化学实验课深度学习的实践

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摘要：实验课前设计预习单，以前测诊断学生的疑难点；课中设计学习单，创设适度开放、有思维含量的实验问题或任务，引导学生独立思考、倾听、交流、思维碰撞、记录、分析、质疑、评价，有效完善实验方案；课后设计反馈单，精选有梯度的诊断问题，满足学生个性化学习和深度学习需求；以“三单”为支架，在思维碰撞中促进学生积极参与学习，促进教师关注每名学生的观点，使学生实现深度学习。

关键词：化学实验课；“三单”设计；深度学习

笔者通过观察实验课堂上学生的学习行为发现，参与讨论、操作、展示的总是少数学生，其他学生充当着课堂的旁观者，有时注意力甚至游离于课堂之外，其展示的实验现象或分析大多浮于表面，缺乏对实验证据的深入思考和思维层面的交互碰撞。这样的实验课学习最后往往是热闹过后、收获不多。究其原因，一方面，教师的任务设计缺少适度的开放性和思维含量，或脱离真实情境，难以激发学习兴趣；另一方面，学生具有惰性，主动学习的需求不足。笔者有幸参加了学习共同体方面的培训学习，其核心是通过师生、生生、组内、组间建构学习共同体，以共同学习任务为驱动，以“三单”设计为支架，助力学生实现课堂深度学习。“三单”包括：课前预习单、课中学习单、课后反馈单。结合本土资源，创设海南莺歌海盐场粗盐提纯的情境，设计“三单”，助力去除粗盐中的杂质离子实验课的深度学习。

一、课前预习单设计

1.预习单内容(1)史料阅读及思考教师创设情境，引导学生预习中国制盐历史：5000多年前，人们就开始刮取海滨咸土、淋卤煎盐；隋唐之际，山西湖盐生产已形成“垦畦浇晒”的生产工艺；宋元之际，福建海盐生产已部分采用晒盐法。引导学生思考：其中的“煎”“晒”等，类似初中粗盐提纯的什么操作？去除粗盐中难溶性杂质的操作是什么？所需仪器有哪些？写出具体的操作方法。(2)思考交流引入情境，提出问题：海南莺歌海盐场的粗盐中除了含有少量泥沙，还含有CaCl2，MgCl2，Na2SO4等可溶性杂质，写出这三种物质的电离方程式，并由此分析真正需要去除的杂质离子是什么。2.预习单的功能、意图、效果(1)功能预习单承载着前测与学情诊断，设计承上启下的思考问题，为学生完成学习单的任务做铺垫，并有效助力导入新课。(2)意图对蒸发、过滤的基本操作进行学情前测，诊断学生是否已认识到辨识物质在水溶液中的存在形式的方法，微观探析真正要除去的杂质离子为SO42-，Mg2+，Ca2+，为完成学习单的任务做铺垫。(3)效果课前引发学生独立思考，可分析预测学生的疑难点，为思维碰撞提供支架。

二、课中学习单设计

1.学习单的任务(1)任务1如果你是海南莺歌海盐场的技术员，请结合资料及所学的知识，选择除杂试剂。资料见表1，学生经过学习需完成图1的填空。(2)任务2设计所选除杂试剂的用量及加入顺序的方案，完成后填写任务单(见表2)。(3)任务3设计将海南莺歌海盐场粗盐转化为可售卖食用盐的模拟操作流程。实验目的：从粗食盐水中去除泥沙及Ca2+，Mg2+，SO42-等可溶性杂质，制取食用盐。实验药品：粗食盐水，稀盐酸，稀硫酸，NaOH溶液，Ba(OH)2溶液，Na2CO3溶液，BaCl2溶液。实验用品：烧杯，漏斗，玻璃棒，表面皿，滤纸，pH试纸，试管，胶头滴管，铁架台(带铁圈)，坩埚钳，蒸发皿，酒精灯。完成后填写任务单。2.学习单的功能意图效果(1)功能借助适度开放、有思维含量的实验问题或任务，引导学生在课堂进行独立思考、倾听并记录不同观点，分析讨论、思维碰撞、质疑、评价，从而实现深度学习。(2)意图设计承上启下的任务1，通过观察溶解性表，诊断学生宏观、微观相结合选择除杂试剂的能力水平。借助任务2、任务3的学习跟踪及评价记录表，相对直观地呈现学生深度学习思维活动的历程及学生观点的多样性。(3)效果对于任务1，大多数学生能结合资料做出选择，即用沉淀法去除杂质离子，SO42-对应Ba2+，Mg2+对应OH-，Ca2+对应CO32-。思维交互点：从微观离子转向宏观试剂选择时，有的学生选BaCl2，Na2CO3和NaOH，有的学生选Ba(OH)2和Na2CO3，两种方式原理上均可行，引导学生查阅对比不同试剂的性价比资料，建构成本意识，最终确定除杂试剂为BaCl2，Na2CO3，NaOH三种溶液。对于任务2、任务3，学生先思考形成自己的初方案，借助多样性方案设计的分享，在倾听、记录、质疑、对话、分析、评价中，建构“协同互学”关系，有效激发学生的思维碰撞，使学习所得由内向外产出，最终共同建构最佳实验设计方案及操作流程。模拟生产操作流程见图2。课堂小结升华：教师带领学生回顾、反思学习流程(见图3)，建构一般溶液体系中利用离子反应分离提纯的思维模型，培养学生的证据推理与模型认知核心素养。

三、课后反馈单设计

1.反馈单的内容(1)任务如果你是海南莺歌海盐场质检员，为了对产品质量严格把关，请设计检测食盐中Ca2+，Mg2+，SO42-是否沉淀完全的实验方案。(2)思考题电子工业常用FeCl3溶液腐蚀铜箔制造印刷电路板，工厂的废液含有大量的FeCl2，FeCl3和CuCl2，请完成如下问题：第一，制造印刷电路板的化学原理是什么？第二，设计从废液中回收铜并重新获得FeCl3的流程图，并写出相关反应原理的离子方程式。2.反馈单的功能和意图(1)功能基于学情、学业要求、素养水平，精选有梯度的诊断练习、设计不同层次的拓展问题，满足学生的个性化学习和深度学习需求，有效促进课堂知识在生产生活中的实践应用与延伸.(2)意图帮助学生树立“产品质检”观念，培养学生的责任意识和科学态度，通过设计分离提纯流程图，诊断学生运用溶液体系中分离提纯的思维模型解决真实问题的能力水平，渗透培养学生节约、“变废为宝”等可持续发展的社会责任意识。

四、结语

“三单”是实验课引导学生有效学习的主要载体，更是学习共同体课堂教学的重要工具。在实验课学习中充分尊重学生个性，以“三单”为支架，引导学生独立思考、交流、分享、倾听、质疑、完善，在思维碰撞过程中，使学生学会多听别人意见，考虑各方观点，协力完成学习任务，有利于培养学生的独立人格和批判性思维。此举不仅能促进每一名学生积极参与学习，还能促进教师关注每名学生的观点，使注意力游离于课堂之外的学生大幅减少，让学习获得实效，同时有效促进学生实现深度学习，提升学科核心素养，从而实现教、学、评一体化落地的课堂。

参考文献

[1]佐藤学.学校的挑战[M].上海:华东师范大学出版社,2010.

[2]孙锐.中学化学中的学习共同体构建[D].哈尔滨:哈尔滨师范大学,2016.

[3]夏建平.学习共同体:在化学课堂教学中的实践[J].化学教与学,2013(11):8-10.

作者：刘军辉