基于核心素養的科學實驗“深度學習”實踐

胡巧玲 臨海市外國語學校 浙江臺州 317000

一、什么是深度學習

基于科學核心素養的科學深度學習就是要我們在教學中，盡可能多的給學生親自動手實驗機會，尊重事實，使他們敢于發表自已的見解；善于與人合作；合作互動的探究性學習方式，各種新穎的、有創意學習方式已成為科學教學者的追求目標。

二、目前科學實驗現狀

科學課程的一個比較顯著的典型特點就是以實驗為基礎，通過實驗來有效證實理論知識的科學性和實踐意義及其重要價值。教師應該積極鼓勵學生自己動手進行試驗的實踐活動，在自主探究中挖掘學科的本質，對科學知識進行一個更加深刻的理解和認識。

三、指向“深度學習”的科學實驗優化實踐案例

（一）課題的提出：將二氧化碳與氫氧化鈉進行反應，是不能夠看到比較明顯的反應現象的，因此運用驗證氫氧化鈉與二氧化碳是否反應的實驗設計是可以很好的提升學生的思維能力。

（二）實驗目的及實驗原理

CO2與NaOH進行直接反應的現象比較不明顯，所以需要設計相對來說比較簡單的實驗使其產生比較明顯的現象來進行判斷，其主要觀察方法有兩種：一種是從檢驗的產物進行入手，二是從實驗反應物的狀態變化引起，可以通過氣體壓強的變化來考慮。

（三）實驗方案設計

【方案一】

生1：NaOH是堿性的，生成的碳酸鈉是鹽，我們覺得鹽應該是中性的，可以這樣設計如右圖。

師：這位同學想到采用酸堿指示劑的方法，

生2：我認為這樣是不可以的，因為碳酸鈉屬于鹽，可是它的溶液卻是堿性的。

（進行實驗方案一沒有觀察到褪色）

師：化學實驗過程中可以想到使用指示劑，這也是思考的一個很好的有效途徑，我們以前學過的一些化學反應可以通過利用指示劑來檢驗。

【方案二】

可以這樣進行方案的設計：將二氧化碳與氫氧化鈉進行反應，并且在反應后的溶液里滴加氯化氫。

師：大家同意他的說法嗎？

生：同意。

師：那我們觀察一下實驗吧。實驗現象可以看到有氣泡產生，證明二氧化碳與氫氧化鈉確實可以進行反應。證明設計已經獲得了成功。

小組討論總結出檢驗碳酸鈉的存在，實際上就是檢驗碳酸根離子的存在，但又要排除H2CO3的影響，方法歸納如下表：

各小組進一步討論交流，類似的實驗裝置討論分析歸納如下：

【方案三】

可以這樣進行實驗方案的設計：取兩支合適的試管，使其各自充滿二氧化碳，然后將其中一支倒立在水中，另一支倒立在氫氧化鈉的溶液中，經過一段時間以后，將會觀察到兩只試管內的液面上升的情況的變化。

引導1：前后形成對照的實驗設計方案還可這樣設計：

【方案四】

師：根據反應物與生成物在無水酒精中的溶解性，形成對比實驗，直接進行證明，思路嚴謹。

學生討論后，具體步驟如下：

步驟1：將少量碳酸鈉粉末溶于無水酒精中，現象不溶解；

步驟2：將少量氫氧化鈉固體溶于無水酒精中，現象溶解；

步驟3：配制飽和NaOH的無水酒精溶液；

步驟4：向飽和的氫氧化鈉的無水酒精中加入二氧化碳，直至產生白色的沉淀碳酸鈉為止。

（演示方案四，取得成功）

四、對于“深度學習”的科學實驗優化實踐的思考

教材是依據課程標準的要求編制而成，能為教學實踐提供依據，但卻不是教學的全部。在教學實踐中，我們學會合理使用教材，對實驗進行優化與創新，是學習過程中的自然拓展。所以課堂上充分利用小組合作討論，學生交流分析，把足夠的時間留給學生動手實驗，通過觀察、分析、思考、討論，學生對自己的設計方案一步步地修正，只有這樣，才能培養學生的分析與綜合能力，才能做到真正地深度學習，促進我們學生核心素養的提升。