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

關鍵詞：化學家庭小實驗;功能定位;設計原則;實施策略

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

一、問題的提出

科學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家庭小實驗是學生在家中自主完成的化學小實驗，它是化學實驗的一種形式，從屬于化學課程中的科學探究。人教版九年級《化學》[1]設有“課外實驗”版塊，共有8個實驗，它的“前身”就叫“家庭小實驗”。雖然課標和教材中都有明確的表達，但在一線教學中，囿于初中化學教學僅一年時間，還需應對中考，時間緊、任務重是必然，課外實驗常常被忽視，處于基本不開展相關教與學工作的狀態(tài)。

筆者曾進行人教版九年級《化學》第九單元“溶液”課題2“溶解度”兩個課時的空中教學，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，最好能讓學生參與體驗。于是，筆者在教學過程中設計了“最甜糖水”系列家庭小實驗，從學生的實驗反饋及內(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，但其教學功能尤其是在特定教學節(jié)點、特殊教學時期所起的作用不可小覷。

二、化學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》“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“學完本課題你應該知道”之后、“練習與應用”之前。不難看出，它們都屬于延伸至課外的學習，是學習的一部分;學生完成實驗之后，才接著學習“練習與應用”，以檢測、鞏固本課題所學。家庭小實驗可以豐富學生的課余生活，使學生對“化學與社會、生活息息相關”有更多體會;又因實驗本身的生活性以及實驗過程的自主性，家庭小實驗在激發(fā)學生興趣、提高學生綜合實驗能力方面，有著課堂實驗無法相比的優(yōu)勢。

（二）對家庭小實驗教學功能的進一步認識

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

1.家庭小實驗使化學學習由記背知識、完成習題向解決真實問題轉化

初中化學學科常常被誤認為是理科中的文科，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方式以及學生所采用的學習方式有關。化學家庭小實驗能讓學生從“紙上談兵”式的學習走向真實問題解決的實踐。學生用自己熟悉的物品進行實驗，不僅消除了對化學實驗的神秘感，同時也能感受到化學與生活的密切聯(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，學生既能學到知識，又能將知識運用于實際問題的解決，還能切實體會到化學是真實有用的。

2.家庭小實驗是激發(fā)學生學習興趣、培養(yǎng)學生實驗技能、發(fā)掘學生學習潛能的有效路徑

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

家庭小實驗讓學生動手動腦的同時，也發(fā)掘了學生更多的學習潛能。有些學生的完成情況讓筆者驚嘆，超出了筆者設計之初想讓學生完成的程度。比如：有的學生會利用網(wǎng)絡查閱資料后進行實驗;有的學生會在實驗過程中不斷思考，改進實驗;還有的學生能從生活經(jīng)驗（和面）或課堂實驗（水浴加熱）中獲得靈感，遷移應用;甚至有些學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生在實踐中獲得知識，提升思維，加深理解，使學習真正地在發(fā)生。

3.家庭小實驗能幫助學生理解化學問題、建構化學概念、提升化學素養(yǎng)

實驗在化學學習中常常能幫助我們理解問題、解決問題。家庭小實驗由學生親手實驗、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，促進學生對化學問題的理解?！白钐鹛撬毕盗屑彝バ嶒?，就是讓學生在動手實驗中思考、發(fā)現(xiàn)、體驗，由實驗一步步建構“飽和溶液”及“溶解度”的概念，且理解更加深入、透徹。從學生的實驗反饋以及一些學生高質量的完成情況來看，學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謹態(tài)度等都是其他實驗形式、學習方式很難給予學生的學科素養(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，讓學生在家自己完成，不僅能激發(fā)學生學習化學的興趣，提升學生的實驗技能，還能促使學生主動思考和學習，幫助學生加深對學科知識的理解，發(fā)掘自身的學習潛能，體驗更真實有用的化學，最終提升學科理解和學科素養(yǎng)。

三、化學家庭小實驗的設計與實施

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

（一）家庭小實驗的設計原則

1.激發(fā)興趣，揭示本質

家庭小實驗，因其內(nèi)容常常貼合學生生活，具有一定的生活性和趣味性，能激發(fā)學生學習化學的興趣，學生樂于完成家庭小實驗就是意欲探尋化學本質的開始。所以，設計家庭小實驗需要遵循激發(fā)興趣的原則，同時也要設置適宜的難度，太簡單學生會覺得沒意思，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、學生易上手，但隨著實驗的進行，有些學生會發(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。

2.內(nèi)容相關，任務連續(xù)

家庭小實驗是學科教學的一部分，因其承載的教學功能不同，可前置或后置，但是其設計必定與所學內(nèi)容相關，能幫助學生更好地完成學習任務。如“最甜糖水”系列實驗就是與溶解度的學習密切相關的家庭小實驗。課前，學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)。課堂教學中，筆者帶領學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？此時學生的體悟更深，更容易理解飽和狀態(tài)。在“回歸任務”環(huán)節(jié)，學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)性設計。

除此以外，第2課時的學習內(nèi)容為“固體溶解度”，學生可以結合蔗糖的溶解度進行“最甜”糖水實驗的再設計。同一個實驗要求在不同學段，可以不斷優(yōu)化，設計再實驗，這也是實驗連續(xù)性設計的一個體現(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)性設計。

3.植根生活，開放探究

注意從學生已有的經(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的重要性，了解化學與日常生活的密切關系，逐步學會分析和解決與化學有關的一些簡單的實際問題 [2]2。在開發(fā)設計家庭小實驗時，除體現(xiàn)其生活性、能激發(fā)學生興趣以外，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;也有學生將冰糖粉碎來加速;或用熱水進行溶解，甚至有學生使用了沸水浴，保證溫度不下降。筆者相信，學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課堂的滲透。

此外，在設計家庭小實驗時可以給學生一定的空間，設置一定的開放度，讓不同水平的學生都能積極參與。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)學生的創(chuàng)新能力。于教師而言，開放性大，給予學生的空間更大，學生反饋的前科學概念也更真實、具體。這使得課堂教學更具針對性，同時學生在實驗中體現(xiàn)出來的思維深度和實踐能力也會比平時課堂學習中顯現(xiàn)得更加淋漓盡致。當然，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，學生相對陌生，那么開放性不宜過大，需要具體化指導。否則，學生在家獨立完成時遇到的困難不易解決，也會造成學生的畏難情緒，不愿繼續(xù)實驗或所做實驗有誤，導致實驗效果差，反而起不到家庭小實驗應具有的教學功能。

4.適時鼓勵，指明方向

家庭小實驗由學生獨自在家完成，沒有教師在一旁給予指導、反饋、評價，一些學生可能無法順利完成。因此，家庭小實驗的設計還需包括評價方式、評價角度的設計，通過及時的反饋和評價，以確保實驗的方向性和有效性。筆者認為，在學生實驗的過程中，教師需要主動詢問實驗的進度，詢問遇到的困難，肯定學生實驗中好的做法，鼓勵學生進行新的嘗試，不用對錯評判實驗過程及結果，多讓學生自己思考、探索，給予學生一些方向性的指導。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

家庭小實驗的設計固然重要，然而要達成實驗目的，還需要學生能認真、有效地完成。筆者結合這次“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

學生對化學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，學生都樂意完成;但如果實驗內(nèi)容較復雜、陌生，布置前則需要積極動員引導，如提一些需要學生實驗后才能回答的問題或者告知學生不同的評價標準，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，任務呈現(xiàn)的方式可以不同，較難的任務可以將內(nèi)容具體化，較容易的可以放手讓學生自己設計完成。②實驗要求指向明確，學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，還需說明結晶原理。③適當給予一些與實驗相關的提醒，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

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

當學生完成家庭小實驗，提交作業(yè)后，教師要及時給予評價反饋。實驗是否成功，教師如何評價是學生非常關心的，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€過程性的認識，所以筆者給出的評價多為積極肯定，以提升學生繼續(xù)實驗的積極性。或是提出一些問題讓學生繼續(xù)思考，審視自己的實驗是否成功;或是鼓勵學生嘗試其他新方法再次實驗，開發(fā)學生的創(chuàng)造力;等等。筆者在寫下評語的同時，也驚喜于個別學生的思考、做法已超出了筆者的預設，無論實驗設計的思路和思想，還是實驗操作的方法，都反映出了一些學生良好的實驗素養(yǎng)。

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

參考文獻：

[1]王晶，鄭長龍.義務教育教科書·化學（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.義務教育化學課程標準（2011年版）[M].北京：北京師范大學出版社，2012.

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

責任編輯：丁偉紅

本文系江蘇省中小學教學研究第十二期立項課題“中學化學教學關鍵問題的實踐研究”（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實驗學校（江蘇無錫，214000）。