歐陽志斌 張賢金

(1.福建省福清第三中學(xué)，福建 福州 350315；2.福建教育學(xué)院化學(xué)教育研究所，福建 福州 350025)

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出，教科書中的習(xí)題應(yīng)當(dāng)以課程目標(biāo)、學(xué)業(yè)質(zhì)量水平要求為基本依據(jù)，增強(qiáng)習(xí)題設(shè)計的針對性、層次性、情境性和開放性，凸顯習(xí)題的評價與引導(dǎo)功能，發(fā)揮習(xí)題在學(xué)生概念建構(gòu)、知識遷移、問題解決等方面的作用[1]。習(xí)題是化學(xué)教科書的重要組成部分，是化學(xué)教學(xué)過程中學(xué)習(xí)、實(shí)踐活動的重要媒介之一，是診斷教學(xué)效果、評價學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展的重要手段[2]。教科書上的習(xí)題對課堂教學(xué)承載著學(xué)習(xí)效果的診斷、評價和未來學(xué)習(xí)的導(dǎo)向作用，其價值是其他參考書和教輔資料中的習(xí)題無法比擬的。對教科書上的習(xí)題，我們不僅要重視學(xué)生解決問題的結(jié)論，更要重視學(xué)生分析問題的過程，重視滲透科學(xué)思路方法的教育和學(xué)科思維的訓(xùn)練[3]。在新課標(biāo)、新高考、新教材的背景下，教科書習(xí)題也是落實(shí)與發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)的重要載體。在教學(xué)中，一線教師應(yīng)當(dāng)深入研究教科書上的習(xí)題，努力挖掘習(xí)題中所蘊(yùn)含的核心素養(yǎng)價值，并對習(xí)題的教育功能進(jìn)行二次開發(fā)，將“習(xí)題”引申為“問題”，把“問題”拓展為“問題解決”的探究實(shí)踐活動，把學(xué)生始終置于問題情境中，鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生從不同角度分析和解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力[4]，通過學(xué)生的具身認(rèn)知體驗(yàn)和實(shí)踐體驗(yàn)活動，幫助學(xué)生理解和運(yùn)用已學(xué)知識、激發(fā)與提升學(xué)科思維，落實(shí)并發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)。充分發(fā)揮教科書習(xí)題的作用是一項(xiàng)有意義的新課題，理應(yīng)引起一線教師的關(guān)注和重視。

一、教科書習(xí)題使用帶來的思考

與大部分同行一樣，筆者第一次就把該習(xí)題作為課后作業(yè)布置給學(xué)生，但學(xué)生交上來的作業(yè)，其完成質(zhì)量很不理想。第(1)題的錯誤主要有“單位不一致，換算出差錯”“數(shù)學(xué)運(yùn)算錯誤”，使用物質(zhì)的量為中心的相關(guān)計算公式出現(xiàn)“張冠李戴”現(xiàn)象，對于“溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)”“溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度概念及應(yīng)用”理解不到位；第(2)題的錯誤主要有“實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計不合理”“文本表述不完整”等，甚至一些學(xué)生交“白卷”，極少數(shù)學(xué)生設(shè)計出比較完整合理的實(shí)驗(yàn)方案。另外，實(shí)驗(yàn)方案基本都是清一色的“將鹽酸轉(zhuǎn)為氯化銀沉淀，通過稱量氯化銀的質(zhì)量進(jìn)行計算”，很明顯，解決問題的思路和思維單一，有一定的局限性?；谝陨蠈?shí)際，筆者將第(2)題進(jìn)行二次開發(fā)，把“問題”拓展為實(shí)驗(yàn)探究活動。通過開展基于該習(xí)題的實(shí)驗(yàn)探究活動，引導(dǎo)學(xué)生樹立問題意識，學(xué)會依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，對實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評價，并運(yùn)用實(shí)驗(yàn)基本操作實(shí)施方案，初步形成物質(zhì)組成的定量測定的一般思路和方法，樹立安全意識；提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力；幫助學(xué)生在活動中學(xué)會思考、學(xué)會交流、學(xué)會合作、學(xué)會探究，深入理解和內(nèi)化從物質(zhì)類別視角認(rèn)識物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和變化；深刻體會定性分析融合定量分析和研究是學(xué)習(xí)和研究化學(xué)的重要學(xué)科思維。

二、將教科書習(xí)題轉(zhuǎn)化成實(shí)驗(yàn)探究活動的教學(xué)實(shí)踐

1.學(xué)情分析

學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)酸的通性，比較熟練地掌握復(fù)分解反應(yīng)的規(guī)律，初步學(xué)會過濾的操作、排液量氣法的原理、溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算，懂得依據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式進(jìn)行計算。進(jìn)入高一，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了物質(zhì)的分類、物質(zhì)的量、物質(zhì)的量的濃度、溶液的配制、化學(xué)反應(yīng)的計算、研究物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方法等知識，為這節(jié)課做好了知識和技能的準(zhǔn)備。但大部分學(xué)生實(shí)驗(yàn)基本技能不高，實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計與實(shí)施的能力欠缺，自主構(gòu)建知識體系、運(yùn)用已有知識分析和解決實(shí)際問題的能力有限，需要教師精心組織教學(xué)內(nèi)容，層層推進(jìn)，由淺入深，化繁為簡，積極關(guān)注學(xué)生的課堂表現(xiàn)，針對性指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

2.目標(biāo)分析

(1)通過對鹽酸化學(xué)性質(zhì)的回顧、復(fù)習(xí)，形成基于物質(zhì)類別分析和預(yù)測物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和變化的認(rèn)識視角，發(fā)展“宏觀辨識與微觀探析”核心素養(yǎng)。

(2)通過定量測定鹽酸的物質(zhì)的量濃度實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計與評價，自主發(fā)展實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計與優(yōu)化的能力；通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和處理、鹽酸物質(zhì)的量濃度的計算，提高化學(xué)計算和數(shù)據(jù)處理的能力，體會定量分析與研究的學(xué)科價值。

(3)通過定量測定鹽酸的物質(zhì)的量濃度的實(shí)驗(yàn)操作的具身體驗(yàn)，進(jìn)一步熟練掌握物質(zhì)分離、提純、檢驗(yàn)和溶液配制等化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識和基本技能，發(fā)展“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”核心素養(yǎng)。

(4)通過定量測定鹽酸的物質(zhì)的量濃度的學(xué)習(xí)活動，初步形成物質(zhì)含量的定量測定的一般思路和方法，并自覺遷移應(yīng)用到后續(xù)的酸堿中和滴定等知識的學(xué)習(xí)中去。

3.教學(xué)重難點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計與優(yōu)化；依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和化學(xué)計算；形成物質(zhì)組成的定量測定的一般思路和方法。

4.活動設(shè)計

教學(xué)活動設(shè)計思路見圖1。

圖1 活動設(shè)計思路

5.教學(xué)過程

教學(xué)過程如表1所示。

表1 習(xí)題轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)探究活動教學(xué)過程

三、實(shí)踐成效與反思

1.學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究素養(yǎng)提升任重道遠(yuǎn)

從課堂反饋來看，學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計掌握得比較好，但對實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)和優(yōu)化提出的辦法不多，少部分學(xué)生還不能自主地從問題和假設(shè)出發(fā)，依據(jù)任務(wù)目標(biāo)，設(shè)計探究方案，部分學(xué)生對實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計隱含的化學(xué)知識、概念和原理理解不到位，認(rèn)識的思路和方法出現(xiàn)偏差；另外對于基本的實(shí)驗(yàn)操作很生疏，如裝置的組裝、裝置氣密性的檢查、過濾、沉淀的洗滌，特別是對于如何檢驗(yàn)氯離子是否沉淀完全，學(xué)生無論是操作還是表達(dá)都很“混沌”，這也給教師后續(xù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出警醒：不僅要注重化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)含的概念和原理，更要注重對學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)操作技能的訓(xùn)練，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不能采用“講實(shí)驗(yàn)，播實(shí)驗(yàn)”的方式，應(yīng)當(dāng)積極為“學(xué)生走進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)”創(chuàng)造條件，并指導(dǎo)學(xué)生糾正不規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作，鼓勵和激發(fā)學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新。為了鞏固和檢驗(yàn)教學(xué)效果，筆者布置了一道變式訓(xùn)練習(xí)題“某粗食鹽樣品中含有少量的碳酸鈉，請?jiān)O(shè)計實(shí)驗(yàn)方案測定其中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)”。批閱學(xué)生的作業(yè)發(fā)現(xiàn)，大部分學(xué)生設(shè)計的實(shí)驗(yàn)方案更合理了，并且方案多樣可行，但仍有少數(shù)學(xué)生概念迷思，實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計同質(zhì)化，缺乏創(chuàng)新意識，無法將已建構(gòu)的思維框架和模型自覺遷移應(yīng)用到解決一類問題上來。由此可見，學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究素養(yǎng)的提升還需要走一段很長的路。

2.教科書習(xí)題拓展為實(shí)驗(yàn)探究意義重大

本節(jié)課選取教科書習(xí)題作為實(shí)驗(yàn)探究的素材和載體，該習(xí)題的問題是基于真實(shí)情境下創(chuàng)設(shè)的。能從物質(zhì)類別的角度分析鹽酸的化學(xué)性質(zhì)及變化，并利用定量分析的方法設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案測定鹽酸的物質(zhì)的量濃度是本節(jié)課的重要教學(xué)目標(biāo)。通過實(shí)驗(yàn)探究活動，建立了“物質(zhì)組成的定量測定”的一般思路和方法，發(fā)展了學(xué)生的“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”核心素養(yǎng)，這樣學(xué)生今后進(jìn)行類似的實(shí)驗(yàn)探究時思路更開闊，手段更豐富，方案更合理[5]。學(xué)生通過“設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，自主評價、優(yōu)化并實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案”的學(xué)習(xí)活動，經(jīng)歷了“理論分析→思考討論→設(shè)計方案→實(shí)施方案”的科學(xué)探究的一般過程[6]。在如今用播放視頻代替學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、教師演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)現(xiàn)狀下，在高一開學(xué)不到2個月的時間，開展這樣的實(shí)驗(yàn)探究活動正當(dāng)其時，不僅有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，還鍛煉了學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)操作能力，發(fā)現(xiàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能上的欠缺，有利于教師在今后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中更加有的放矢。學(xué)生具身體驗(yàn)了實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計、優(yōu)化和實(shí)施實(shí)驗(yàn)的全過程，發(fā)展了在真實(shí)情景中解決實(shí)際問題的能力。另外，將實(shí)驗(yàn)探究中的數(shù)據(jù)處理進(jìn)行習(xí)題化設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生更多地關(guān)注化學(xué)計算所承載的化學(xué)知識、化學(xué)概念和原理，體會實(shí)驗(yàn)是定量研究的重要方法。

3.借力現(xiàn)代教育技術(shù)實(shí)施教學(xué)

由于這節(jié)課的容量偏大，應(yīng)該將其設(shè)計成兩個課時：第一課時主要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計、改進(jìn)和優(yōu)化；第二課時讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案實(shí)施探究，并如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，最后對實(shí)驗(yàn)過程出現(xiàn)的操作規(guī)范、實(shí)驗(yàn)可行性、甚至失敗原因進(jìn)行理性的分析，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神，以及安全意識、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和堅(jiān)忍的意志品質(zhì)。也可以先布置學(xué)生在課前設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，在智慧教室的教學(xué)環(huán)境下，利用希沃軟件強(qiáng)大的交互功能，教師在上課前對學(xué)生設(shè)計的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行分類，選取具有代表性的實(shí)驗(yàn)方案投屏出來，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行互評，然后教師再進(jìn)行點(diǎn)評，最終擬定合理可行的實(shí)驗(yàn)方案。對于實(shí)驗(yàn)儀器和裝置的組裝，引導(dǎo)學(xué)生利用希沃系統(tǒng)自帶的功能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)儀器的拖拽功能組裝好實(shí)驗(yàn)裝置，為最后的實(shí)驗(yàn)探究做好準(zhǔn)備。

四、展望

實(shí)驗(yàn)是化學(xué)科學(xué)探究的主要內(nèi)容和方法，通過實(shí)驗(yàn)探究活動可以引導(dǎo)學(xué)生拓寬認(rèn)識視角和認(rèn)識思路，發(fā)展學(xué)生“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”核心素養(yǎng)[7]。“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”核心素養(yǎng)的本質(zhì)是學(xué)科理解與學(xué)科思維，發(fā)展的基本路徑是學(xué)生的科學(xué)實(shí)踐活動。如果將教科書上的習(xí)題僅作為課后作業(yè)布置給學(xué)生，采取“教師批閱作業(yè)，然后教師在課堂上進(jìn)行講評”的處理方式，不足以充分發(fā)揮習(xí)題的教育功能和價值，學(xué)生也就無法體會組裝實(shí)驗(yàn)儀器時需要用蒸餾水濕潤導(dǎo)管然后再連接橡皮管的必要性；如果不讓學(xué)生親自動手進(jìn)行沉淀洗滌的基本操作，學(xué)生就無法體驗(yàn)洗滌的重要性；如果不讓學(xué)生親自動手進(jìn)行沉淀質(zhì)量的稱量，學(xué)生可能還停留在定性的分析角度，不知道在設(shè)計實(shí)驗(yàn)時應(yīng)該盡可能獲得更多質(zhì)量的沉淀；如果不讓學(xué)生檢驗(yàn)沉淀是否完全的操作，學(xué)生可能就在回答問題時文本表達(dá)“漏洞百出”。對教科書習(xí)題的教學(xué)功能和價值進(jìn)行二次開發(fā)，拓展為實(shí)驗(yàn)探究活動，就是堅(jiān)持“實(shí)踐導(dǎo)向”的實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)，是在學(xué)科理解基礎(chǔ)上以發(fā)展學(xué)生“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”核心素養(yǎng)為目標(biāo)的一種新的教學(xué)嘗試，雖然面臨的挑戰(zhàn)不少，只要教師不忘教育初心使命，就一定能獲得可喜的教學(xué)效果。

總之，將教科書上的“習(xí)題”引申為“問題”，把“問題”拓展為“問題解決”的探究實(shí)踐活動，使教科書習(xí)題逐步實(shí)現(xiàn)由知識本位向?qū)W科關(guān)鍵能力的轉(zhuǎn)化，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展[8]。