楊曉東+黃金泉

摘要：以“探究食品包裝袋中的石灰干燥劑”的“微探究”作業(yè)為例，闡述如何將探究活動由課堂延伸到課外。通過“微探究”作業(yè)讓學(xué)生在課堂外也能自主探究、合作學(xué)習(xí)，發(fā)揮作業(yè)的發(fā)展和延伸功能，以改變傳統(tǒng)的作業(yè)形式、內(nèi)容及作業(yè)完成的方式。

關(guān)鍵詞：微探究；作業(yè)設(shè)計；石灰干燥劑

文章編號：1005–6629（2015）9–0066–04 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

1 問題的提出

在新課程理念的指引下，探究性學(xué)習(xí)已成為化學(xué)教學(xué)的重要方式，課堂成為學(xué)生探究的“樂園”。但與之相配套的探究性作業(yè)卻較為缺乏，即便設(shè)計了少數(shù)探究性作業(yè)，但因完成的時間長、要求高，平時教學(xué)中不易落實，長期下去不利于學(xué)生探究能力的發(fā)展，為改變傳統(tǒng)作業(yè)的設(shè)計，將探究性的方法從課堂向課外延伸，提出了“微探究”作業(yè)新模式。

“微探究”作業(yè)是指動手操作的、適合學(xué)生短時完成的、有比較完整探究過程的小作業(yè)，其內(nèi)容可以包含實驗、小制作等，其特點是完成時間短、易操作、易落實，可獨立完成也可小組合作。

“微探究”作業(yè)相對傳統(tǒng)書面作業(yè)有以下優(yōu)點：一是改變學(xué)生對書面作業(yè)普遍存在的逆反心理，調(diào)動學(xué)生完成作業(yè)的積極性，實現(xiàn)從“逼著做”到“樂于做”的轉(zhuǎn)變；二是“微探究”作業(yè)動手門檻低，適合不同學(xué)生廣泛參與，能體現(xiàn)“化學(xué)源于生活又服務(wù)于生活”的新課程核心理念，從而提升學(xué)生學(xué)習(xí)能力、實踐能力、創(chuàng)新精神，發(fā)揮作業(yè)的發(fā)展和延伸功能[1]。

2 “微探究”作業(yè)的特征、設(shè)計與應(yīng)用

2.1 特征

（1）微型化：“微探究”作業(yè)重在微。即問題切入點要小，研究的內(nèi)容要相對單一，綜合程度不宜過高，以保證學(xué)生容易上手，體驗學(xué)習(xí)成功的樂趣，不額外增加學(xué)生負擔。

（2）主題性：要以學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、化學(xué)經(jīng)驗為基礎(chǔ)，圍繞有意義的主題進行作業(yè)設(shè)計，研究的主題可以是課本知識的拓展和深化，也可以是化學(xué)知識在社會生活中的應(yīng)用。

（3）實踐性：“微探究”作業(yè)強調(diào)學(xué)生的親身經(jīng)歷，要求學(xué)生積極參與到各項活動中去，在“設(shè)計”、“觀察“、“探究”、“反思”等一系列的活動中發(fā)現(xiàn)和解決問題，體驗和感受生活，發(fā)展實踐能力和創(chuàng)新能力。

（4）融合性：“微探究”作業(yè)是化學(xué)作業(yè)的新模式，是傳統(tǒng)化學(xué)作業(yè)的有益補充和拓展，要與傳統(tǒng)化學(xué)作業(yè)形式有機地結(jié)合起來。

2.2 設(shè)計

教師要分析近期教學(xué)的核心內(nèi)容與社會、生活的結(jié)合點，這些結(jié)合點往往能激發(fā)學(xué)生探究熱情，同時從材料的獲得、探究的可能性、探究的難易程度、探究的意義多角度分析結(jié)合點的探究價值，選取合適的、難易適當、易實施、有價值的探究點作為微探究作業(yè)的主題，繼而編寫微探究作業(yè)。

2.3 應(yīng)用

在學(xué)生完成微探究作業(yè)后，教師通過閱讀學(xué)生的探究作業(yè)，總結(jié)學(xué)生探究的方法、設(shè)計的思想、探究的結(jié)果，尋找學(xué)生探究過程中的亮點、疑問、問題，分析探究問題產(chǎn)生的原因，并思考通過后續(xù)的課堂教學(xué)解決學(xué)生探究作業(yè)中存在的疑問和問題，以深化微探究作業(yè)的意義，提升學(xué)生的探究能力，進一步激發(fā)探究的興趣。

3 “微探究”作業(yè)的實踐——以“探究食品包裝袋中的石灰干燥劑”為例

3.1 設(shè)計意圖

學(xué)生在日常生活中經(jīng)常會接觸到干燥劑，食品包裝袋中的干燥劑主要是石灰干燥劑，石灰干燥劑的主要成分為氧化鈣，氧化鈣極易吸水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣又能與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣。因此，以“探究食品包裝袋中的石灰干燥劑”為載體設(shè)計“微探究”作業(yè)，可以將化學(xué)與生活實際相聯(lián)系，方便學(xué)生利用廉價易得的石灰干燥劑探究生活中的問題，讓學(xué)生有更多機會主動體驗探究過程，這樣能更好地明確物質(zhì)成分猜測及檢驗的思路和方法，發(fā)展了學(xué)生提出假設(shè)、設(shè)計實驗方案、進行實驗探究、分析現(xiàn)象、得出初步結(jié)論以及檢驗物質(zhì)性質(zhì)的能力，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和探究熱情。同時，更有利于學(xué)生在運用中體會氧化鈣、氫氧化鈣和碳酸鈣的性質(zhì)，構(gòu)建它們之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。

3.2 作業(yè)編寫

選取食品包裝袋中裝有的石灰干燥劑作為“微探究”的切入口，編寫了如下一道“微探究”作業(yè)：請根據(jù)事先統(tǒng)一準備的一包放置一定時間的石灰干燥劑，先猜想此石灰干燥劑可能的成分，然后通過實驗探究它的成分。

3.3 作業(yè)完成情況統(tǒng)計及分析

學(xué)生上交“微探究”作業(yè)后，教師仔細進行批閱，并將學(xué)生的探究情況進行統(tǒng)計、分析。

完成此次微探究作業(yè)的學(xué)生共有42位。其中有26位（占61.9%）預(yù)測可能的成分是CaO和Ca（OH）2的混合物，推斷的理由大致是石灰干燥劑從外觀上看呈白色粉末狀、部分發(fā)潮結(jié)塊，因此猜想生石灰可能已經(jīng)部分吸水生成了Ca（OH）2。12位（占28.6%）預(yù)測可能的成分是CaO、Ca（OH）2和CaCO3的混合物，推斷的理由是：石灰干燥劑中的生石灰部分變質(zhì)生成的Ca（OH）2，又有部分吸收空氣中的CO2轉(zhuǎn)化成了CaCO3；還有4位（9.5%）預(yù)測可能的成分是：CaO和CaCO3的混合物，推斷的理由基本同上，只不過考慮生石灰變質(zhì)生成的Ca（OH）2吸收空氣中的CO2全部轉(zhuǎn)化成了CaCO3。

對CaO的檢驗，學(xué)生做的實驗有如表2所示的兩種。

仔細分析學(xué)生的實驗，可以發(fā)現(xiàn)有些是合理的，有的卻并不恰當。利用氧化鈣溶于水放熱的現(xiàn)象來設(shè)計實驗證明氧化鈣，方法及操作均比較合理，但未考慮實驗的安全性。學(xué)生利用Ca（OH）2溶液呈堿性的原理證明Ca（OH）2的存在，很明顯并不合適，忽略了CaO遇到水后生成Ca（OH）2產(chǎn)生的干擾。學(xué)生利用碳酸鈣與醋酸的反應(yīng)產(chǎn)生氣體的現(xiàn)象來檢驗碳酸鈣是合理的，但利用碳酸鈣不溶于水的性質(zhì)進行檢驗并不恰當，因為學(xué)生沒有注意到氫氧化鈣是微溶于水的白色固體。

3.4 作業(yè)交流與講評

“微探究”作業(yè)完成的過程中，學(xué)生會有很多困惑，學(xué)生探究的方法也存在差異，有合理的方法也有不妥之處。為解決這些問題，我們在隨后的課堂教學(xué)中讓學(xué)生說說設(shè)計的思路、探究過程中遇到的困難、解決問題的方法、交往合作的感受，同時組織學(xué)生交流和討論，反思自己的探究方案，通過比較和評析形成合理的方案，使師生真切地感受到探究活動過程中獲得的寶貴的情感體驗，激發(fā)學(xué)生完成“微探究”作業(yè)的熱情。

3.4.1 環(huán)節(jié)1：成果展示

本次“微探究”作業(yè)的交流中，首先選取代表性的學(xué)生，請他們先說清自己是如何猜想的，猜想的依據(jù)是什么，又是怎樣設(shè)計實驗來探究、驗證自己的猜想，其化學(xué)原理是什么，然后呈現(xiàn)出其他學(xué)生設(shè)計的不同方案。

3.4.2 環(huán)節(jié)2：互動交流

針對不同的探究方案的探究結(jié)果，讓學(xué)生參與討論、評析，鼓勵學(xué)生從不同角度提出新的觀點和新的看法，讓學(xué)生在互動交流中更好地認識自己的優(yōu)勢和不足。本課從氧化鈣、氫氧化鈣、碳酸鈣三種物質(zhì)的檢驗進行互動交流。

學(xué)生在討論氧化鈣的檢驗方案時認識到石灰干燥劑溶于水放出熱量大，因此實驗有一定的危險性。那么怎樣使實驗更安全？學(xué)生提出了干燥劑用量要適量，容器不能太小，不能在密閉容器中進行，操作時先加干燥劑再緩慢加入水等方法。

學(xué)生對Ca（OH）2的檢驗也提出了質(zhì)疑，認為干燥劑中存在的CaO遇水會生成Ca（OH）2，從而無法證實干燥劑中的Ca（OH）2是原有的還是CaO與水反應(yīng)生成的！對利用中和反應(yīng)放熱的原理來檢驗Ca（OH）2是否存在的方案，經(jīng)學(xué)生交流討論后一致認為這種方案也不合理，一是忽略了CaO與水反應(yīng)生成Ca（OH）2，二是食醋中含有水，將食醋滴到干燥劑上時，生石灰與水反應(yīng)也放熱。此時學(xué)生非常困惑：在有CaO存在的情況下，怎樣檢驗干燥劑中的Ca（OH）2？教師提供如下資料：Ca（OH）2在高溫下分解生成CaO和H2O[2]，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計方案。經(jīng)師生共同探討，有學(xué)生提出將干燥劑進行加熱，用無水硫酸銅檢驗生成的水蒸氣來確定Ca（OH）2的存在，或用氧化鈣、濃硫酸，看質(zhì)量是否增加來檢驗生成的水蒸氣，以確定Ca（OH）2的存在。設(shè)計的實驗裝置如圖1、圖2所示。

接著按圖1裝置進行實驗演示，一段時間后，無水硫酸銅變藍，說明久置的石灰干燥劑中確實含有Ca（OH）2！

另外，學(xué)生對利用碳酸鈣難溶于水的性質(zhì)來檢驗表示懷疑，因為氫氧化鈣也是白色固體，且微溶于水（利用溶解度的數(shù)據(jù)加以說明），所以將干燥劑溶于水后剩余的白色固體中可能含有氫氧化鈣。此時引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗檢驗剩余固體中是否存在Ca（OH）2。學(xué)生設(shè)計并進行實驗：取少量干燥劑加入足量水充分溶解后過濾，將濾渣置于少量水中，攪拌靜置，取清液滴加酚酞，發(fā)現(xiàn)溶液變紅，證明干燥劑加水后留下的剩余固體并不全是碳酸鈣，還含有氫氧化鈣！

3.4.3 環(huán)節(jié)3：拓展提升

經(jīng)課堂交流與互動釋疑，學(xué)生用實驗證實了放置一段時間后的石灰干燥劑是CaO、Ca（OH）2和CaCO3三者的混合物，對物質(zhì)檢驗的不同方案有了正確的認識，并能正確選擇合理的方案。在課堂的結(jié)尾教師讓學(xué)生談一談石灰干燥劑的使用注意事項，總結(jié)CaO、Ca（OH）2和CaCO3三者的轉(zhuǎn)化關(guān)系，學(xué)生能順利解答。

在“微探究”作業(yè)的基礎(chǔ)上開展復(fù)習(xí)課教學(xué)，學(xué)生親身探究久置干燥劑的成分，既是對CaO、Ca（OH）2和CaCO3三種物質(zhì)性質(zhì)的歸納、總結(jié)和應(yīng)用，構(gòu)建三者之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，又是運用化學(xué)知識解決生活中化學(xué)問題的一次練兵，還是對學(xué)生“發(fā)現(xiàn)問題、提出猜想、設(shè)計實驗、進行驗證、分析推理”探究能力的提升，在課堂討論中學(xué)生反思自己的實驗設(shè)計中獲得了更多的體驗：如物質(zhì)檢驗時要排除干擾、考慮問題要全面、注意實驗安全等等，而這些是學(xué)生在完成傳統(tǒng)作業(yè)時不可能獲得的。通過“微探究”作業(yè)的批閱，教師對學(xué)生存在的問題也了然于心，組織教學(xué)時針對性更強，更能有效突破學(xué)生的難點和疑點。

總之，“微探究”作業(yè)是課堂探究的延續(xù)，是化學(xué)作業(yè)的一種新模式，這種作業(yè)模式能有效發(fā)揮作業(yè)的發(fā)展和延伸功能，拓展學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的時間和空間，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力。同時，教師在設(shè)計出符合學(xué)生心理特征、切合教學(xué)實際、具有探究價值的探究問題的過程，也是促進教師專業(yè)成長的過程。

參考文獻：

[1]張新宇，占小紅.優(yōu)化作業(yè)系統(tǒng)強化功能發(fā)揮[J].化學(xué)教學(xué)，2014，（1）：7～11.

[2]曹凱.氫氧化鈣與碳酸鈣的測定[J].合成潤滑材料，2006，（3）：16～18.