艾進(jìn)達(dá) 田雅玲 賈光弟 盧天宇

摘要：基于區(qū)域近年經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新案例，從深度學(xué)習(xí)理念視角探尋一線初中化學(xué)教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新的嬗變。發(fā)現(xiàn)在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師逐漸形成對教材實(shí)驗(yàn)“聯(lián)系與構(gòu)建、批判與質(zhì)疑、遷移與應(yīng)用”來解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)問題的一種學(xué)習(xí)方式。實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新能夠促進(jìn)教師的專業(yè)發(fā)展，深化教師對新課改理念的理解與應(yīng)用，有效落實(shí)化學(xué)課程核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：深度學(xué)習(xí);實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新;教師專業(yè)發(fā)展;化學(xué)核心素養(yǎng)

文章編號：1008-0546（2022）10-0095-03中圖分類號：G632.41文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

實(shí)驗(yàn)是化學(xué)的靈魂，義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)（2011版）強(qiáng)調(diào)：“化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)以實(shí)驗(yàn)為主的科學(xué)探究活動(dòng)，有助于激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的興趣，引導(dǎo)學(xué)生在觀察、實(shí)驗(yàn)和交流討論中學(xué)習(xí)化學(xué)知識，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。教師在教學(xué)中應(yīng)高度重視和加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的教育功能?！盵1]在新一輪課程改革中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新成為優(yōu)質(zhì)課堂出彩的有力抓手之一，圍繞實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新舉辦的各級各類比賽點(diǎn)燃了一線初中化學(xué)教師的“創(chuàng)”勁。在教學(xué)實(shí)踐層面，涌現(xiàn)出不少“探討如何通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新撬動(dòng)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)”的優(yōu)質(zhì)案例?！耙詫?shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)”已成為當(dāng)前研究熱點(diǎn)。教學(xué)相長，有效的深度學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)必將促進(jìn)教師的專業(yè)發(fā)展。受此啟發(fā)，我們梳理深圳市龍崗區(qū)近6年初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新展示課及比賽的優(yōu)秀案例，從深度學(xué)習(xí)視角反思實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新，探尋一線教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新的嬗變。

一、區(qū)域?qū)嶒?yàn)教學(xué)創(chuàng)新優(yōu)質(zhì)案例

2017年至2021年期間，深圳市龍崗區(qū)初中化學(xué)教師響應(yīng)課改的新思想，形成了一批優(yōu)秀實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新案例（見表1）。表中從“年份與作者、實(shí)驗(yàn)教學(xué)主題、獲獎(jiǎng)或展示情況、創(chuàng)新概述及發(fā)表情況”呈現(xiàn)了區(qū)域典型案例的概況。

二、從深度學(xué)習(xí)視角審視實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新的變化

何謂深度學(xué)習(xí)？深度學(xué)習(xí)指在理解的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)者能夠批判性地學(xué)習(xí)新的思想和事實(shí)，并將它們?nèi)谌胍延械恼J(rèn)知結(jié)構(gòu)中，能夠在眾多思想間建立聯(lián)系，并能夠?qū)⒁延械闹R遷移到新的情境中，以此作為問題決策和解決的一種學(xué)習(xí)方式。[2]教師在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，實(shí)則是基于對教材實(shí)驗(yàn)和學(xué)情理解的基礎(chǔ)上，聯(lián)系眾多實(shí)驗(yàn)方案構(gòu)建創(chuàng)新設(shè)計(jì)，批判地將其它實(shí)驗(yàn)方法或?qū)嶒?yàn)工具融入教材原有實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，并將個(gè)人已有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)遷移到新的情境當(dāng)中，以此形成解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)問題的一種學(xué)習(xí)方式。

1.注重聯(lián)系與構(gòu)建，為推陳出新而創(chuàng)

從歷屆實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新比賽作品看，類似鄧七梅等老師“聚焦經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)裝置”占比較大。此類創(chuàng)新的主題主要包括：測定空氣中氧氣的含量、探究蠟燭燃燒的產(chǎn)物、O2的實(shí)驗(yàn)室制取與性質(zhì)一體化裝置設(shè)計(jì)、CO2的實(shí)驗(yàn)室制取與性質(zhì)一體化裝置設(shè)計(jì)等。創(chuàng)新的思路一般是：審視教材所設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的局限性→立足文獻(xiàn)資料調(diào)研→改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置或?qū)嶒?yàn)流程。從深度學(xué)習(xí)視角看，教師緊扣實(shí)驗(yàn)教學(xué)所遇到的問題，將“教材實(shí)驗(yàn)、文獻(xiàn)資料”二者關(guān)聯(lián)起來，厘清二者相對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)操作的異同點(diǎn)、優(yōu)劣點(diǎn)，調(diào)整原理、重組裝置及流程，構(gòu)建出互補(bǔ)增值點(diǎn)。如何出新意，是“舊瓶裝新藥”，還是“新瓶裝舊藥”？“就想找到加分的創(chuàng)新點(diǎn)”是諸多教師們“求新而創(chuàng)”的本位思考。從學(xué)習(xí)的思維層級來看，此類創(chuàng)新是在建立多點(diǎn)知識結(jié)構(gòu)之間的關(guān)聯(lián)，屬于從低階思維過渡到高階思維的進(jìn)階范疇，即深度學(xué)習(xí)的“起跑階段”。

2.啟發(fā)批判與質(zhì)疑，為驅(qū)動(dòng)探究而創(chuàng)

類似秦婕老師的“探究NaOH溶液與CO2反應(yīng)”，不僅對實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行優(yōu)化，還對實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法進(jìn)行改進(jìn)。通過創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)激發(fā)認(rèn)知沖突，“密閉的兩只礦泉水瓶中，CO2分別與等量的H2O、NaOH溶液振蕩”。兩個(gè)瓶子均發(fā)生形變。CO2一定與NaOH溶液反應(yīng)了嗎？怎么設(shè)計(jì)方案找到更加直接有力的證據(jù)？教師站在學(xué)生的已有認(rèn)知水平上，聯(lián)系新舊知識，對教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行批判與質(zhì)疑，找到了開啟學(xué)生思考與探究的著力點(diǎn)。盧天宇老師的“質(zhì)量守恒定律實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新”，通過比較多版本教材，聯(lián)系生活經(jīng)驗(yàn)，使用帶濾網(wǎng)水杯創(chuàng)設(shè)牢靠的密閉體系，實(shí)現(xiàn)密閉體系與敞開體系的自由切換，利于學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)探究，自主解決心中質(zhì)疑“為什么有氣體生成的化學(xué)反應(yīng)前后看起來質(zhì)量不守恒”[3]。這一類創(chuàng)新的一般思路是：跳出教材實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)脈絡(luò)→聯(lián)系文獻(xiàn)資料、批判質(zhì)疑實(shí)驗(yàn)教學(xué)邏輯→構(gòu)架驅(qū)動(dòng)學(xué)生探究的新情境、新問題。創(chuàng)新的著力點(diǎn)是：創(chuàng)設(shè)“不憤不啟，不悱不發(fā)”的教學(xué)新情境，驅(qū)動(dòng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中真探實(shí)究。此類創(chuàng)新需要教師在聯(lián)系新舊經(jīng)驗(yàn)之上進(jìn)行批判質(zhì)疑，進(jìn)而重構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，處于拓展抽象結(jié)構(gòu)水平。即教師能運(yùn)用已形成的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模型分析評價(jià)不同的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并能預(yù)測所用模型分析的效果。從學(xué)習(xí)進(jìn)階看，屬于高階認(rèn)知水平，即深度學(xué)習(xí)的“加速階段”。顯然，這類實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新對教師的專業(yè)綜合素養(yǎng)要求更高。盤點(diǎn)區(qū)域每屆實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新參賽作品，此類佳作占比較少。

3.強(qiáng)化遷移與應(yīng)用，為素養(yǎng)發(fā)展而創(chuàng)

當(dāng)很多初中化學(xué)教師感嘆“教材僅有九年級上、下兩冊，實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新的點(diǎn)無處可尋”之時(shí)，在高中化學(xué)課程的改革思潮，部分教師轉(zhuǎn)向?yàn)榘l(fā)展學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)而創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新路徑。田雅玲老師的“利用高吸水樹脂優(yōu)化中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)”“利用超聲霧化技術(shù)優(yōu)化‘侯氏制堿模擬實(shí)驗(yàn)”，靈感均來自《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》所倡導(dǎo)的主題教學(xué)與項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。教師將“初中化學(xué)教材實(shí)驗(yàn)、文獻(xiàn)資料與高中課標(biāo)思想”三者相關(guān)聯(lián)，從主題教學(xué)與項(xiàng)目學(xué)習(xí)的維度展開批判質(zhì)疑，融入新理念、新方法，重塑模型，強(qiáng)化學(xué)生的遷移與應(yīng)用能力。盧天宇老師的“分子與原子的概念教學(xué)”，實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新的目標(biāo)是充分發(fā)展學(xué)生“宏觀辨識與微觀探析”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

教師在“遷移與應(yīng)用”的摸索間，嘗試根據(jù)已形成的實(shí)驗(yàn)教學(xué)知識選擇創(chuàng)新的方式解決陌生情境的教學(xué)任務(wù)，并在解決新問題時(shí)提出有創(chuàng)造性的實(shí)驗(yàn)方案并付諸實(shí)踐，體現(xiàn)出一定的創(chuàng)造能力。教師設(shè)計(jì)主題教學(xué)與項(xiàng)目學(xué)習(xí)，實(shí)則已沉浸在高階認(rèn)知層面，進(jìn)入深度學(xué)習(xí)的“沖刺階段”。此時(shí)，教師能夠從課程標(biāo)準(zhǔn)要求、教材編排用意、學(xué)生認(rèn)知水平等綜合地理解實(shí)驗(yàn)，引入“大單元、大概念、綜合實(shí)踐活動(dòng)”等重構(gòu)實(shí)驗(yàn)方案，對教材實(shí)驗(yàn)的理解更全面、更系統(tǒng)，真正將化學(xué)核心素養(yǎng)內(nèi)化為學(xué)科教學(xué)知識。

三、反思與啟示

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新能夠促進(jìn)教師專業(yè)深度發(fā)展進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新是教師浸染在深度學(xué)習(xí)的一種反思型學(xué)習(xí)狀態(tài)，一定程度反映出化學(xué)教師主動(dòng)提升專業(yè)素養(yǎng)，積極克服職業(yè)倦怠，嘗試終身學(xué)習(xí)的立德樹人追求。龍崗區(qū)大部分教師在新課改的影響下，已成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新的“知之者”，注重聯(lián)系與構(gòu)建，在區(qū)域教研的講座或比賽中，熟知了“聯(lián)系生活與生產(chǎn)、知網(wǎng)查新、整合裝置”等創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)的技巧。小部分教師有興趣研究實(shí)驗(yàn)教學(xué)，成為實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的“好之者”，將初中實(shí)驗(yàn)相關(guān)的素材融會(huì)貫通，辯證地批判和發(fā)展實(shí)驗(yàn)方案。少數(shù)老師晉升為“樂之者”，把實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新服務(wù)于課堂、服務(wù)于學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)發(fā)展，樂此不疲。區(qū)域?qū)嶒?yàn)教學(xué)創(chuàng)新比賽雖不能維持參賽作品“今年花勝去年紅”的持續(xù)攀升，但可見“歲歲年年人不同”的教師成長蛻變。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新需要站在立德樹人的制高點(diǎn)

科學(xué)技術(shù)需要傳承與發(fā)展以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求，深度學(xué)習(xí)還應(yīng)該面向未來。做實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新，教師的學(xué)習(xí)思維不能拘泥在教材實(shí)驗(yàn)，還要聯(lián)系到化學(xué)發(fā)展史及化學(xué)前沿資訊;實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo)不能還停留在學(xué)生會(huì)寫實(shí)驗(yàn)探究題、能夠順利完成實(shí)驗(yàn)操作考試，應(yīng)當(dāng)致力激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生敢于發(fā)問與質(zhì)疑，發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造能力?？茖W(xué)研究必須實(shí)事求是，師德為先，一線教師切不可因?yàn)榍蟆靶隆毙那?，忘乎學(xué)術(shù)規(guī)范剽竊他人成果。實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新的終極意義是為了學(xué)生的發(fā)展，教師們不需要人人成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新能手，只需秉承“學(xué)生為本”的專業(yè)發(fā)展理念，掌握實(shí)驗(yàn)教學(xué)的多元手法，在化學(xué)課堂教會(huì)學(xué)生科學(xué)探究的要領(lǐng)，喚醒學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新的基因。

參考文獻(xiàn)

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