摘要：化學(xué)家庭小實驗是化學(xué)實驗中易被忽略的一類實驗形式，但它的教學(xué)功能及意義不可忽視，特別是在特定的教學(xué)節(jié)點、特殊的教學(xué)時期，意義更大。以溶解度概念教學(xué)中“最甜糖水”系列實驗的設(shè)計與開展為例，具體闡述家庭小實驗在化學(xué)教學(xué)過程中的功能定位、設(shè)計原則和實施策略。

關(guān)鍵詞：化學(xué)家庭小實驗;功能定位;設(shè)計原則;實施策略

中圖分類號：G633.8 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-9094（2021）01B-0060-05

一、問題的提出

科學(xué)探究活動可以在課堂內(nèi)進行，也可以發(fā)生在課堂以外的場所;探究的問題可來自課本，也可源于實際生活?；瘜W(xué)家庭小實驗是學(xué)生在家中自主完成的化學(xué)小實驗，它是化學(xué)實驗的一種形式，從屬于化學(xué)課程中的科學(xué)探究。人教版九年級《化學(xué)》[1]設(shè)有“課外實驗”版塊，共有8個實驗，它的“前身”就叫“家庭小實驗”。雖然課標(biāo)和教材中都有明確的表達，但在一線教學(xué)中，囿于初中化學(xué)教學(xué)僅一年時間，還需應(yīng)對中考，時間緊、任務(wù)重是必然，課外實驗常常被忽視，處于基本不開展相關(guān)教與學(xué)工作的狀態(tài)。

筆者曾進行人教版九年級《化學(xué)》第九單元“溶液”課題2“溶解度”兩個課時的空中教學(xué)，考慮到“溶解度”是溶液單元中的核心概念，對溶解度概念的理解需要借助實驗，最好能讓學(xué)生參與體驗。于是，筆者在教學(xué)過程中設(shè)計了“最甜糖水”系列家庭小實驗，從學(xué)生的實驗反饋及內(nèi)容理解來看，起到了很好的輔助效果。由此，筆者感覺到家庭小實驗雖不被大家重視，但其教學(xué)功能尤其是在特定教學(xué)節(jié)點、特殊教學(xué)時期所起的作用不可小覷。

二、化學(xué)家庭小實驗的功能定位

（一）分析家庭小實驗在教材中的呈現(xiàn)

從人教版九年級《化學(xué)》“課外實驗”版塊出現(xiàn)的位置來看，它與“調(diào)查與研究”一樣，被安排在“學(xué)完本課題你應(yīng)該知道”之后、“練習(xí)與應(yīng)用”之前。不難看出，它們都屬于延伸至課外的學(xué)習(xí)，是學(xué)習(xí)的一部分;學(xué)生完成實驗之后，才接著學(xué)習(xí)“練習(xí)與應(yīng)用”，以檢測、鞏固本課題所學(xué)。家庭小實驗可以豐富學(xué)生的課余生活，使學(xué)生對“化學(xué)與社會、生活息息相關(guān)”有更多體會;又因?qū)嶒灡旧淼纳钚砸约皩嶒炦^程的自主性，家庭小實驗在激發(fā)學(xué)生興趣、提高學(xué)生綜合實驗?zāi)芰Ψ矫?，有著課堂實驗無法相比的優(yōu)勢。

（二）對家庭小實驗教學(xué)功能的進一步認(rèn)識

基于對課標(biāo)及教材的再次分析，筆者結(jié)合此次授課過程中設(shè)計的“最甜糖水”系列實驗，進一步認(rèn)識到家庭小實驗具有的以下幾個教學(xué)功能。

1.家庭小實驗使化學(xué)學(xué)習(xí)由記背知識、完成習(xí)題向解決真實問題轉(zhuǎn)化

初中化學(xué)學(xué)科常常被誤認(rèn)為是理科中的文科，是一門“背”的理科，最多就是再刷刷題。這種誤解的產(chǎn)生與教師長期所采取的教學(xué)方式以及學(xué)生所采用的學(xué)習(xí)方式有關(guān)?；瘜W(xué)家庭小實驗?zāi)茏寣W(xué)生從“紙上談兵”式的學(xué)習(xí)走向真實問題解決的實踐。學(xué)生用自己熟悉的物品進行實驗，不僅消除了對化學(xué)實驗的神秘感，同時也能感受到化學(xué)與生活的密切聯(lián)系。通過在實驗探索中獲取知識、檢驗知識、進行知識創(chuàng)新，學(xué)生既能學(xué)到知識，又能將知識運用于實際問題的解決，還能切實體會到化學(xué)是真實有用的。

2.家庭小實驗是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生實驗技能、發(fā)掘?qū)W生學(xué)習(xí)潛能的有效路徑

學(xué)生通過親身經(jīng)歷，體驗科學(xué)探究活動，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，增進對科學(xué)的情感，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本方法，初步形成科學(xué)探究能力 [2]4?；瘜W(xué)家庭小實驗就是一種重要的科學(xué)探究活動，因其所用的實驗用品大都來自生活，且在學(xué)生熟悉的情境中進行探究，因而更易激發(fā)學(xué)生探究的興趣和實驗的欲望 [3]。整個實驗過程因由學(xué)生自己在家獨立完成，所以家庭小實驗給了學(xué)生更多自主的實驗空間，也是對學(xué)生實驗觀察能力、實驗推理能力、實驗操作技能的考驗和培養(yǎng)。

家庭小實驗讓學(xué)生動手動腦的同時，也發(fā)掘了學(xué)生更多的學(xué)習(xí)潛能。有些學(xué)生的完成情況讓筆者驚嘆，超出了筆者設(shè)計之初想讓學(xué)生完成的程度。比如：有的學(xué)生會利用網(wǎng)絡(luò)查閱資料后進行實驗;有的學(xué)生會在實驗過程中不斷思考，改進實驗;還有的學(xué)生能從生活經(jīng)驗（和面）或課堂實驗（水浴加熱）中獲得靈感，遷移應(yīng)用;甚至有些學(xué)生實驗時定量的思想已非常了得。在實驗中，他們利用微波爐、電磁爐給降溫的糖水加熱;使用沸水浴確保持續(xù)高溫;甚至還想到了利用高壓鍋中水的沸點更高，能溶解更多的冰糖;等等。這些奇思妙想的實驗體驗讓學(xué)生在實踐中獲得知識，提升思維，加深理解，使學(xué)習(xí)真正地在發(fā)生。

3.家庭小實驗?zāi)軒椭鷮W(xué)生理解化學(xué)問題、建構(gòu)化學(xué)概念、提升化學(xué)素養(yǎng)

實驗在化學(xué)學(xué)習(xí)中常常能幫助我們理解問題、解決問題。家庭小實驗由學(xué)生親手實驗、親身體驗，更近距離的觀察、更大程度的開放，肯定更容易發(fā)現(xiàn)問題，從而引發(fā)更多思考，促進學(xué)生對化學(xué)問題的理解?！白钐鹛撬毕盗屑彝バ嶒?，就是讓學(xué)生在動手實驗中思考、發(fā)現(xiàn)、體驗，由實驗一步步建構(gòu)“飽和溶液”及“溶解度”的概念，且理解更加深入、透徹。從學(xué)生的實驗反饋以及一些學(xué)生高質(zhì)量的完成情況來看，學(xué)生書寫實驗報告的意識、在實驗中定量的思想以及實驗過程中的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度等都是其他實驗形式、學(xué)習(xí)方式很難給予學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。

總之，選擇內(nèi)容適宜、可操作性強，具有趣味性、安全性的實驗作為家庭小實驗，讓學(xué)生在家自己完成，不僅能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，提升學(xué)生的實驗技能，還能促使學(xué)生主動思考和學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生加深對學(xué)科知識的理解，發(fā)掘自身的學(xué)習(xí)潛能，體驗更真實有用的化學(xué)，最終提升學(xué)科理解和學(xué)科素養(yǎng)。

三、化學(xué)家庭小實驗的設(shè)計與實施

基于對家庭小實驗教學(xué)功能的再認(rèn)識，筆者以“最甜糖水”系列實驗在課時1“飽和溶液”教學(xué)中的設(shè)計與實施為例（見圖1），具體闡釋家庭小實驗的設(shè)計原則和實施策略。

（一）家庭小實驗的設(shè)計原則

1.激發(fā)興趣，揭示本質(zhì)

家庭小實驗，因其內(nèi)容常常貼合學(xué)生生活，具有一定的生活性和趣味性，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，學(xué)生樂于完成家庭小實驗就是意欲探尋化學(xué)本質(zhì)的開始。所以，設(shè)計家庭小實驗需要遵循激發(fā)興趣的原則，同時也要設(shè)置適宜的難度，太簡單學(xué)生會覺得沒意思，太難則不愿去嘗試。比如：“最甜糖水”系列實驗的第一個實驗，也是課前實驗，筆者設(shè)計了一個看似很簡單的實驗內(nèi)容——用冰糖制作最甜的糖水。這個實驗起步低、學(xué)生易上手，但隨著實驗的進行，有些學(xué)生會發(fā)現(xiàn)問題，進而開始更深入的思考，對實驗的直觀體驗有利于揭示實驗本質(zhì)。

2.內(nèi)容相關(guān)，任務(wù)連續(xù)

家庭小實驗是學(xué)科教學(xué)的一部分，因其承載的教學(xué)功能不同，可前置或后置，但是其設(shè)計必定與所學(xué)內(nèi)容相關(guān)，能幫助學(xué)生更好地完成學(xué)習(xí)任務(wù)。如“最甜糖水”系列實驗就是與溶解度的學(xué)習(xí)密切相關(guān)的家庭小實驗。課前，學(xué)生嘗試用冰糖制作最甜的糖水，感受冰糖溶解的過程，思考、體驗加速溶解的方法，體驗、感受冰糖無法繼續(xù)溶解的狀態(tài)。課堂教學(xué)中，筆者帶領(lǐng)學(xué)生解決實驗中的四個實際問題：①糖水是什么？②怎么做糖水？③如何讓冰糖快速溶解形成糖水？④怎樣的糖水是最甜的？此時學(xué)生的體悟更深，更容易理解飽和狀態(tài)。在“回歸任務(wù)”環(huán)節(jié)，學(xué)生已能對課前實驗是否成功、是否是最甜的糖水作出自我判斷，并思考修正，課后可改進實驗再次嘗試。這樣，一個實驗從課前體驗到課中解讀，再到課后修正，是一個連續(xù)性設(shè)計。

除此以外，第2課時的學(xué)習(xí)內(nèi)容為“固體溶解度”，學(xué)生可以結(jié)合蔗糖的溶解度進行“最甜”糖水實驗的再設(shè)計。同一個實驗要求在不同學(xué)段，可以不斷優(yōu)化，設(shè)計再實驗，這也是實驗連續(xù)性設(shè)計的一個體現(xiàn)。而得到的飽和熱糖水又能完成下一個家庭小實驗“自制白糖晶體”（課本第39頁的課外實驗），這就屬于實驗與實驗的連續(xù)性設(shè)計。

3.植根生活，開放探究

注意從學(xué)生已有的經(jīng)驗出發(fā)，讓他們在熟悉的生活情景和社會實踐中感受化學(xué)的重要性，了解化學(xué)與日常生活的密切關(guān)系，逐步學(xué)會分析和解決與化學(xué)有關(guān)的一些簡單的實際問題 [2]2。在開發(fā)設(shè)計家庭小實驗時，除體現(xiàn)其生活性、能激發(fā)學(xué)生興趣以外，也要考慮在家完成的可行性及安全性。如“最甜糖水”實驗所需的冰糖一般學(xué)生家中都有，實在沒有也可用其他糖來代替。制作糖水的容器用碗或杯子都行。因冰糖溶解較慢，學(xué)生在實驗時大都選擇了用筷子代替常規(guī)實驗中的玻璃棒進行攪拌，以加速冰糖的溶解;也有學(xué)生將冰糖粉碎來加速;或用熱水進行溶解，甚至有學(xué)生使用了沸水浴，保證溫度不下降。筆者相信，學(xué)生在解決實際問題中采用的方式，一部分源于他們的生活經(jīng)驗，但肯定也有一部分是來源于化學(xué)課堂的滲透。

此外，在設(shè)計家庭小實驗時可以給學(xué)生一定的空間，設(shè)置一定的開放度，讓不同水平的學(xué)生都能積極參與。如“最甜糖水”實驗只有唯一一個要求，就是“最甜”。實驗用品、用量都沒有要求，實驗步驟也沒做說明，開放性很大。于學(xué)生而言，開放性大則可以按自己的想法一步步實施，不受約束、不用按部就班，更有實操的欲望，也更有挑戰(zhàn)性，能充分體現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新能力。于教師而言，開放性大，給予學(xué)生的空間更大，學(xué)生反饋的前科學(xué)概念也更真實、具體。這使得課堂教學(xué)更具針對性，同時學(xué)生在實驗中體現(xiàn)出來的思維深度和實踐能力也會比平時課堂學(xué)習(xí)中顯現(xiàn)得更加淋漓盡致。當(dāng)然，家庭小實驗的開放度也不是越大越好，要視實驗內(nèi)容而定。若實驗內(nèi)容較難，學(xué)生相對陌生，那么開放性不宜過大，需要具體化指導(dǎo)。否則，學(xué)生在家獨立完成時遇到的困難不易解決，也會造成學(xué)生的畏難情緒，不愿繼續(xù)實驗或所做實驗有誤，導(dǎo)致實驗效果差，反而起不到家庭小實驗應(yīng)具有的教學(xué)功能。

4.適時鼓勵，指明方向

家庭小實驗由學(xué)生獨自在家完成，沒有教師在一旁給予指導(dǎo)、反饋、評價，一些學(xué)生可能無法順利完成。因此，家庭小實驗的設(shè)計還需包括評價方式、評價角度的設(shè)計，通過及時的反饋和評價，以確保實驗的方向性和有效性。筆者認(rèn)為，在學(xué)生實驗的過程中，教師需要主動詢問實驗的進度，詢問遇到的困難，肯定學(xué)生實驗中好的做法，鼓勵學(xué)生進行新的嘗試，不用對錯評判實驗過程及結(jié)果，多讓學(xué)生自己思考、探索，給予學(xué)生一些方向性的指導(dǎo)。具體做法可見下文實施策略中的主動跟進和及時評價。

（二）家庭小實驗的實施策略

家庭小實驗的設(shè)計固然重要，然而要達成實驗?zāi)康?，還需要學(xué)生能認(rèn)真、有效地完成。筆者結(jié)合這次“最甜糖水”家庭小實驗的開展，提出以下實施策略。

1.積極動員，有效布置

學(xué)生對化學(xué)實驗的渴望是迫切的，比起紙筆作業(yè)，家庭小實驗無疑是他們可以自己動手、近距離觀察、親自體驗的動手動腦類作業(yè)，是他們更喜愛的作業(yè)形式。只要實驗不是太繁復(fù)，學(xué)生都樂意完成;但如果實驗內(nèi)容較復(fù)雜、陌生，布置前則需要積極動員引導(dǎo)，如提一些需要學(xué)生實驗后才能回答的問題或者告知學(xué)生不同的評價標(biāo)準(zhǔn)，在實驗后評出優(yōu)秀個人或團體等。

有效布置主要包括：①根據(jù)實驗內(nèi)容的難易，任務(wù)呈現(xiàn)的方式可以不同，較難的任務(wù)可以將內(nèi)容具體化，較容易的可以放手讓學(xué)生自己設(shè)計完成。②實驗要求指向明確，學(xué)生明白具體要做什么、該怎么做。如第一次布置的家庭小實驗，具體實驗要求為：簡述實驗方案，形成文字或圖片，拍照上傳;第二次布置的家庭小實驗，除要完成實驗外，還需說明結(jié)晶原理。③適當(dāng)給予一些與實驗相關(guān)的提醒，比如安全方面的提醒或是能夠更好地完成實驗的小竅門等。④給予學(xué)生充足的實驗時間，但也要規(guī)定最后完成的期限。

2.主動跟進，及時評價

布置實驗任務(wù)后，教師需要主動詢問學(xué)生的完成情況、實驗過程是否有困難等，及時跟進。比如，利用班級化學(xué)學(xué)習(xí)交流群及時了解學(xué)生的實驗情況，對學(xué)生實驗中提出的問題給予適度引導(dǎo)，鼓勵學(xué)生自己思考，不直接告知問題答案或改進建議。

當(dāng)學(xué)生完成家庭小實驗，提交作業(yè)后，教師要及時給予評價反饋。實驗是否成功，教師如何評價是學(xué)生非常關(guān)心的，因此教師的評價方式及內(nèi)容很有講究?！白钐鹛撬睂嶒炓驗槭且粋€過程性的認(rèn)識，所以筆者給出的評價多為積極肯定，以提升學(xué)生繼續(xù)實驗的積極性?；蚴翘岢鲆恍﹩栴}讓學(xué)生繼續(xù)思考，審視自己的實驗是否成功;或是鼓勵學(xué)生嘗試其他新方法再次實驗，開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力;等等。筆者在寫下評語的同時，也驚喜于個別學(xué)生的思考、做法已超出了筆者的預(yù)設(shè)，無論實驗設(shè)計的思路和思想，還是實驗操作的方法，都反映出了一些學(xué)生良好的實驗素養(yǎng)。

化學(xué)家庭小實驗應(yīng)是被重視的化學(xué)教學(xué)資源，有效的開發(fā)和實施將更大程度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)潛能，豐富學(xué)生的實踐體驗，提高學(xué)生的綜合實踐能力，進而提升學(xué)生的學(xué)科理解和學(xué)科素養(yǎng)，促使深度學(xué)習(xí)更好地發(fā)生。

參考文獻：

[1]王晶，鄭長龍.義務(wù)教育教科書·化學(xué)（九年級）[M].北京：人民教育出版社，2012：77.

[2] 中華人民共和國教育部.義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2012.

[3]戴雪晴.探究初中化學(xué)課外實驗探究活動的開展[J].課程教育研究，2019（41）：175.

責(zé)任編輯：丁偉紅

本文系江蘇省中小學(xué)教學(xué)研究第十二期立項課題“中學(xué)化學(xué)教學(xué)關(guān)鍵問題的實踐研究”（2017JK12-L085）研究成果。

收稿日期：2020-10-17

作者簡介：蔡貞，江蘇省錫山高級中學(xué)實驗學(xué)校（江蘇無錫，214000）。