江蘇鹽城市大豐區(qū)草廟初級中學(xué)(224100)季通樣
在全國上下推行“雙減”政策的背景下,構(gòu)建學(xué)習(xí)共同體是一種有益嘗試。所謂學(xué)習(xí)共同體,是學(xué)習(xí)者和助學(xué)者共同構(gòu)成的團(tuán)體。當(dāng)前初中化學(xué)實驗的實際教學(xué)中,實驗的探究環(huán)節(jié)多浮于表面或流于形式。相當(dāng)一部分學(xué)生在實驗教學(xué)中處于虛假學(xué)習(xí)或淺表性學(xué)習(xí)狀態(tài)。在“雙減”政策下,化學(xué)實驗教學(xué)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(xué),而且要重視通過探究式實驗教學(xué)來防止和杜絕學(xué)生的實驗學(xué)習(xí)浮于表面,從而真正引發(fā)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。當(dāng)深度學(xué)習(xí)成為常態(tài),那些脫離實驗探究而進(jìn)行的題海戰(zhàn)就會被有效壓縮,從而使得機械重復(fù)的化學(xué)作業(yè)大幅減少。筆者以“雙減”政策的推行為契機,進(jìn)行了學(xué)習(xí)共同體生態(tài)下的探究式化學(xué)實驗教學(xué)實踐。
演示實驗是化學(xué)教學(xué)中的“家常菜”,在初中化學(xué)實驗教學(xué)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(xué)習(xí)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。
在設(shè)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(yīng)的化學(xué)主體內(nèi)容教學(xué)服務(wù);其次,實驗必須能切實有效地培養(yǎng)學(xué)生的探究性思維能力;再次,實驗一定不能在化學(xué)主體內(nèi)容教學(xué)中喧賓奪主;最后,實驗一定不能增加學(xué)生的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)。如在運用生活中的注射器等物品來設(shè)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(jìn)行,但具體的實驗操作和評價等環(huán)節(jié)最好放到習(xí)題課或單元復(fù)習(xí)課上進(jìn)行,這樣設(shè)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(xué)。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(xué)生單次課的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān),呼應(yīng)“雙減”政策要求。
探究式演示實驗不能只做蜻蜓點水式的探究,因此,學(xué)習(xí)共同體生態(tài)下的探究式實驗的設(shè)計要能充分調(diào)動學(xué)生的知識儲備和實驗基礎(chǔ),并能夠?qū)⒒瘜W(xué)實驗和化學(xué)知識有效整合起來。例如,在教學(xué)“燃燒條件”一課時,筆者在教材演示實驗的基礎(chǔ)上,設(shè)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(xué)習(xí)共同體內(nèi)的成員分工合作,互助完成。筆者有意引導(dǎo)各個學(xué)習(xí)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(xué)生來完成。這樣的探究式實驗設(shè)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(xué)生探究化學(xué)的興趣。2.深化學(xué)生對燃燒條件的認(rèn)識。3.通過組合實驗,有效重現(xiàn)并溫習(xí)實驗室制取氧氣的實驗,同時體現(xiàn)學(xué)以致用的教學(xué)理念。4.通過組合實驗,有效鍛煉學(xué)習(xí)共同體生態(tài)下各組組員的互教互助能力,同時引發(fā)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。
分組實驗是化學(xué)實驗教學(xué)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(xué)內(nèi)容都是考查重點。
探究式分組實驗可以充分照顧到學(xué)習(xí)共同體內(nèi)有能力差異的學(xué)生。實際教學(xué)中,筆者發(fā)現(xiàn)不同的學(xué)生身上存在明顯能力差異,有些學(xué)生觀察力敏銳,有些學(xué)生動手能力強,有些學(xué)生善于理論分析,有些學(xué)生精于歸納總結(jié)。在學(xué)習(xí)共同體分組實驗中適當(dāng)設(shè)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(xué)生的特長進(jìn)行學(xué)習(xí)共同體科學(xué)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(xué)生都能在合作學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)共同體分組實驗進(jìn)行了探究式設(shè)計,首先進(jìn)行分組對比探究,讓相鄰的學(xué)習(xí)共同體做對照實驗。一組在試管口堵一團(tuán)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(dǎo)致KMnO4粉末進(jìn)入導(dǎo)管,進(jìn)而污染導(dǎo)管、橡皮管、水槽。實驗現(xiàn)象的鮮明的對比讓學(xué)生一目了然,加深印象。其次,讓相鄰的兩組學(xué)習(xí)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(jìn)行總結(jié),收集后分別用帶火星的木條進(jìn)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(xué)生進(jìn)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(xué)習(xí)共同體間進(jìn)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(xué)生的探究欲,并培養(yǎng)了學(xué)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(dǎo)致的虛假學(xué)習(xí)和淺表性學(xué)習(xí),讓學(xué)生獲得深度學(xué)習(xí)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(xué)生的大腦形成深度刺激,從而讓學(xué)生產(chǎn)生深刻記憶,大大減少學(xué)生學(xué)習(xí)中的反復(fù)背誦和反復(fù)刷題,讓“雙減”政策在實驗教學(xué)中得到有效落實。
復(fù)習(xí)階段是否需要做化學(xué)實驗一度頗有爭議,現(xiàn)實教學(xué)中,部分教師常常以中考復(fù)習(xí)時間太緊張等理由為借口,不再組織分組實驗。而中考中關(guān)于實驗探究的考查比重卻很大,于是復(fù)習(xí)教學(xué)中師生多通過試題對化學(xué)實驗進(jìn)行推演。這樣的實驗復(fù)習(xí)教學(xué)就是“從理論到理論”的紙上談兵,教學(xué)效果不盡人意。筆者嘗試在復(fù)習(xí)教學(xué)中適時適量地穿插探究分組式實驗,用鮮明生動的復(fù)習(xí)實驗來代替刻板機械的實驗題刷題,收到較好的教學(xué)效果。如將粗鹽提純實驗和配置一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的NaCl 溶液實驗進(jìn)行組合,在學(xué)習(xí)共同體內(nèi)進(jìn)行探究式組合實驗設(shè)計。在實驗中,讓學(xué)習(xí)共同體小組成員分工合作,在分組探究后進(jìn)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(xué)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(xué)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(shè)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(xué)習(xí)共同體分別選擇其中的一個實驗順序進(jìn)行實驗,歸納后再進(jìn)行班級討論交流。這種學(xué)習(xí)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(xué)生在分組探究實驗中深度學(xué)習(xí)并掌握相應(yīng)的化學(xué)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(fù)習(xí)極具針對性,讓深度學(xué)習(xí)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(xué)生過重作業(yè)負(fù)擔(dān)的要求得到有效的落實。
人教版初中化學(xué)教材中設(shè)置了一定數(shù)量的家庭實驗,這是對教學(xué)主體內(nèi)容的有益補充和重要拓展。但部分化學(xué)教師不重視課外實驗,使得家庭實驗一度被忽視。筆者認(rèn)為家庭實驗是初中化學(xué)實驗教學(xué)中的一道“甜點”。組織好家庭實驗對整個化學(xué)實驗教學(xué),甚至對初中學(xué)生的化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)能起到錦上添花的作用。家庭實驗教學(xué)中教師作為助學(xué)者,可按照學(xué)生家庭住址的就近原則和學(xué)生個人能力的差異性原則,精心設(shè)置學(xué)習(xí)共同體——社區(qū)互助型學(xué)習(xí)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(jìn)行教學(xué)指導(dǎo),然后由學(xué)習(xí)共同體成員自主對材料準(zhǔn)備、裝置組裝、實驗觀察和記錄等環(huán)節(jié)進(jìn)行細(xì)致分工,利用周末時間開展實驗探究。教師可進(jìn)行網(wǎng)上遠(yuǎn)程實時指導(dǎo)。
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(xué)習(xí)共同體的學(xué)習(xí)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(xué)過程中,嘗試將家庭實驗“自制簡易凈水裝置”設(shè)計成學(xué)習(xí)共同體生態(tài)下的探究式實驗。在活性炭的選擇上,學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)共同體成員就紗布的替代品進(jìn)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(xué)習(xí)共同體的群體力量使得學(xué)生的探究熱情高漲,交流討論和思維碰撞使得學(xué)生的實驗探究能力倍增。另外,在新冠疫情反復(fù)波動的背景下,這種基于社區(qū)就近原則構(gòu)建的化學(xué)實驗學(xué)習(xí)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(jìn)遠(yuǎn)程實驗教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。同時,同一社區(qū)范圍內(nèi)的學(xué)習(xí)共同體可以解決學(xué)生離校后的學(xué)習(xí)互助問題,社區(qū)家庭學(xué)習(xí)共同體的出現(xiàn)可以有效代替校外培訓(xùn)機構(gòu)的節(jié)假日補習(xí)功能,從而為“雙減”政策助力。
讓學(xué)生在周末獨自進(jìn)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(xué)習(xí)。而基于學(xué)習(xí)共同體的實驗學(xué)習(xí),變單打獨斗為互助協(xié)作,這不僅能使學(xué)生的實驗思路更廣、實驗方法更多,而且能使學(xué)生提高合作意識和強化團(tuán)隊精神。
在第十單元“常見的酸和堿”的教學(xué)中,筆者設(shè)計了家庭實驗——“家用清潔劑的探究”,引導(dǎo)學(xué)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??紤]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(jìn)行,每個學(xué)習(xí)共同體必須請至少一位家長陪同,教師利用QQ 平臺進(jìn)行遠(yuǎn)程指導(dǎo)。在一次實驗過程中,某學(xué)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(xué)習(xí)共同體內(nèi)也存在分歧,有的學(xué)生想看爆炸效果,也有的學(xué)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(xué)習(xí)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(fù)此實驗可在學(xué)校實驗室由教師進(jìn)行微型實驗演示。在遠(yuǎn)程指導(dǎo)過程中,筆者多次贊揚了學(xué)習(xí)共同體遇事討論、不盲動的好習(xí)慣,避免了一場實驗安全事故的發(fā)生。筆者也在化學(xué)實驗教學(xué)中多次以此為例,肯定和鼓勵學(xué)習(xí)共同體的作用。
在教師的遠(yuǎn)程輔導(dǎo)和遠(yuǎn)程干預(yù)下,社區(qū)家庭式學(xué)習(xí)共同體的互助學(xué)習(xí)使每位學(xué)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(xué)業(yè)負(fù)擔(dān),這與“雙減”政策的要求高度契合。社區(qū)家庭式學(xué)習(xí)共同體互助學(xué)習(xí)的同時,也能使學(xué)習(xí)共同體的互助合作功能得到正向放大,該實驗?zāi)J降耐菩袑W(xué)習(xí)共同體的生態(tài)建設(shè)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(yuǎn)。學(xué)習(xí)共同體的引入不僅僅是一種課堂教學(xué)方法的變革,還改變了課堂教學(xué)模式和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,促進(jìn)了教師的專業(yè)成長。學(xué)習(xí)共同體生態(tài)下的探究式化學(xué)實驗教學(xué)是有效提高學(xué)生化學(xué)學(xué)業(yè)水平和化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的推進(jìn)劑,構(gòu)建化學(xué)實驗學(xué)習(xí)共同體是課堂實驗教學(xué)的有效延伸,是學(xué)生校內(nèi)和校外學(xué)習(xí)方式的有益轉(zhuǎn)變,同時也能改變教師的固有教學(xué)觀念和教學(xué)范式。在“雙減”政策背景下開展初中化學(xué)實驗教學(xué),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(xué)習(xí)共同體生態(tài)下的探究式化學(xué)實驗教學(xué),以突破傳統(tǒng)化學(xué)實驗教學(xué)的時空,破除學(xué)生在傳統(tǒng)實驗教學(xué)中存在的虛假學(xué)習(xí)和淺表學(xué)習(xí)的痼疾。學(xué)習(xí)共同體生態(tài)下的探究式化學(xué)實驗教學(xué)既能激發(fā)學(xué)生探究化學(xué)的興趣,有效引發(fā)學(xué)生的深度學(xué)習(xí),還能有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和核心素養(yǎng),最終形成“減負(fù)高效”的化學(xué)實驗教學(xué)新樣態(tài)。