五化•五求：初中化学实验教学深度学习策略

如何促进实验教学的深度学习，是化学教师亟待的教学思考。而深度学习是一种基于理解的学习，强调学生批判性地学习新知识、新技能，学习科学方法，把它们纳入自己的认知结构中，将已有的知识、技能方法迁移到新的情境中，从而解决实际问题。深度学习致力于发展学生学习能力，让学生积极参与学习过程，不断探索新知识的奥秘，深入剖析知识的内在本质，提升化学学科核心素养。

笔者通过人教版初中化学实验教学的案例实践，提出“五化”“五求”：初中化学实验教学深度学习的策略：实验情境脉络化，力求深度探究的沉浸与连贯体验；实验装置评价化，务求深度探究的绿色与安全实施；创新实验数字化，追求深度探究的精准与科学水平；实验拓展自主化，谋求深度探究的应用与完善发展；实验反思常态化，寻求深度探究的高度与广度提升。

一、实验情境脉络化，力求深度学习的沉浸与连贯

在化学实验教学中，实验情境的创设至关重要。可设计富有启发性的问题导向的实验情境，激发学生的好奇心和求知欲，使他们积极参与到实验探究中，能够更直观感受化学的魅力，从而帮助学生更深入理解化学知识和原理，提升学生的科学素养。

经过笔者的亲身实践发现，将实验情境进行脉络化处理，并生动呈现给学生，并引导他们融入其中，使他们沉浸在实验情境中。借助情境贯穿整个探究过程，有效推动学生的深度学习，充分发挥个人学习的主观能动性。

例如，在探究金属性质中，笔者创设一个故事场景，首饰专卖店柜台上有两件外观一模一样的黄金项链和黄铜（铜锌合金）项链，并标上广告语：“若以假当真，买一赔十。”为了防止自己受骗，你能想出鉴别黄金和黄铜的方法有哪些？

问题一：你能想出几种物理方法鉴别首饰真假的方案？（方法①：测密度，并比较大小。方法②：互相刻画，比较硬度。）

问题二：化学方法鉴别首饰真假的方案又有几种？（方法①：高温灼烧，假黄金由于含有铜，在火烤下会被氧化成黑色的氧化铜。方法②：放入稀酸里面，有气泡冒出的是假的，假货掺有锌，会与酸反应。方法③：放入硫酸铜溶液或硝酸银溶液里面，因为假货掺有锌和铜，会与硫酸铜溶液或硝酸银溶液反应，置换出铜或银。）

问题三：家庭厨房中可以用化学方法鉴别首饰真假吗？若能鉴别，如何设计方案？（通过鉴别首饰真假的实验情境，以此展开探究脉络“物理方法鉴别—化学方法鉴别—家庭厨房中用化学方法鉴别—设计鉴别方案”。）

二、实验装置评价化，务求深度学习的绿色与安全

化学实验装置在实验中发挥着至关重要的作用。实验装置的设计既要符合科学原理和实验需求，又要保证安全，确保使用过程中不会对实验人员和环境造成危害。为了提升实验装置的效能，严格把控安全风险，着力推进实验装置的全面评价化，务求在实验装置的每一个环节都做到精益求精，从而提高实验探究的精准性。

三、创新实验数字化，追求深度学习的精准与科学

数字化实验打破了很多传统实验的定性模式，转为定量模式，通过高精度传感器、自动化控制等手段，实现实验过程的精确控制和数据的准确采集。学生对采集的数据进行分析、深入理解实验现象的本质、深度归纳，主动建构知识。如果在化学教学中，将一些实验设计成数字化创新实验，不但使实验更具有科学性，而且促进学生对实验的深度分析。

例如，教材中酸和碱的中和反应实验，使用酚酞溶液来判断酸与碱发生了反应，但是不少学生认为溶液由红色裉为无色，pH等于7，氢氧化钠溶液和稀盐酸已经反应完。为了揭开学生的迷惑，笔者设计数字化实验，采用Arduino和pH传感器，通过pH的采集系统，在电脑的上位机中输出pH等于7的曲线，和实时的pH曲线。学生比较曲线的变化，就能够得出溶液中pH的变化情况。

通过比较常规实验和数字化实验，创新实验数字化能精确呈现数据，经过深度探究和归纳，得出科学的实验结论：利用指示剂变色只能判断酸和碱发生了反应，而不能判断酸和碱已经反应完。基于精确的数据和曲线，大大提高实验结论的科学性，促进学生对知识的深度理解。

四、实验拓展自主化，谋求深度学习的应用与完善

在化学教学中，适当实施拓展实验，是引导学生深度学习的重要手段。不仅让学生深入思考，更能提升他们的实践能力和创新思维。笔者选择与日常生活紧密相关的实验主题，引导学生自主设计可行实验方案，注重实验数据的处理和分析，帮助学生更好地掌握化学知识、完善认知、发现规律，并解释生活中的化学。

例如，当学习完溶液酸碱性的检验后，笔者让学生阅读教材P64内容——洗发剂和护发剂的酸碱性。据测定结果，发现各类洗发液的pH差别较大，约在7-9之间，护发素的pH均略小于7。请同学们联想一下洗发、护发的程序，设计实验探究溶液的酸碱度对头发的影响。

学生经过深入探究后得出结论：溶液的碱性越强，对头发的影响越大。他们深刻认识到，洗发过程中先使用洗发液，再涂抹护发素，是基于洗发液与护发素之间的中和反应原理，从而调整头发的酸碱度至中性或弱酸性状态，这样有利于头发的健康与生长。

五、实验反思常态化，寻求深度学习的高度与广度

反思过程不仅是一个不断探索和发现的过程，也是教学评价的一种方式。为避免实验结束就大功告成，教师必须引导学生进行实验反思，反思设计原理、实验操作的优缺点；反思实验中的经验教训，提出切实可行的改进建议；反思实验结果，比较预期与实际的差异。分享各自的反思，促进思想的碰撞与交融，进一步拓展思维，寻求深度探究的高度与思考，提升化学学习的深度和广度。

例如，在粗盐中难溶性杂质的去除的探究中，学生感言有的小组得出的精盐产率大于理论值，有的小组得出的精盐产率小于理论值，基于精盐产率的困惑，笔者顺势引导学生进行实验反思。

通过反思实验过程，学生经过讨论、分析 、归纳实验中的困惑和产生误差的操作原因。助力学生提高实验技能、深化对化学知识的理解、培养科学素养；助力教师优化教学方法，提升教学质量。

责任编辑 黄博彦