“雙減”背景下化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的實(shí)施策略

楊海波 蔣小蘭

摘要：利用“雙減”釋放的時(shí)間和精力，輔導(dǎo)學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，能有效培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究綜合素養(yǎng)，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。文章論述了如何設(shè)計(jì)活動(dòng)主題、實(shí)施探究活動(dòng)、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力、凝練活動(dòng)成果，并以“探究磚墻‘結(jié)霜之謎”活動(dòng)為例，展示了發(fā)現(xiàn)問題、提出猜想、設(shè)計(jì)檢測(cè)方法、實(shí)驗(yàn)分析、總結(jié)提升的全過程。

關(guān)鍵詞：化學(xué)教學(xué)；實(shí)驗(yàn)探究；實(shí)踐活動(dòng)

文章編號(hào)：1008-0546（2023）07-0037-03 中圖分類號(hào)：G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2023.07.007

2021年7月，中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于進(jìn)一步減輕義務(wù)教育階段學(xué)生作業(yè)負(fù)擔(dān)和校外培訓(xùn)負(fù)擔(dān)的意見》，以強(qiáng)有力的措施有效減輕義務(wù)教育階段學(xué)生過重作業(yè)負(fù)擔(dān)和校外培訓(xùn)負(fù)擔(dān)（以下簡(jiǎn)稱“雙減”）。 “雙減”政策是新的“風(fēng)向標(biāo)”，對(duì)學(xué)校教育理念有重要的導(dǎo)向作用，對(duì)于靠刷題增效的傳統(tǒng)教育方式將起到強(qiáng)力“糾偏”作用。 “雙減”背景下如何提質(zhì)增效，是擺在所有教師面前的一道必考題。筆者發(fā)現(xiàn)，充分利用“雙減”釋放的時(shí)間和精力，輔導(dǎo)學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，是提高化學(xué)教學(xué)效果的一種有效方式。下面從化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的實(shí)施策略方面談?wù)剛€(gè)人的淺見。

一、開展實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的意義

中學(xué)階段的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)分三個(gè)層次（見圖1）。最基礎(chǔ)的是實(shí)驗(yàn)操作，培養(yǎng)學(xué)生掌握常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法，例如用酒精燈給試管中的液體藥品加熱、蒸發(fā)食鹽水提取食鹽等。稍高層次是實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，按照課文的提示和要求，把課本中學(xué)過的實(shí)驗(yàn)重復(fù)一次，達(dá)到理解、鞏固理論知識(shí)的目的。最高層次是實(shí)驗(yàn)探究，為了弄明白發(fā)現(xiàn)的問題，提出猜想并設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。在常規(guī)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)和考查基本上都停留在前兩個(gè)層次，教師通過組織分組實(shí)驗(yàn)反復(fù)演練，可以在這兩個(gè)層次上達(dá)到預(yù)定的教學(xué)目的。最高層次的實(shí)驗(yàn)探究僅僅是在做題目的時(shí)候以講解、推理的方式進(jìn)行，只有少部分優(yōu)等生容易理解，由于缺乏真實(shí)演練，大部分學(xué)生都如同云里霧里，因此，開展實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)顯得尤為重要。

教育部《中小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)課程指導(dǎo)綱要》指出： “探究”是綜合實(shí)踐活動(dòng)的一種開展方式，是學(xué)生基于自身興趣，在教師的指導(dǎo)下，從自然、社會(huì)和學(xué)生自身生活中選擇和確定研究主題，開展研究性學(xué)習(xí)，在觀察、記錄和思考中，主動(dòng)獲取知識(shí)，分析并解決問題的過程。在“雙減”背景下，開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究類型的實(shí)踐活動(dòng)，可以在真實(shí)的情境中鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、設(shè)計(jì)方案、實(shí)驗(yàn)操作、分析問題的能力，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究綜合素養(yǎng)。

二、選擇實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的主題

在教材相關(guān)章節(jié)，都附帶有一些探究活動(dòng)，其中人教版九年級(jí)《化學(xué)》就有19個(gè)探究活動(dòng)。例如第二單元課題1 “空氣”有“調(diào)查空氣質(zhì)量”活動(dòng)，第四單元課題1 “愛護(hù)水資源”有“用水、節(jié)水、水質(zhì)污染調(diào)查”活動(dòng)。這些都是經(jīng)過精挑細(xì)選、與教材知識(shí)緊密聯(lián)系的主題活動(dòng)，可供挑選使用。我們也可以根據(jù)教材知識(shí)、時(shí)政、節(jié)日、社會(huì)熱點(diǎn)、自然景觀、偶然發(fā)現(xiàn)等自行設(shè)計(jì)主題（見表1）。

選擇活動(dòng)主題時(shí)應(yīng)盡量選擇能夠有新發(fā)現(xiàn)、預(yù)期成果具有一定科學(xué)或社會(huì)價(jià)值的主題，便于凝練成果，或?yàn)檎?、企業(yè)、他人參考，使活動(dòng)的價(jià)值得以體現(xiàn)，從而促進(jìn)老師和學(xué)生的積極性。

三、制定實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)方案

制定活動(dòng)方案，宏觀掌控活動(dòng)進(jìn)程，才能有目標(biāo)、有計(jì)劃、有步驟地開展探究活動(dòng)。方案的主要內(nèi)容有活動(dòng)背景、可行性研究、活動(dòng)團(tuán)隊(duì)、活動(dòng)主題、活動(dòng)目的、活動(dòng)內(nèi)容、活動(dòng)思路、開展方法、活動(dòng)進(jìn)程安排、活動(dòng)準(zhǔn)備、預(yù)期目標(biāo)、預(yù)期成果、難點(diǎn)與對(duì)策、安全預(yù)案、經(jīng)費(fèi)預(yù)算等。每一個(gè)條目都要有詳細(xì)的規(guī)劃，例如活動(dòng)思路，可以將活動(dòng)內(nèi)容分解為若干小項(xiàng)目或階段性小活動(dòng)，確定活動(dòng)難點(diǎn)與突破口，把握活動(dòng)的主線等。

四、實(shí)施實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)

1. 分解活動(dòng)內(nèi)容

我們將探究活動(dòng)內(nèi)容進(jìn)行分解，分成若干子項(xiàng)目，按計(jì)劃有步驟地獨(dú)立完成，最后綜合起來獲得探究成果。例如“探究古人使用石灰”，我們將活動(dòng)分解成“考察古人使用石灰的遺跡” “考察古人開采石灰?guī)r的場(chǎng)所” “考察古人燒石灰的遺跡” “采訪當(dāng)?shù)鼐用瘛薄安殚單墨I(xiàn)資料”等子項(xiàng)目。

2. 活動(dòng)實(shí)施的模式

探究活動(dòng)子項(xiàng)目實(shí)施的模式有兩種，分別是“串聯(lián)式”和“并聯(lián)式”。 “串聯(lián)式”的子項(xiàng)目按照實(shí)施的時(shí)間先后順序連成一條線，只有將前一個(gè)子項(xiàng)目實(shí)施完畢，經(jīng)過總結(jié)、重新調(diào)整策劃，才能實(shí)施下一個(gè)子項(xiàng)目，前一個(gè)子項(xiàng)目往往是后一個(gè)子項(xiàng)目的基礎(chǔ)，前后串成一條主線。 “并聯(lián)式”的子項(xiàng)目相互之間沒有牽制，可以獨(dú)立完成，打亂順序或同時(shí)開展都可以。

例如“探究磚墻‘結(jié)霜之謎”采用“串聯(lián)式”：發(fā)現(xiàn)磚霜→采集磚霜樣品→咨詢他人→猜想與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)→實(shí)驗(yàn)探究與分析→網(wǎng)絡(luò)查詢→總結(jié)提升。又如“探究炭的‘前世與‘今生”采用“并聯(lián)式”：考察煤礦，考察機(jī)制木炭廠，網(wǎng)上查閱炭相關(guān)資料，木炭的制取實(shí)驗(yàn)，炭黑的制取實(shí)驗(yàn)，炭的吸附性實(shí)驗(yàn)，炭的還原性實(shí)驗(yàn)，炭的可燃性實(shí)驗(yàn)。

五、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力

通過實(shí)踐活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，主要體現(xiàn)在五個(gè)方面：基本操作、化學(xué)理論、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、效果評(píng)價(jià)和道德品德（見表2）。

六、實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的成果凝練

探究活動(dòng)實(shí)施完畢，要及時(shí)關(guān)注各種競(jìng)賽信息，凝練成果提交參賽或發(fā)表論文，以實(shí)現(xiàn)活動(dòng)的價(jià)值。常見的成果有教學(xué)比武、學(xué)生作文、教師論文、活動(dòng)報(bào)告、活動(dòng)視頻等。

“活動(dòng)報(bào)告”內(nèi)容包括摘要、關(guān)鍵詞、項(xiàng)目來源、活動(dòng)設(shè)計(jì)（簡(jiǎn)要，包括目的、思路等）、實(shí)施過程（詳細(xì)）、活動(dòng)收獲（詳細(xì)）、活動(dòng)反思、附件等。若有具有科學(xué)或社會(huì)價(jià)值的未知領(lǐng)域新的發(fā)現(xiàn)，可以寫成“研究報(bào)告”，兩者標(biāo)題不同，內(nèi)容大同小異，前者側(cè)重于科學(xué)體驗(yàn)，后者側(cè)重于發(fā)現(xiàn)和研究過程以及數(shù)據(jù)資料。將活動(dòng)視頻素材按照發(fā)現(xiàn)問題、提出猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)探究、總結(jié)提升的步驟進(jìn)行剪輯，輔以解說詞，得到活動(dòng)視頻作品。報(bào)告和視頻都可以參加青少年科技創(chuàng)新大賽，視頻還可以參加信息技術(shù)類比賽。

凝練成果參賽是學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的價(jià)值體現(xiàn)，也是老師勞動(dòng)的回報(bào)，有利于促進(jìn)師生利用“雙減”產(chǎn)生的空余時(shí)間開展探究活動(dòng)的積極性。

七、案例“探究磚墻‘結(jié)霜之謎”

1. 發(fā)現(xiàn)問題

某同學(xué)家里建新房，他發(fā)現(xiàn)毛坯房磚墻上有大量白色粉末，好似“結(jié)霜”。這些磚霜是什么東西呢？它的化學(xué)成分是什么呢？為了解決這一問題，他決定成立探究小組，進(jìn)行一番研究。

2. 猜想與設(shè)計(jì)

同學(xué)們到現(xiàn)場(chǎng)考察，采集了一些磚霜樣品（見圖2）。咨詢民工師傅得知這種“霜”叫“硝”，但不知其化學(xué)成分，于是大家討論如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。首先否定了霉菌之類的生物，因?yàn)閯偀鰜聿痪玫拇u不具備生物生長的營養(yǎng)條件。從外觀看應(yīng)當(dāng)是無機(jī)鹽之類的物質(zhì)，但否定是硝酸鹽或銨鹽，因?yàn)橄跛猁}、銨鹽在高溫下會(huì)分解。同學(xué)們從離子組成的角度分別提出各種猜想，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法（見表3）。

3. 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與分析

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)樣品易溶于水，用氯化鋇溶液檢驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生白色沉淀，焰色反應(yīng)顯黃色，其他實(shí)驗(yàn)無明顯現(xiàn)象，初步判斷磚霜為硫酸鈉。一位同學(xué)用手指捏了捏塑料袋中的樣品，竟然捏出水來將樣品溶解了，證明其含有結(jié)晶水。在網(wǎng)上查詢硫酸鈉，得知其結(jié)晶水合物為“十水合硫酸鈉”，俗名芒硝，化學(xué)式為Na 2 SO 4 ·10H 2 O。

4. 深入探究

在考察中發(fā)現(xiàn)磚墻上的紅磚和水泥砂漿都長滿了芒硝，那么這些芒硝是來自紅磚還是水泥呢？于是大家繼續(xù)討論，設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。先采集砂漿和紅磚樣品，洗凈表面的芒硝；然后分別敲碎、研磨成粉、用水浸泡、過濾，分別在濾液中滴加氯化鋇溶液。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)紅磚浸取液產(chǎn)生了大量白色沉淀。

5. 活動(dòng)總結(jié)

通過實(shí)驗(yàn)探究，發(fā)現(xiàn)新建磚房墻上的磚霜是十水合硫酸鈉，也就是常說的芒硝，來自燒磚的黏土；芒硝對(duì)房子裝修質(zhì)量有嚴(yán)重影響，建議磚廠提前進(jìn)行檢測(cè)；至于如何處理已經(jīng)使用的這些磚，讓它不長芒硝，將在今后繼續(xù)開展研究。

八、結(jié)語

以實(shí)踐活動(dòng)為平臺(tái)，通過開展實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，切實(shí)做到了“做中學(xué)” “用中學(xué)” “創(chuàng)中學(xué)”，提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，在化學(xué)觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究與實(shí)踐、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任方面培養(yǎng)了核心素養(yǎng)。[1]

參考文獻(xiàn)

[1] 中華人民共和國教育部.義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）[S]. 北京：北京師范大學(xué)出版社，2022.