以学为主（主导、支架、建模、反思、元认知）,内容特点,策略选择,技术应用,评价方式,（一）目标定位,知道,从长时记忆中提取重要知识,创造,评价,分析,应用,领会,从信息中建构意义（含新旧知识的连结）,理清材料各部分间的关联程度和因果关系，寻找规律,利用模型或基本概念、原理在不同的情境中转换,根据具体的标准或特定的目的对观点、方法、资料等作出判断,将要素结合在一起形成连贯的整体，建立模型或新结构，设计完成任务的方法或创作一个新产品,图4布卢姆教育目标认知水平和深度学习的关系,高阶思维能力,教学目标,金属的电化学腐蚀和防护,能够利用宏观-微观-符号三重表征方式分析比较吸氧腐蚀和析氢腐蚀的本质和原理；会应用金属电化学腐蚀的原理解释和设计生产生活中金属的防护方法；体会化学与生产生活的密切关系、利用化学原理可以趋利避害。,沉淀溶解平衡的应用,会应用沉淀溶解平衡原理设计沉淀的生成、转化及溶解的方法，并用于解决生产、生活中的相关问题；体会化学与生产生活的密切关系、利用化学原理可以改善环境。,（三）内容重组,情境载体逻辑顺序认知顺序,结构化的知识,结构化的问题和任务,惰性知识,教学情境,金属的电化学腐蚀和防护,沉淀溶解平衡的应用,GilbertJKInternationalJournalofScienceEducation，2006，28（9）：957-976,教学情境的4个层次,金属的电化学腐蚀和防护,Q1：为什么暖宝宝一旦与接触空气，即开始发热？根据组成预测可能发生的反应？,Q2：根据原电池知识，判断如图所示装置(暖宝宝模拟装置）能否产生电流？,新知：吸氧腐蚀,旧知：化学反应中的能量转化，原电池及其工作原理,Q3：为什么不是H得电子生成H2而是O2得电子呢？,情境：金属腐蚀带来的损失,Q4：请列举现实生活中哪些措施减缓钢铁的腐蚀？,新知：金属的防护方法及原理,新知：析氢腐蚀,沉淀溶解平衡的应用,怎样使铜矿污水成为达标水？,Q1:污水处理中，加碱至中性(常温)时，溶液中Cu2+都除尽了吗？,Q2:pH=7的水中c(Cu2+)达到排放标准吗？怎样定量分析这个问题？,Q3:怎样做才能使铜矿污水中的c(Cu2+)达到排放标准？,Q4:FeS与上层清液中低浓度的Cu2+反应转化为CuS的可行性？,旧知：沉淀-溶解平衡,旧知：溶度积的计算,新旧知：Ksp的影响因素，沉淀的转化,新知：沉淀的转化,旧知:除杂原理，沉淀的生成,新知获得的过程（认知规律）,同化：同化是指把外部环境中的有关信息吸收进来并结合到儿童已有的认知结构(也称“图式”)中，即个体把外界刺激所提供的信息整合到自己原有认知结构内的过程，就像消化系统就营养物吸收一样。,顺应：顺应是指外部环境发生变化，而原有认知结构无法同化新环境提供的信息时所引起的儿童认知结构发生重组与改造的过程，即个体的认知结构因外部刺激的影响而发生改变的过程。,新知识的获得是与已有知识经验、认知结构发生联系的过程，是主动认识理解的过程，通过“同化”或“顺应”使新知识纳入已有的知识结构。,原有认知结构,不能用现有图式去同化新信息,新的认知结构,同化,冲突认知,合：丰富认知结构,激发认知内趋力,搭建认知脚手架,再起认知冲突,杨玉琴.化学课堂过程结构之起、承、转、合.化学教育，2014（11）,内容重组的叙事性,（三）策略选择,以学习者为中心,分析推理,寻找证据,交流讨论,自我反思,认知和经验的自我建构,金属的电化学腐蚀和防护,Q1：为什么暖宝宝一旦与接触空气，即开始发热？根据组成预测可能发生的反应？,Q2：根据原电池知识，判断如图所示装置(暖宝宝模拟装置）能否产生电流？,实验验证及产物判断三重表征思维,类比推理,Q3：为什么H不得电子生成H2而是O2得电子呢？,Q4：请列举现实生活中哪些措施减缓钢铁的腐蚀？,对比实验三重表征思维,从事实到原理的分析,沉淀溶解平衡的应用,怎样使铜矿污水成为达标水？,Q1:污水处理中，加碱至中性(常温)时，溶液中Cu2+都除尽了吗？,Q2:pH=7的水中c(Cu2+)达到排放标准吗？怎样定量分析这个问题？,Q3:怎样做才能使铜矿污水中的c(Cu2+)达到排放标准？,Q4:FeS与上层清液中低浓度的Cu2+反应转化为CuS的可行性？,实验观察、分析推理、实验设计,定量分析、计算,分析、推理、评价,定量分析实验验证,分析、应用,赫伯特斯宾塞(HerbertSpencer，1820-1903),“把教育作为一个自我演变的过程有三个好处：第一，它可以保证学生获得知识的鲜明性和巩固性，由于知识是他亲身获得的，就比通过其他途径所获得知识会更容易内化；第二，这种作法容易使知识转变成能力；第三，它有利于学生勇于克服困难、不怕挫折等优良性格特征的形成”。,（四）技术支持,学习者的认知工具,抽象的知识用具体形象的形式进行表征,学习者以可视化、语言化的方式表达自己的知识,学习者同步地表达、反思和学习，分享、整合他们的理解,沉淀溶解平衡的应用,金属的电化学腐蚀和防护,基于现象或数据的推理基于实验的证明三重表征思维,对比实验，利用技术手段感知变化，从变化的事实再分析原理,孙慧玲,靳莹,霍爱新等.基于手持技术的金属电化学腐蚀实验改进.化学教学,2014（