季通樣

[摘 要]文章以探究式化學實驗教學為載體，提倡在班級、家庭和社區(qū)構(gòu)建化學實驗學習共同體，通過群體力量的推動，使得化學深度學習得以真實發(fā)生，在減少學生過重化學作業(yè)負擔的同時，造就提質(zhì)增效的化學實驗教學新質(zhì)態(tài)。

[關鍵詞]學習共同體;探究式實驗;演示實驗;分組實驗;家庭實驗

[中圖分類號] ? ?G633.8 ? ? ? ? ? ?[文獻標識碼] ? ?A ? ? ? ? ?[文章編號] ? ?1674-6058（2022）15-0046-03

在全國上下推行“雙減”政策的背景下，構(gòu)建學習共同體是一種有益嘗試。所謂學習共同體，是學習者和助學者共同構(gòu)成的團體。當前初中化學實驗的實際教學中，實驗的探究環(huán)節(jié)多浮于表面或流于形式。相當一部分學生在實驗教學中處于虛假學習或淺表性學習狀態(tài)。在“雙減”政策下，化學實驗教學該如何尋求新的突破？

這就要求教師不但要重視探究式實驗教學，而且要重視通過探究式實驗教學來防止和杜絕學生的實驗學習浮于表面，從而真正引發(fā)學生的深度學習。當深度學習成為常態(tài)，那些脫離實驗探究而進行的題海戰(zhàn)就會被有效壓縮，從而使得機械重復的化學作業(yè)大幅減少。筆者以“雙減”政策的推行為契機，進行了學習共同體生態(tài)下的探究式化學實驗教學實踐。

一、學習共同體生態(tài)下的探究式演示實驗教學實踐

演示實驗是化學教學中的“家常菜”，在初中化學實驗教學中具有數(shù)量多、頻次高的特點。如何讓演示實驗發(fā)揮別具一格的作用，在學習共同體生態(tài)下引入探究式演示實驗就是一種不錯的嘗試。

（一）精心設置學習共同體生態(tài)下的探究式演示實驗

在設置探究式實驗時切忌牽強附會，為此，教師在將教材中的傳統(tǒng)演示實驗探究化時，一定要把握好幾個問題：首先，實驗必須能為對應的化學主體內(nèi)容教學服務;其次，實驗必須能切實有效地培養(yǎng)學生的探究性思維能力;再次，實驗一定不能在化學主體內(nèi)容教學中喧賓奪主;最后，實驗一定不能增加學生的學業(yè)負擔。如在運用生活中的注射器等物品來設計探究式“測定空氣中氧氣含量”的實驗時，筆者建議把實驗的討論環(huán)節(jié)放在課堂上進行，但具體的實驗操作和評價等環(huán)節(jié)最好放到習題課或單元復習課上進行，這樣設置的目的就是防止在一堂課上因為探究和操作的內(nèi)容過多，而影響了本節(jié)課對“空氣中氧氣含量”主體內(nèi)容的教學。同時探究式演示實驗的討論、操作和評價環(huán)節(jié)的分散還能減少學生單次課的學業(yè)負擔，呼應“雙減”政策要求。

（二）精確設計學習共同體生態(tài)下的探究式演示實驗

探究式演示實驗不能只做蜻蜓點水式的探究，因此，學習共同體生態(tài)下的探究式實驗的設計要能充分調(diào)動學生的知識儲備和實驗基礎，并能夠?qū)⒒瘜W實驗和化學知識有效整合起來。例如，在教學“燃燒條件”一課時，筆者在教材演示實驗的基礎上，設計了往水下的白磷表面持續(xù)通氧氣的探究環(huán)節(jié)，所通氧氣用過氧化氫溶液和二氧化錳混合制得，現(xiàn)制現(xiàn)用，由學習共同體內(nèi)的成員分工合作，互助完成。筆者有意引導各個學習共同體盡量把制取氧氣的操作讓給在前面制取氧氣實驗中動手少或?qū)嶒炇〉膶W生來完成。這樣的探究式實驗設計有“一石多鳥”的作用：1.通過白磷在水下發(fā)生燃燒的實驗現(xiàn)象，激發(fā)學生探究化學的興趣。2.深化學生對燃燒條件的認識。3.通過組合實驗，有效重現(xiàn)并溫習實驗室制取氧氣的實驗，同時體現(xiàn)學以致用的教學理念。4.通過組合實驗，有效鍛煉學習共同體生態(tài)下各組組員的互教互助能力，同時引發(fā)學生的深度學習。

二、學習共同體生態(tài)下的探究式分組實驗教學實踐

分組實驗是化學實驗教學中的“必備硬菜”。無論是中考實驗操作考查，還是筆試考查，分組實驗的教學內(nèi)容都是考查重點。

（一）學習共同體生態(tài)下新授階段的探究式分組實驗

探究式分組實驗可以充分照顧到學習共同體內(nèi)有能力差異的學生。實際教學中，筆者發(fā)現(xiàn)不同的學生身上存在明顯能力差異，有些學生觀察力敏銳，有些學生動手能力強，有些學生善于理論分析，有些學生精于歸納總結(jié)。在學習共同體分組實驗中適當設計探究環(huán)節(jié)，恰恰可以兼顧這種“尺有所短，寸有所長”的情況。筆者在分組實驗的新授階段，根據(jù)不同學生的特長進行學習共同體科學分組，并在傳統(tǒng)分組實驗中融入探究環(huán)節(jié)，讓不同能力的學生都能在合作學習中有所為，有所獲。如在實驗室制氧氣的分組實驗中，傳統(tǒng)的分組實驗是加熱KMnO4制取O2，并采用排水法收集。筆者對學習共同體分組實驗進行了探究式設計，首先進行分組對比探究，讓相鄰的學習共同體做對照實驗。一組在試管口堵一團疏松的棉花，一組不堵棉花，兩組對比得出結(jié)論：試管口不堵棉花會導致KMnO4粉末進入導管，進而污染導管、橡皮管、水槽。實驗現(xiàn)象的鮮明的對比讓學生一目了然，加深印象。其次，讓相鄰的兩組學習共同體分別做向上排空氣法和排水法收集O2的探究操作，在對比中觀察兩種收集方法的優(yōu)缺點并進行總結(jié)，收集后分別用帶火星的木條進行檢驗，看兩種方法收集的O2的純度是否有差異，若有，則要求學生進一步分析造成差異的原因;還可以用帶火星的木條和燃著的木條分別檢驗氧氣，看哪種方法現(xiàn)象更明顯。筆者發(fā)現(xiàn)這種在不同學習共同體間進行的探究式分組實驗，改變了傳統(tǒng)實驗的驗證性操作，有效調(diào)動了學生的探究欲，并培養(yǎng)了學生的探究思維和探究能力，使整個實驗課堂變得靈動且富有探究意味。更為重要的是其有效杜絕了簡單驗證性實驗導致的虛假學習和淺表性學習，讓學生獲得深度學習的體驗。那些在對比中獲得的直觀且生動的實驗體驗，能對學生的大腦形成深度刺激，從而讓學生產(chǎn)生深刻記憶，大大減少學生學習中的反復背誦和反復刷題，讓“雙減”政策在實驗教學中得到有效落實。

（二）學習共同體生態(tài)下復習階段的探究式分組實驗

復習階段是否需要做化學實驗一度頗有爭議，現(xiàn)實教學中，部分教師常常以中考復習時間太緊張等理由為借口，不再組織分組實驗。而中考中關于實驗探究的考查比重卻很大，于是復習教學中師生多通過試題對化學實驗進行推演。這樣的實驗復習教學就是“從理論到理論”的紙上談兵，教學效果不盡人意。筆者嘗試在復習教學中適時適量地穿插探究分組式實驗，用鮮明生動的復習實驗來代替刻板機械的實驗題刷題，收到較好的教學效果。如將粗鹽提純實驗和配置一定質(zhì)量分數(shù)的NaCl溶液實驗進行組合，在學習共同體內(nèi)進行探究式組合實驗設計。在實驗中，讓學習共同體小組成員分工合作，在分組探究后進行如下綜合性討論和歸納：1.實驗中前后幾次用到玻璃棒，玻璃棒的作用分別是什么？2.粗鹽提純過程中哪些操作發(fā)生了物理變化？哪些操作發(fā)生了化學變化？3.粗鹽提純過程中加入NaOH、BaCl2、Na2CO3的先后順序及原理分析。4.粗鹽產(chǎn)率誤差及分析。5.配置誤差及分析。特別是針對學生對粗鹽提純過程中NaOH、BaCl2、Na2CO3幾種藥品加入的先后順序的疑問，筆者設計了六組實驗順序：A組：NaOH、BaCl2、Na2CO3;B組：NaOH、Na2CO3、BaCl2;C組：BaCl2、NaOH、Na2CO3;D組：BaCl2、Na2CO3、NaOH;E組Na2CO3、BaCl2、NaOH;F組：Na2CO3、NaOH、BaCl2。分組實驗時，讓各個學習共同體分別選擇其中的一個實驗順序進行實驗，歸納后再進行班級討論交流。這種學習共同體生態(tài)下的共探、共研，變以往單純且單薄的理論講授為生動的實驗操作，讓學生在分組探究實驗中深度學習并掌握相應的化學知識。這樣的探究式分組實驗充分發(fā)揮了群體的推動作用，使中考實驗復習極具針對性，讓深度學習在群體動力的推動下真實而高效地發(fā)生，同時讓“雙減”政策中減輕學生過重作業(yè)負擔的要求得到有效的落實。

三、學習共同體生態(tài)下的探究式家庭實驗教學實踐

人教版初中化學教材中設置了一定數(shù)量的家庭實驗，這是對教學主體內(nèi)容的有益補充和重要拓展。但部分化學教師不重視課外實驗，使得家庭實驗一度被忽視。筆者認為家庭實驗是初中化學實驗教學中的一道“甜點”。組織好家庭實驗對整個化學實驗教學，甚至對初中學生的化學學科學習能起到錦上添花的作用。家庭實驗教學中教師作為助學者，可按照學生家庭住址的就近原則和學生個人能力的差異性原則，精心設置學習共同體——社區(qū)互助型學習共同體。教師周五前就本周家庭實驗的原理和安全操作注意事項等內(nèi)容進行教學指導，然后由學習共同體成員自主對材料準備、裝置組裝、實驗觀察和記錄等環(huán)節(jié)進行細致分工，利用周末時間開展實驗探究。教師可進行網(wǎng)上遠程實時指導。

（一）學習共同體生態(tài)下探究式家庭實驗的真實效用

適時適量地組織一定社區(qū)范圍內(nèi)的家庭實驗，并在實驗過程中發(fā)揮和增強學習共同體的學習效能，是一個值得深入研究的課題。筆者在第四單元“自然界的水”的教學過程中，嘗試將家庭實驗“自制簡易凈水裝置”設計成學習共同體生態(tài)下的探究式實驗。在活性炭的選擇上，學習共同體成員的觀點和建議得到了很好的傾聽、尊重和采納，從車用除甲醛炭包中取用、從冰箱除臭劑中取用，或直接使用土灶燒制的木炭等方案被一一選用。另外，教材中提到實驗要使用紗布，學習共同體成員就紗布的替代品進行了廣泛討論，生活中常見的布匹材料都被列入討論和實驗的范圍。學習共同體的群體力量使得學生的探究熱情高漲，交流討論和思維碰撞使得學生的實驗探究能力倍增。另外，在新冠疫情反復波動的背景下，這種基于社區(qū)就近原則構(gòu)建的化學實驗學習共同體的方式能發(fā)揮自身優(yōu)勢，在防疫政策要求下促進遠程實驗教學目標的達成。同時，同一社區(qū)范圍內(nèi)的學習共同體可以解決學生離校后的學習互助問題，社區(qū)家庭學習共同體的出現(xiàn)可以有效代替校外培訓機構(gòu)的節(jié)假日補習功能，從而為“雙減”政策助力。

（二）探究式家庭實驗對學習共同體生態(tài)的正向反作用

讓學生在周末獨自進行家庭實驗，他們很可能碰難即止或淺嘗輒止，這樣根本談不上真實有效的實驗探究，更談不上實驗層面上的深度學習。而基于學習共同體的實驗學習，變單打獨斗為互助協(xié)作，這不僅能使學生的實驗思路更廣、實驗方法更多，而且能使學生提高合作意識和強化團隊精神。

在第十單元“常見的酸和堿”的教學中，筆者設計了家庭實驗——“家用清潔劑的探究”，引導學生分別探究廁所清潔劑和廚房清潔劑的清潔原理、成分分析和使用注意事項等。考慮到兩類清潔劑的腐蝕性等因素，筆者在布置實驗時特別強調(diào)，實驗統(tǒng)一安排在周六上午9點鐘進行，每個學習共同體必須請至少一位家長陪同，教師利用QQ平臺進行遠程指導。在一次實驗過程中，某學生從新聞報道中看到廁所清潔劑與84消毒液混合會發(fā)生爆炸，其家中正好有這兩種試劑，很想做一做這個實驗。這個想法超出了本次家庭實驗探究的范疇，同時在學習共同體內(nèi)也存在分歧，有的學生想看爆炸效果，也有的學生害怕爆炸造成實驗事故和傷害，陪同家長無法權(quán)衡定奪。于是該學習共同體將這個問題通過QQ反饋到筆者處，筆者考慮到實驗的安全性，制止了該實驗嘗試，并答復此實驗可在學校實驗室由教師進行微型實驗演示。在遠程指導過程中，筆者多次贊揚了學習共同體遇事討論、不盲動的好習慣，避免了一場實驗安全事故的發(fā)生。筆者也在化學實驗教學中多次以此為例，肯定和鼓勵學習共同體的作用。

在教師的遠程輔導和遠程干預下，社區(qū)家庭式學習共同體的互助學習使每位學生得到更好的成長和發(fā)展，同時能夠有效減少因?qū)W生“單兵作戰(zhàn)”帶來的過重學業(yè)負擔，這與“雙減”政策的要求高度契合。社區(qū)家庭式學習共同體互助學習的同時，也能使學習共同體的互助合作功能得到正向放大，該實驗模式的推行對學習共同體的生態(tài)建設具有良好的正向反作用。

一個人可能會走得很快，但一群人一定會走得更遠。學習共同體的引入不僅僅是一種課堂教學方法的變革，還改變了課堂教學模式和學生的學習方式，促進了教師的專業(yè)成長。學習共同體生態(tài)下的探究式化學實驗教學是有效提高學生化學學業(yè)水平和化學學科素養(yǎng)的推進劑，構(gòu)建化學實驗學習共同體是課堂實驗教學的有效延伸，是學生校內(nèi)和校外學習方式的有益轉(zhuǎn)變，同時也能改變教師的固有教學觀念和教學范式。在“雙減”政策背景下開展初中化學實驗教學，教師可以從演示實驗、分組實驗、社區(qū)家庭實驗三個層面，適時適量地引入學習共同體生態(tài)下的探究式化學實驗教學，以突破傳統(tǒng)化學實驗教學的時空，破除學生在傳統(tǒng)實驗教學中存在的虛假學習和淺表學習的痼疾。學習共同體生態(tài)下的探究式化學實驗教學既能激發(fā)學生探究化學的興趣，有效引發(fā)學生的深度學習，還能有效培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和核心素養(yǎng)，最終形成“減負高效”的化學實驗教學新樣態(tài)。

（責任編輯 ? ?羅 艷）