化學實驗課深度學習的實踐

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摘要：實驗課前設計預習單，以前測診斷學生的疑難點；課中設計學習單，創設適度開放、有思維含量的實驗問題或任務，引導學生獨立思考、傾聽、交流、思維碰撞、記錄、分析、質疑、評價，有效完善實驗方案；課后設計反饋單，精選有梯度的診斷問題，滿足學生個性化學習和深度學習需求；以“三單”為支架，在思維碰撞中促進學生積極參與學習，促進教師關注每名學生的觀點，使學生實現深度學習。

關鍵詞：化學實驗課；“三單”設計；深度學習

筆者通過觀察實驗課堂上學生的學習行為發現，參與討論、操作、展示的總是少數學生，其他學生充當著課堂的旁觀者，有時注意力甚至游離于課堂之外，其展示的實驗現象或分析大多浮于表面，缺乏對實驗證據的深入思考和思維層面的交互碰撞。這樣的實驗課學習最后往往是熱鬧過后、收獲不多。究其原因，一方面，教師的任務設計缺少適度的開放性和思維含量，或脫離真實情境，難以激發學習興趣；另一方面，學生具有惰性，主動學習的需求不足。筆者有幸參加了學習共同體方面的培訓學習，其核心是通過師生、生生、組內、組間建構學習共同體，以共同學習任務為驅動，以“三單”設計為支架，助力學生實現課堂深度學習。“三單”包括：課前預習單、課中學習單、課后反饋單。結合本土資源，創設海南鶯歌海鹽場粗鹽提純的情境，設計“三單”，助力去除粗鹽中的雜質離子實驗課的深度學習。

一、課前預習單設計

1.預習單內容(1)史料閱讀及思考教師創設情境，引導學生預習中國制鹽歷史：5000多年前，人們就開始刮取海濱咸土、淋鹵煎鹽；隋唐之際，山西湖鹽生產已形成“墾畦澆曬”的生產工藝；宋元之際，福建海鹽生產已部分采用曬鹽法。引導學生思考：其中的“煎”“曬”等，類似初中粗鹽提純的什么操作？去除粗鹽中難溶性雜質的操作是什么？所需儀器有哪些？寫出具體的操作方法。(2)思考交流引入情境，提出問題：海南鶯歌海鹽場的粗鹽中除了含有少量泥沙，還含有CaCl2，MgCl2，Na2SO4等可溶性雜質，寫出這三種物質的電離方程式，并由此分析真正需要去除的雜質離子是什么。2.預習單的功能、意圖、效果(1)功能預習單承載著前測與學情診斷，設計承上啟下的思考問題，為學生完成學習單的任務做鋪墊，并有效助力導入新課。(2)意圖對蒸發、過濾的基本操作進行學情前測，診斷學生是否已認識到辨識物質在水溶液中的存在形式的方法，微觀探析真正要除去的雜質離子為SO42-，Mg2+，Ca2+，為完成學習單的任務做鋪墊。(3)效果課前引發學生獨立思考，可分析預測學生的疑難點，為思維碰撞提供支架。

二、課中學習單設計

1.學習單的任務(1)任務1如果你是海南鶯歌海鹽場的技術員，請結合資料及所學的知識，選擇除雜試劑。資料見表1，學生經過學習需完成圖1的填空。(2)任務2設計所選除雜試劑的用量及加入順序的方案，完成后填寫任務單(見表2)。(3)任務3設計將海南鶯歌海鹽場粗鹽轉化為可售賣食用鹽的模擬操作流程。實驗目的：從粗食鹽水中去除泥沙及Ca2+，Mg2+，SO42-等可溶性雜質，制取食用鹽。實驗藥品：粗食鹽水，稀鹽酸，稀硫酸，NaOH溶液，Ba(OH)2溶液，Na2CO3溶液，BaCl2溶液。實驗用品：燒杯，漏斗，玻璃棒，表面皿，濾紙，pH試紙，試管，膠頭滴管，鐵架臺(帶鐵圈)，坩堝鉗，蒸發皿，酒精燈。完成后填寫任務單。2.學習單的功能意圖效果(1)功能借助適度開放、有思維含量的實驗問題或任務，引導學生在課堂進行獨立思考、傾聽并記錄不同觀點，分析討論、思維碰撞、質疑、評價，從而實現深度學習。(2)意圖設計承上啟下的任務1，通過觀察溶解性表，診斷學生宏觀、微觀相結合選擇除雜試劑的能力水平。借助任務2、任務3的學習跟蹤及評價記錄表，相對直觀地呈現學生深度學習思維活動的歷程及學生觀點的多樣性。(3)效果對于任務1，大多數學生能結合資料做出選擇，即用沉淀法去除雜質離子，SO42-對應Ba2+，Mg2+對應OH-，Ca2+對應CO32-。思維交互點：從微觀離子轉向宏觀試劑選擇時，有的學生選BaCl2，Na2CO3和NaOH，有的學生選Ba(OH)2和Na2CO3，兩種方式原理上均可行，引導學生查閱對比不同試劑的性價比資料，建構成本意識，最終確定除雜試劑為BaCl2，Na2CO3，NaOH三種溶液。對于任務2、任務3，學生先思考形成自己的初方案，借助多樣性方案設計的分享，在傾聽、記錄、質疑、對話、分析、評價中，建構“協同互學”關系，有效激發學生的思維碰撞，使學習所得由內向外產出，最終共同建構最佳實驗設計方案及操作流程。模擬生產操作流程見圖2。課堂小結升華：教師帶領學生回顧、反思學習流程(見圖3)，建構一般溶液體系中利用離子反應分離提純的思維模型，培養學生的證據推理與模型認知核心素養。

三、課后反饋單設計

1.反饋單的內容(1)任務如果你是海南鶯歌海鹽場質檢員，為了對產品質量嚴格把關，請設計檢測食鹽中Ca2+，Mg2+，SO42-是否沉淀完全的實驗方案。(2)思考題電子工業常用FeCl3溶液腐蝕銅箔制造印刷電路板，工廠的廢液含有大量的FeCl2，FeCl3和CuCl2，請完成如下問題：第一，制造印刷電路板的化學原理是什么？第二，設計從廢液中回收銅并重新獲得FeCl3的流程圖，并寫出相關反應原理的離子方程式。2.反饋單的功能和意圖(1)功能基于學情、學業要求、素養水平，精選有梯度的診斷練習、設計不同層次的拓展問題，滿足學生的個性化學習和深度學習需求，有效促進課堂知識在生產生活中的實踐應用與延伸.(2)意圖幫助學生樹立“產品質檢”觀念，培養學生的責任意識和科學態度，通過設計分離提純流程圖，診斷學生運用溶液體系中分離提純的思維模型解決真實問題的能力水平，滲透培養學生節約、“變廢為寶”等可持續發展的社會責任意識。

四、結語

“三單”是實驗課引導學生有效學習的主要載體，更是學習共同體課堂教學的重要工具。在實驗課學習中充分尊重學生個性，以“三單”為支架，引導學生獨立思考、交流、分享、傾聽、質疑、完善，在思維碰撞過程中，使學生學會多聽別人意見，考慮各方觀點，協力完成學習任務，有利于培養學生的獨立人格和批判性思維。此舉不僅能促進每一名學生積極參與學習，還能促進教師關注每名學生的觀點，使注意力游離于課堂之外的學生大幅減少，讓學習獲得實效，同時有效促進學生實現深度學習，提升學科核心素養，從而實現教、學、評一體化落地的課堂。

參考文獻

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作者：劉軍輝