“双减”背景下构建化学实验学习共同体教学实践

江苏盐城市大丰区草庙初级中学（224100）季通样

在全国上下推行“双减”政策的背景下，构建学习共同体是一种有益尝试。所谓学习共同体，是学习者和助学者共同构成的团体。当前初中化学实验的实际教学中，实验的探究环节多浮于表面或流于形式。相当一部分学生在实验教学中处于虚假学习或浅表性学习状态。在“双减”政策下，化学实验教学该如何寻求新的突破？

这就要求教师不但要重视探究式实验教学，而且要重视通过探究式实验教学来防止和杜绝学生的实验学习浮于表面，从而真正引发学生的深度学习。当深度学习成为常态，那些脱离实验探究而进行的题海战就会被有效压缩，从而使得机械重复的化学作业大幅减少。笔者以“双减”政策的推行为契机，进行了学习共同体生态下的探究式化学实验教学实践。

一、学习共同体生态下的探究式演示实验教学实践

演示实验是化学教学中的“家常菜”，在初中化学实验教学中具有数量多、频次高的特点。如何让演示实验发挥别具一格的作用，在学习共同体生态下引入探究式演示实验就是一种不错的尝试。

（一）精心设置学习共同体生态下的探究式演示实验

在设置探究式实验时切忌牵强附会，为此，教师在将教材中的传统演示实验探究化时，一定要把握好几个问题：首先，实验必须能为对应的化学主体内容教学服务；其次，实验必须能切实有效地培养学生的探究性思维能力；再次，实验一定不能在化学主体内容教学中喧宾夺主；最后，实验一定不能增加学生的学业负担。如在运用生活中的注射器等物品来设计探究式“测定空气中氧气含量”的实验时，笔者建议把实验的讨论环节放在课堂上进行，但具体的实验操作和评价等环节最好放到习题课或单元复习课上进行，这样设置的目的就是防止在一堂课上因为探究和操作的内容过多，而影响了本节课对“空气中氧气含量”主体内容的教学。同时探究式演示实验的讨论、操作和评价环节的分散还能减少学生单次课的学业负担，呼应“双减”政策要求。

（二）精确设计学习共同体生态下的探究式演示实验

探究式演示实验不能只做蜻蜓点水式的探究，因此，学习共同体生态下的探究式实验的设计要能充分调动学生的知识储备和实验基础，并能够将化学实验和化学知识有效整合起来。例如，在教学“燃烧条件”一课时，笔者在教材演示实验的基础上，设计了往水下的白磷表面持续通氧气的探究环节，所通氧气用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制得，现制现用，由学习共同体内的成员分工合作，互助完成。笔者有意引导各个学习共同体尽量把制取氧气的操作让给在前面制取氧气实验中动手少或实验失败的学生来完成。这样的探究式实验设计有“一石多鸟”的作用：1.通过白磷在水下发生燃烧的实验现象，激发学生探究化学的兴趣。2.深化学生对燃烧条件的认识。3.通过组合实验，有效重现并温习实验室制取氧气的实验，同时体现学以致用的教学理念。4.通过组合实验，有效锻炼学习共同体生态下各组组员的互教互助能力，同时引发学生的深度学习。

二、学习共同体生态下的探究式分组实验教学实践

分组实验是化学实验教学中的“必备硬菜”。无论是中考实验操作考查，还是笔试考查，分组实验的教学内容都是考查重点。

（一）学习共同体生态下新授阶段的探究式分组实验

探究式分组实验可以充分照顾到学习共同体内有能力差异的学生。实际教学中，笔者发现不同的学生身上存在明显能力差异，有些学生观察力敏锐，有些学生动手能力强，有些学生善于理论分析，有些学生精于归纳总结。在学习共同体分组实验中适当设计探究环节，恰恰可以兼顾这种“尺有所短，寸有所长”的情况。笔者在分组实验的新授阶段，根据不同学生的特长进行学习共同体科学分组，并在传统分组实验中融入探究环节，让不同能力的学生都能在合作学习中有所为，有所获。如在实验室制氧气的分组实验中，传统的分组实验是加热KMnO4制取O2，并采用排水法收集。笔者对学习共同体分组实验进行了探究式设计，首先进行分组对比探究，让相邻的学习共同体做对照实验。一组在试管口堵一团疏松的棉花，一组不堵棉花，两组对比得出结论：试管口不堵棉花会导致KMnO4粉末进入导管，进而污染导管、橡皮管、水槽。实验现象的鲜明的对比让学生一目了然，加深印象。其次，让相邻的两组学习共同体分别做向上排空气法和排水法收集O2的探究操作，在对比中观察两种收集方法的优缺点并进行总结，收集后分别用带火星的木条进行检验，看两种方法收集的O2的纯度是否有差异，若有，则要求学生进一步分析造成差异的原因；还可以用带火星的木条和燃着的木条分别检验氧气，看哪种方法现象更明显。笔者发现这种在不同学习共同体间进行的探究式分组实验，改变了传统实验的验证性操作，有效调动了学生的探究欲，并培养了学生的探究思维和探究能力，使整个实验课堂变得灵动且富有探究意味。更为重要的是其有效杜绝了简单验证性实验导致的虚假学习和浅表性学习，让学生获得深度学习的体验。那些在对比中获得的直观且生动的实验体验，能对学生的大脑形成深度刺激，从而让学生产生深刻记忆，大大减少学生学习中的反复背诵和反复刷题，让“双减”政策在实验教学中得到有效落实。

（二）学习共同体生态下复习阶段的探究式分组实验

复习阶段是否需要做化学实验一度颇有争议，现实教学中，部分教师常常以中考复习时间太紧张等理由为借口，不再组织分组实验。而中考中关于实验探究的考查比重却很大，于是复习教学中师生多通过试题对化学实验进行推演。这样的实验复习教学就是“从理论到理论”的纸上谈兵，教学效果不尽人意。笔者尝试在复习教学中适时适量地穿插探究分组式实验，用鲜明生动的复习实验来代替刻板机械的实验题刷题，收到较好的教学效果。如将粗盐提纯实验和配置一定质量分数的NaCl 溶液实验进行组合，在学习共同体内进行探究式组合实验设计。在实验中，让学习共同体小组成员分工合作，在分组探究后进行如下综合性讨论和归纳：1.实验中前后几次用到玻璃棒，玻璃棒的作用分别是什么？2.粗盐提纯过程中哪些操作发生了物理变化？哪些操作发生了化学变化？3.粗盐提纯过程中加入NaOH、BaCl2、Na2CO3的先后顺序及原理分析。4.粗盐产率误差及分析。5.配置误差及分析。特别是针对学生对粗盐提纯过程中NaOH、BaCl2、Na2CO3几种药品加入的先后顺序的疑问，笔者设计了六组实验顺序：A组：NaOH、BaCl2、Na2CO3；B 组：NaOH、Na2CO3、BaCl2；C 组：BaCl2、NaOH、Na2CO3；D 组：BaCl2、Na2CO3、NaOH；E 组Na2CO3、BaCl2、NaOH；F 组：Na2CO3、NaOH、BaCl2。分组实验时，让各个学习共同体分别选择其中的一个实验顺序进行实验，归纳后再进行班级讨论交流。这种学习共同体生态下的共探、共研，变以往单纯且单薄的理论讲授为生动的实验操作，让学生在分组探究实验中深度学习并掌握相应的化学知识。这样的探究式分组实验充分发挥了群体的推动作用，使中考实验复习极具针对性，让深度学习在群体动力的推动下真实而高效地发生，同时让“双减”政策中减轻学生过重作业负担的要求得到有效的落实。

三、学习共同体生态下的探究式家庭实验教学实践

人教版初中化学教材中设置了一定数量的家庭实验，这是对教学主体内容的有益补充和重要拓展。但部分化学教师不重视课外实验，使得家庭实验一度被忽视。笔者认为家庭实验是初中化学实验教学中的一道“甜点”。组织好家庭实验对整个化学实验教学，甚至对初中学生的化学学科学习能起到锦上添花的作用。家庭实验教学中教师作为助学者，可按照学生家庭住址的就近原则和学生个人能力的差异性原则，精心设置学习共同体——社区互助型学习共同体。教师周五前就本周家庭实验的原理和安全操作注意事项等内容进行教学指导，然后由学习共同体成员自主对材料准备、装置组装、实验观察和记录等环节进行细致分工，利用周末时间开展实验探究。教师可进行网上远程实时指导。

（一）学习共同体生态下探究式家庭实验的真实效用

适时适量地组织一定社区范围内的家庭实验，并在实验过程中发挥和增强学习共同体的学习效能，是一个值得深入研究的课题。笔者在第四单元“自然界的水”的教学过程中，尝试将家庭实验“自制简易净水装置”设计成学习共同体生态下的探究式实验。在活性炭的选择上，学习共同体成员的观点和建议得到了很好的倾听、尊重和采纳，从车用除甲醛炭包中取用、从冰箱除臭剂中取用，或直接使用土灶烧制的木炭等方案被一一选用。另外，教材中提到实验要使用纱布，学习共同体成员就纱布的替代品进行了广泛讨论，生活中常见的布匹材料都被列入讨论和实验的范围。学习共同体的群体力量使得学生的探究热情高涨，交流讨论和思维碰撞使得学生的实验探究能力倍增。另外，在新冠疫情反复波动的背景下，这种基于社区就近原则构建的化学实验学习共同体的方式能发挥自身优势，在防疫政策要求下促进远程实验教学目标的达成。同时，同一社区范围内的学习共同体可以解决学生离校后的学习互助问题，社区家庭学习共同体的出现可以有效代替校外培训机构的节假日补习功能，从而为“双减”政策助力。

（二）探究式家庭实验对学习共同体生态的正向反作用

让学生在周末独自进行家庭实验，他们很可能碰难即止或浅尝辄止，这样根本谈不上真实有效的实验探究，更谈不上实验层面上的深度学习。而基于学习共同体的实验学习，变单打独斗为互助协作，这不仅能使学生的实验思路更广、实验方法更多，而且能使学生提高合作意识和强化团队精神。

在第十单元“常见的酸和碱”的教学中，笔者设计了家庭实验——“家用清洁剂的探究”，引导学生分别探究厕所清洁剂和厨房清洁剂的清洁原理、成分分析和使用注意事项等。考虑到两类清洁剂的腐蚀性等因素，笔者在布置实验时特别强调，实验统一安排在周六上午9 点钟进行，每个学习共同体必须请至少一位家长陪同，教师利用QQ 平台进行远程指导。在一次实验过程中，某学生从新闻报道中看到厕所清洁剂与84 消毒液混合会发生爆炸，其家中正好有这两种试剂，很想做一做这个实验。这个想法超出了本次家庭实验探究的范畴，同时在学习共同体内也存在分歧，有的学生想看爆炸效果，也有的学生害怕爆炸造成实验事故和伤害，陪同家长无法权衡定夺。于是该学习共同体将这个问题通过QQ 反馈到笔者处，笔者考虑到实验的安全性，制止了该实验尝试，并答复此实验可在学校实验室由教师进行微型实验演示。在远程指导过程中，笔者多次赞扬了学习共同体遇事讨论、不盲动的好习惯，避免了一场实验安全事故的发生。笔者也在化学实验教学中多次以此为例，肯定和鼓励学习共同体的作用。

在教师的远程辅导和远程干预下，社区家庭式学习共同体的互助学习使每位学生得到更好的成长和发展，同时能够有效减少因学生“单兵作战”带来的过重学业负担，这与“双减”政策的要求高度契合。社区家庭式学习共同体互助学习的同时，也能使学习共同体的互助合作功能得到正向放大，该实验模式的推行对学习共同体的生态建设具有良好的正向反作用。

一个人可能会走得很快，但一群人一定会走得更远。学习共同体的引入不仅仅是一种课堂教学方法的变革，还改变了课堂教学模式和学生的学习方式，促进了教师的专业成长。学习共同体生态下的探究式化学实验教学是有效提高学生化学学业水平和化学学科素养的推进剂，构建化学实验学习共同体是课堂实验教学的有效延伸，是学生校内和校外学习方式的有益转变，同时也能改变教师的固有教学观念和教学范式。在“双减”政策背景下开展初中化学实验教学，教师可以从演示实验、分组实验、社区家庭实验三个层面，适时适量地引入学习共同体生态下的探究式化学实验教学，以突破传统化学实验教学的时空，破除学生在传统实验教学中存在的虚假学习和浅表学习的痼疾。学习共同体生态下的探究式化学实验教学既能激发学生探究化学的兴趣，有效引发学生的深度学习，还能有效培养学生的创新思维和核心素养，最终形成“减负高效”的化学实验教学新样态。