金麗霞

【摘要】本文旨在對有化學(xué)知識基礎(chǔ)的九年級學(xué)生和沒有化學(xué)知識基礎(chǔ)的八年級學(xué)生，通過“海水中提取食鹽”和“柑橘類濕垃圾提取精油”來研究基于趣味實驗的項目化學(xué)習(xí)對學(xué)生素養(yǎng)養(yǎng)成的作用。

【關(guān)鍵詞】趣味實驗??? 項目化??? 學(xué)習(xí)素養(yǎng)

【中圖分類號】G633.8??? 【文獻標(biāo)識碼】A??? 【文章編號】2095-3089（2021）44-0115-02

一、基于趣味實驗的項目化學(xué)習(xí)的設(shè)計與實施

（一）驅(qū)動性問題

在九年級實驗教學(xué)中，粗鹽提純實驗得到學(xué)生的青睞，實驗完成后很多學(xué)生拿著提純出來的粗鹽詢問老師，這份食鹽是否可以食用?；趯W(xué)生的興趣點和好奇點，學(xué)生的生活的環(huán)境上海又是海邊城市，于是筆者引導(dǎo)學(xué)生試一試自己動手“海水中提取食鹽”。筆者采集來奉賢碧海金沙海灘邊的海水，分給通過自由報名和自由組隊的5組同學(xué)進行實驗研究。

在八年級的探究性課題中，學(xué)生感受到垃圾分類很重要，而濕垃圾一直是很難解決的一個問題，于是學(xué)生想到是否可以變廢為寶。同時，學(xué)校的廁所經(jīng)常會買一些香薰進行除臭，那么如果可以把濕垃圾變成香水那就一舉兩得了。于是，經(jīng)過深思熟慮和反復(fù)研究后，學(xué)生選擇了“柑橘類濕垃圾提取精油”為主題的實驗研究。

兩個基于趣味實驗的項目化學(xué)習(xí)驅(qū)動性問題完全不同，一個是基于九年級化學(xué)知識的基礎(chǔ)上進行進一步的深入研究，另一個是基于社會熱點和生活實用性角度選取的研究目標(biāo)。前者有教師的引導(dǎo)，后者完全由學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)。從驅(qū)動性問題的本身看，前者對于九年級學(xué)生更具有可操作性，而后者對于毫無化學(xué)基礎(chǔ)的八年級學(xué)生更有挑戰(zhàn)性或者不可完成的可能性。

（二）核心知識

“海水中提取食鹽”分為兩個部分，一部分是初中所學(xué)習(xí)的過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶的過程;另一個部分是高中的粗鹽的精制，通過滴加不同過量的試劑來除去溶液中的雜質(zhì)離子。核心知識有已學(xué)知識的基礎(chǔ)和超越現(xiàn)有知識的內(nèi)容，需要學(xué)生去發(fā)現(xiàn)和理解。

“柑橘類濕垃圾提取精油”需要有機物的概念、有機物分離的方法、離心機的使用等等完全超越八年級學(xué)生知識范圍體系的內(nèi)容。

對于核心知識，九年級的“海水中提取食鹽”由于項目的出發(fā)是從課本中的實驗引申出來，所以它的核心知識更接近于最近學(xué)習(xí)的內(nèi)容，更接近于相近學(xué)段的知識。需要解決的細節(jié)性問題是結(jié)構(gòu)化的，與學(xué)科知識結(jié)構(gòu)無縫銜接，有利于習(xí)得完整的學(xué)科結(jié)構(gòu)。而八年級的“柑橘類濕垃圾提取精油”由于直接來自于社會熱點和生活實際所以知識的要求會不受學(xué)段的框架，而更傾向于能被實際應(yīng)用的高端知識。所以知識上沒有銜接性，也就不會受到限制。

（三）促進問題解決的認知策略

根據(jù)馬扎諾（2015）的學(xué)習(xí)維度框架，高階認識策略有問題解決、創(chuàng)見、決策、實驗、調(diào)研、系統(tǒng)分析六個方面。“海水中提取食鹽”和“柑橘類濕垃圾提取精油”都經(jīng)歷了問題解決、決策、實驗、調(diào)研、系統(tǒng)分析。而“柑橘類濕垃圾提取精油”更能符合“新且適用”的創(chuàng)見水平的標(biāo)準(zhǔn)，“海水中提取食鹽”并不能很好地體現(xiàn)“創(chuàng)見”。

（四）學(xué)習(xí)實踐和全程評價

九年級“海水中提取食鹽”，實驗開始前教師首先對5個小組成員進行了紙筆測試，采用了2020年上海某區(qū)二模卷49題海水曬鹽的題目，測試結(jié)果：共23人，正確率100%為0人;90%～99%為3人;80%～89%為7人;70%～79%為8人;60%～69%為3人;50%～59%為2人。由此可見，學(xué)生在實驗前對于去除粗鹽中的可溶性雜質(zhì)了解的并不深入，對藥品為何過量，藥品投入的順序問題，并不是很清晰。其次，在海水提取粗鹽板塊設(shè)計了實驗記錄表格，在粗鹽精制板塊設(shè)計了實驗記錄表格，實驗過程中，進行了全程評價。

八年級“柑橘類濕垃圾中提取精油”的實驗中，由于學(xué)生只是在科學(xué)課上學(xué)習(xí)了一部分零散的化學(xué)知識，所以實驗前教師無法對學(xué)生進行系統(tǒng)的化學(xué)知識的測試。實驗過程中提醒學(xué)生進行實驗的記錄，實驗結(jié)束后，通過問卷調(diào)查對香水進行了評價，最后記錄全程評價表。

（五）公開成果

九年級的“海水中提取食鹽”原本以為會很順利地得出精制的食鹽，但是在最后一次小組匯報的時候卻發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了很多的意外，比如：第二次蒸發(fā)時溶液變成了黃色而不是無色，得到的食鹽晶體會隨著濕度和溫度的不同而發(fā)生變色。過濾時發(fā)現(xiàn)濾液還是渾濁的，得到的濾渣具有滑膩感，有的同學(xué)還發(fā)現(xiàn)過濾完的濾液表面有彩色薄膜。這些所有出現(xiàn)的超出書本知識范疇的現(xiàn)象，都引發(fā)學(xué)生進一步的思考、檢索論文和實驗驗證。在匯報的過程中，由于每一個組的匯報成員的自信展現(xiàn)、表達能力、研究深入程度，以及組員研究后感悟的分享都對互相之間產(chǎn)生觸動，從他人的方案中吸收超越的知識，從實驗中規(guī)范自己的操作，在體驗中也感悟由定性到定量的重要性，以及理論和實際之間的橋梁。這個交流雖然并沒有“創(chuàng)見”，但是大家對粗鹽精制有了更深刻的認識，也對實驗中出現(xiàn)誤差有了更正確的態(tài)度。

八年級的“柑橘類濕垃圾提取精油”的實驗最后是用產(chǎn)品的展示和問卷調(diào)查，以及老師面前的答辯來完成公開成果的。產(chǎn)品的展示也收到了很多同學(xué)的寶貴意見，比如有的同學(xué)覺得橙子香味可以濃一點，酒精的比例可以降低一點。而有的同學(xué)建議嘗試更多的精油品種，比如花卉類。

二、項目化學(xué)習(xí)實踐感悟

（一）驅(qū)動性問題的選擇

通過2個趣味實驗的項目化實踐，無論是在課本體系內(nèi)的知識點所引發(fā)的趣味實驗還是脫離課本體系知識點的趣味實驗都可以被學(xué)生最終完成，所以只要是學(xué)生感興趣的問題都可以作為驅(qū)動性問題，但是實驗比理論的研究更能保持可持續(xù)研究的動力，知識層面并不受限制。學(xué)生對事物感到好奇，往往是創(chuàng)造性思維迸發(fā)的時候。所以，驅(qū)動性問題只有1個前提條件就是“好奇和興趣”。

（二）核心知識的獲得

對于課本知識體系內(nèi)的趣味實驗項目化研究，更能讓學(xué)生將過往的經(jīng)驗和新的學(xué)習(xí)內(nèi)容建立連接，有利于建構(gòu)完整的認知結(jié)構(gòu)，形成解決問題的個體性策略和知識分析框架。九年級“海水中提取食鹽”在初中粗鹽提純的基礎(chǔ)上，深入理解粗鹽的精制，體會碳酸鈉、氫氧化鈉、氯化鋇、鹽酸加入試劑的順序和用量，自然過渡到高中的學(xué)習(xí)內(nèi)容。通過實驗中出現(xiàn)各種千奇百怪的現(xiàn)象，學(xué)會了實驗需要從定性走向定量，查找參考資料必須進入各種數(shù)據(jù)庫，網(wǎng)絡(luò)上的信息是需要刷選的。

對于課本知識體系外的趣味實驗項目化研究，就無法達到建構(gòu)知識分析框架的作用，就像八年級的“柑橘類濕垃圾提取精油”，雖然經(jīng)過項目化研究學(xué)生學(xué)習(xí)到了很多化學(xué)的用語和化學(xué)試劑的作用，但是對于精油這種有機物本身的分子結(jié)構(gòu)、香味原理，以及柑橘類適合壓榨法而鮮花類適合蒸儲法并不是很理解，所以他們只能知道用何種方法而不能直接跨越到大學(xué)階段的知識體系。

由此可見，相鄰學(xué)段的趣味實驗項目化學(xué)習(xí)能起到學(xué)習(xí)內(nèi)容的建立連接，而不相鄰學(xué)段的趣味實驗項目化學(xué)習(xí)無法達到知識的真正銜接。

（三）促進問題解決的認知策略的不同結(jié)果

九年級的學(xué)生由于有一定的知識基礎(chǔ)和年齡、自身能力的提升，所以碰到問題的時候他們比較多地選擇自己先研究、小組討論、查閱資料、再實驗，實在解決不了的時候才會尋求老師的幫助，所以他們對一些奇特現(xiàn)象的理解會更深入，體會更深刻。同時，由于他們膽子更大一點，所以做實驗更放的開，試錯的勇氣更大，在錯誤面前更坦然。有的同學(xué)為了研究新產(chǎn)生的氯化鈉對海水中原來氯化鈉的提純比例的影響，甚至還加了一整瓶試劑來體驗，體會完之后不忘在匯報分享時提醒大家要節(jié)約試劑。

八年級的學(xué)生由于知識基礎(chǔ)的欠缺和年齡、自身能力的相對較弱，所以整個實驗操作過程會按部就班，不敢隨意嘗試和添加試劑，導(dǎo)致雖然結(jié)果產(chǎn)生了，但是體會并不是很深刻。所以，基于學(xué)段體系內(nèi)的知識的趣味實驗項目化研究更能讓學(xué)生自然發(fā)揮和深入研究，實驗后的收獲和感悟也能更深刻，項目化學(xué)習(xí)更有效。

（四）全程評價

評價是一個非常復(fù)雜的體系，對于它的設(shè)置可以從核心知識、學(xué)習(xí)時間、學(xué)習(xí)過程中的成果、最終學(xué)習(xí)成果，或探究性實踐評價、社會性實踐評價、審美性實踐評價、調(diào)控性實踐評價、技術(shù)性實踐評價等。本次的兩個項目從核心知識和學(xué)習(xí)實踐評價兩方面入手，感覺還是有點粗糙。在評價表中最后一行筆者加入了“自我評價”，試圖通過以學(xué)習(xí)者為中心的質(zhì)性評價，來促進學(xué)習(xí)者進行自身的反思能力的培養(yǎng)，對自己在趣味實驗中的成長和待改進的地方進行深入思考，以便在以后的研究中能夠有所借鑒，提升自學(xué)意識和能力。

（五）公開成果

公開成果的方式，九年級采用了小組分享討論式，而八年級采用了問卷和答辯式。兩種方式對學(xué)生的影響不同，九年級在分享成果和組員分享感受的過程中，其他組都在認真地傾聽并進行了一定的提問?；ハ嘀g體會了實驗的嚴謹和其他組員科學(xué)研究的嚴謹性，同時收獲了研究的方式，更感受團隊合作的重要性，成員間也通過比較自身和同伴的學(xué)習(xí)成果，促進了思維方式和學(xué)習(xí)行為的二次調(diào)節(jié)，收獲的不僅是知識，還有能力和視野的開拓。而八年級的問卷和答辯式缺少了面對面交流的心靈觸動，問卷缺少互動，答辯在權(quán)威的影響下只有完成任務(wù)的急迫感，缺乏細嚼慢咽的科學(xué)精神的體會機會。

通過以上兩種趣味實驗的項目化研究，我們發(fā)現(xiàn)驅(qū)動性問題的選取不受知識體系的限制都可以被完成，但是在核心知識的獲得和認知策略的選擇上，知識體系越是接近的驅(qū)動性問題更能獲得發(fā)展和深入，在評價中希望不僅是外界的評價也需要注重學(xué)習(xí)主體的自我評價，這樣更能觸動內(nèi)心的感受，促進可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

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