《化学家庭小实验指导｜教师备课专用》

1化学家庭小实验的备课定位与育人价值演讲人化学家庭小实验的备课定位与育人价值01化学家庭小实验的备课实施设计与评价方案02化学家庭小实验的备课筛选标准与项目分类03教师备课开展家庭小实验的常见误区与规避策略04目录《化学家庭小实验指导｜教师备课专用》我作为一名有着十余年一线教学经验的中学化学教师，在日常备课与区域教研活动中深刻感受到，随着《义务教育化学课程标准（2022年版）》对“科学探究与实践”核心素养的要求不断落地，化学家庭小实验已经从传统的“课外兴趣拓展内容”转变为备课体系中不可或缺的核心组成部分。不少同行在备课时普遍存在“不知道选什么实验、不知道怎么设计任务、不知道怎么评价成果”的困惑，基于此，我结合自身多年的教学实践与教研积累，整理这份专业化指导，为同行备课提供可落地的参考框架。接下来，我将从备课定位、实验筛选、实施设计、误区规避四个维度由浅入深展开说明。01化学家庭小实验的备课定位与育人价值1核心素养导向下的备课目标定位在当前的备课体系中，我们应当将家庭小实验的目标定位为：课堂核心知识的生活化延伸、科学探究能力的生活化训练、化学学科价值的生活化感知，而非简单的“课后作业”或“兴趣活动”。备课过程中，家庭小实验的设计要始终围绕对应单元的核心素养目标展开，例如讲授“金属的锈蚀与防护”单元时，家庭小实验的目标就是落实“能基于化学知识解释生活中金属防护的方法，形成科学探究的对照意识”，而非仅仅让学生观察铁锈的形态。2家庭小实验相较于传统课堂实验的独特优势和学校实验室的分组实验、演示实验相比，家庭小实验具备三个不可替代的优势，这也是我们备课要纳入它的核心原因：2家庭小实验相较于传统课堂实验的独特优势2.1原料取材生活化，消除学生对化学的距离感家庭小实验的原料全部来自生活物品，不需要专业的实验仪器，学生在准备材料的过程中就能感知到“化学就在身边”。我还记得第一年安排“紫甘蓝酸碱指示剂”实验时，有个学生上完课跟我说，原来自己家吃的蔬菜里就有“化学试剂”，之前总觉得化学是实验室里遥不可及的东西，做完实验才发现厨房就是小小的化学实验室，这种观念的转变，是课堂实验很难实现的。2家庭小实验相较于传统课堂实验的独特优势2.2探究时间弹性化，允许学生试错与深度思考课堂分组实验受课时限制，一般要求学生在10-15分钟内完成操作，一旦操作失误就没有调整的空间。而家庭小实验没有严格的时间限制，学生可以反复尝试、连续观察，这种试错的过程本身就是科学探究最核心的体验。我在备课“硫酸铜晶体制备”实验时，就遇到过很多学生第一次因为溶液没有达到饱和，没有析出晶体，他们会自己调整糖水（家庭版用白糖代替硫酸铜，安全性更高）的浓度、调整放置的温度，第二次第三次重新做，最终得到完整的晶体，这个过程中他们对溶解度、饱和溶液的概念理解远深于我课堂上的讲解。2家庭小实验相较于传统课堂实验的独特优势2.3操作空间自主化，助力学生创新思维发展课堂实验的步骤、装置都是统一设计好的，学生只需要按步骤操作即可，而家庭小实验没有统一的器材要求，学生可以根据自己手边的材料调整方案，提出自己的探究问题，这个过程能很好地发展学生的创新思维。例如做“简易净水器”实验时，有的学生用矿泉水瓶，有的用大塑料桶，有的在课本设计的基础上增加了活性炭层、紫外线消毒灯（闲置的小型LED紫外线灯），还有的学生对比了不同过滤材料的净水效果，这些自主创新都是课堂实验无法提供的。02化学家庭小实验的备课筛选标准与项目分类化学家庭小实验的备课筛选标准与项目分类明确了定位与价值后，备课环节首要的工作就是筛选适宜学生完成的家庭小实验，我结合多年实践总结出了明确的筛选标准与分类框架。1家庭小实验筛选的核心原则备课筛选实验时，必须遵循四个核心原则，缺一不可：1家庭小实验筛选的核心原则1.1安全性原则安全性是家庭小实验的第一红线，任何存在安全风险的实验都绝对不能纳入备课内容。我在区域教研中曾经听过一则案例：一位教师为了让学生体验稀释放热，布置了稀释浓硫酸的家庭小实验，最终导致一名学生操作不当被浓硫酸烫伤，这个教训值得所有教师警惕。筛选实验时，要绝对排除使用有毒试剂、强腐蚀性试剂、易燃易爆试剂的实验，所有原料必须是常规家用物品，操作过程不会产生有毒有害物质，也不会有爆炸、灼伤的风险。1家庭小实验筛选的核心原则1.2易得性原则筛选实验时不能要求学生购买专业化学试剂或专用实验器材，所有材料必须能在家庭厨房、储物柜中找到，或者花极低的成本就能买到，不能给学生和家长造成额外的负担。例如我们可以用紫甘蓝代替石蕊指示剂，用小苏打代替碳酸钠，用白醋代替稀盐酸，用矿泉水瓶代替锥形瓶，完全不需要专业器材就能完成。1家庭小实验筛选的核心原则1.3教学关联性原则筛选的实验必须和当前的教学进度、核心知识点高度关联，不能为了做实验而做实验。例如讲酸碱指示剂的时候安排“紫甘蓝测生活物品酸碱性”，讲燃烧条件的时候安排“探究蜡烛燃烧的影响因素”，讲金属锈蚀的时候安排“铁生锈条件的对照实验”，每一个家庭小实验都要服务于课堂教学的核心目标，起到巩固知识、深化理解的作用。1家庭小实验筛选的核心原则1.4适度探究性原则筛选的实验不能只是简单的“按步骤操作看现象”，要留给学生一定的探究空间，能驱动学生提出问题、思考问题。比如“小苏打和白醋反应”实验，不能只让学生看产气的现象，要设计问题“不同比例的小苏打和白醋，产气的量一样吗？多少比例反应最充分？”，让学生带着问题探究，而非机械操作。2不同教学模块的适宜实验项目分类结合初中化学的教学体系，我将适宜的家庭小实验按教学模块分类，方便教师备课时直接选用：2不同教学模块的适宜实验项目分类2.1化学启蒙模块（九年级开篇）这个阶段的核心目标是激发学生的化学学习兴趣，适宜选择现象明显、操作简单的实验，包括：密信书写（淀粉遇碘变蓝，用米汤写密信，碘酒显色）、鸡蛋沉浮实验、自制汽水、蜡烛燃烧产物检验等。2不同教学模块的适宜实验项目分类2.2概念原理模块这个阶段的核心目标是深化学生对核心概念的理解，适宜选择和概念直接关联的探究实验，包括：探究影响蜡烛燃烧时间的因素（对应燃烧条件）、紫甘蓝酸碱指示剂制备与生活物品酸碱性检验（对应酸碱的概念）、白糖晶体的制备（对应溶解度与结晶概念）、不同物质溶解性比较（对应溶解度概念）等。2不同教学模块的适宜实验项目分类2.3元素化合物模块这个阶段的核心目标是让学生掌握常见物质的性质，适宜选择需要长期观察、贴近生活的实验，包括：铁生锈条件的探究（对应金属锈蚀的性质）、小苏打与不同生活酸的产气比较（对应碳酸盐的性质）、硬水和软水的家庭检验（对应水的组成性质）、铜片生锈条件的探究（对应铜的性质）等。2不同教学模块的适宜实验项目分类2.4综合实践模块这个阶段的核心目标是培养学生的综合探究能力，适宜选择综合性强、能输出成品的实验，包括：自制简易净水器（对应水的净化）、水果电池点亮LED灯（对应原电池初步）、鸡蛋壳成分的检验（对应碳酸盐检验）、去除水壶水垢的实验探究（对应酸的性质应用）等。经过前面两个部分的梳理，我们已经明确了家庭小实验的定位和筛选方向，接下来我将结合备课的实际需求，说明具体的实施设计与评价方案，这是备课环节落地的核心。03化学家庭小实验的备课实施设计与评价方案1课前备课的预设设计备课阶段的预设是实验顺利开展的前提，需要完成三个核心工作：1课前备课的预设设计1.1设计结构化的实验任务单教师备课的时候不能只随口布置“回家做某个实验”，必须设计结构化的任务单，明确给出实验目的、材料清单、操作步骤、观察记录要求、驱动探究问题、安全提示五个部分，让学生拿到任务单就清楚知道该做什么、该记录什么、该思考什么。例如铁生锈实验的任务单中，要明确要求学生设置五组对照实验，提醒学生每天观察记录铁钉的生锈程度，最后提出问题“根据你的实验结果，说说生活中防止铁锅生锈可以用哪些方法”，让任务驱动学生思考。1课前备课的预设设计1.2预设可能出现的问题与解决预案学生在家做实验很容易出现各种问题，教师备课的时候要提前预设所有可能的异常情况，准备好解决方案。比如做水果电池时，很多学生用普通小灯泡，因为电流太小点不亮，我备课时就提前提醒学生用旧玩具上拆下来的小LED灯，成功率一下子提升到90%以上；再比如做紫甘蓝指示剂时，很多学生用清水泡出来颜色太浅，我就提前告诉学生可以用少量白酒浸泡，染色效果更好，这些预设能避免学生因为反复失败打击积极性。1课前备课的预设设计1.3提前做好家校沟通铺垫我刚开展家庭小实验的时候，曾经遇到过家长投诉，说孩子回家“玩醋泡鸡蛋”不写作业，后来我备课时都会提前准备一段给家长的说明，明确告诉家长家庭小实验是正规的教学作业，没有安全风险，目的是培养孩子的探究能力，邀请家长监督甚至和孩子一起做，大部分家长了解后都会非常支持，有的家长还会帮孩子记录实验过程，效果很好。2实验过程的组织与引导实验布置下去之后，教师要做好过程性的组织引导，不能布置完就不管了：2实验过程的组织与引导2.1实验前的课堂指导上课一般抽5-8分钟，给学生讲清楚实验的原理、注意事项，展示教师自己提前做的预实验结果，把预设好的常见问题提前告诉学生，让学生少走弯路。2实验过程的组织与引导2.2实验过程的答疑支持我一般会利用班级群每天晚上抽10分钟统一回复学生的问题，也允许学生随时把自己实验的问题、照片发在群里，学生之间也可以互相交流解答，这个过程本身就是互动学习的过程。2实验过程的组织与引导2.3实验后的成果交流下次上课一定要抽10-15分钟安排成果交流，让学生分享自己的实验结果，成功的可以分享经验，失败的可以分享教训。我发现很多时候失败的分享比成功的分享更有价值，比如有个学生分享自己做晶体失败的原因是糖水放太阳底下晒，水分蒸发太快，没有形成大块晶体，其他学生听了之后都会调整自己的方案，对结晶条件的理解更深了。3适配核心素养的多元评价设计在右侧编辑区输入内容备课的时候一定要设计好评价方案，不能做与不做一个样，我一般采用三维评价体系：在右侧编辑区输入内容3.3.1过程性评价：占比50%，主要评价学生的实验记录是否完整，是否按要求完成观察，只要认真完成过程都能拿到满分，哪怕实验结果不对。在右侧编辑区输入内容3.3.2成果性评价：占比30%，主要评价实验成果的质量，比如晶体的完整性、净水器的净水效果等，鼓励学生产出合格的成果。在明确了实施设计之后，我们还要梳理一下教师备课过程中容易踩的误区，提前做好规避，保证家庭小实验真正发挥育人价值。3.3.3发展性评价：占比20%，主要评价学生有没有提出新的问题、有没有创新的设计，只要有自主思考和创新都能拿到高分，哪怕创新的思路不对也会鼓励。04教师备课开展家庭小实验的常见误区与规避策略1常见的备课误区4.1.1定位偏差：要么完全不重视，觉得家庭小实验浪费时间，不如多刷几道题；要么定位过高，给学生布置过于复杂的任务，给学生和家长造成过重的负担。014.1.2设计偏差：要么设计过于简单，只是机械操作，没有探究空间，学生做完就忘，起不到育人作用；要么设计过于复杂，超出了学生的能力范围，大部分学生都做不出来，打击学生的学习信心。014.1.3评价偏差：要么不做评价，布置完就没有下文，学生慢慢就不重视了；要么评价过于功利，只看结果，不看过程，做错就扣分，打消学生的积极性。012对应的规避策略4.2.1分层定位，弹性要求：备课的时候可以根据学情设置必做和选做，基础实验要求全体学生必做，拓展探究实验留给学有余力的学生选做，不做强制要求，避免增加负担。4.2.2简化设计，突出问题：备课的时候尽量简化操作步骤，把核心放在探究问题上，不要追求专业的实验效果，允许学生用生活化的材料替代，只要能达到探究目的就可以。4.2.3激励为主，多元评价：坚持过程性评价优先，以鼓励为主，尊重学生的不同结果，哪怕实验失败，只要能总结出原因，就给予肯定，保护学生的探究热情。