“微探究”作业的实践与思考

杨晓东+黄金泉

摘要：以“探究食品包装袋中的石灰干燥剂”的“微探究”作业为例，阐述如何将探究活动由课堂延伸到课外。通过“微探究”作业让学生在课堂外也能自主探究、合作学习，发挥作业的发展和延伸功能，以改变传统的作业形式、内容及作业完成的方式。

关键词：微探究；作业设计；石灰干燥剂

文章编号：1005–6629（2015）9–0066–04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

1 问题的提出

在新课程理念的指引下，探究性学习已成为化学教学的重要方式，课堂成为学生探究的“乐园”。但与之相配套的探究性作业却较为缺乏，即便设计了少数探究性作业，但因完成的时间长、要求高，平时教学中不易落实，长期下去不利于学生探究能力的发展，为改变传统作业的设计，将探究性的方法从课堂向课外延伸，提出了“微探究”作业新模式。

“微探究”作业是指动手操作的、适合学生短时完成的、有比较完整探究过程的小作业，其内容可以包含实验、小制作等，其特点是完成时间短、易操作、易落实，可独立完成也可小组合作。

“微探究”作业相对传统书面作业有以下优点：一是改变学生对书面作业普遍存在的逆反心理，调动学生完成作业的积极性，实现从“逼着做”到“乐于做”的转变；二是“微探究”作业动手门槛低，适合不同学生广泛参与，能体现“化学源于生活又服务于生活”的新课程核心理念，从而提升学生学习能力、实践能力、创新精神，发挥作业的发展和延伸功能[1]。

2 “微探究”作业的特征、设计与应用

2.1 特征

（1）微型化：“微探究”作业重在微。即问题切入点要小，研究的内容要相对单一，综合程度不宜过高，以保证学生容易上手，体验学习成功的乐趣，不额外增加学生负担。

（2）主题性：要以学生的学习基础、化学经验为基础，围绕有意义的主题进行作业设计，研究的主题可以是课本知识的拓展和深化，也可以是化学知识在社会生活中的应用。

（3）实践性：“微探究”作业强调学生的亲身经历，要求学生积极参与到各项活动中去，在“设计”、“观察“、“探究”、“反思”等一系列的活动中发现和解决问题，体验和感受生活，发展实践能力和创新能力。

（4）融合性：“微探究”作业是化学作业的新模式，是传统化学作业的有益补充和拓展，要与传统化学作业形式有机地结合起来。

2.2 设计

教师要分析近期教学的核心内容与社会、生活的结合点，这些结合点往往能激发学生探究热情，同时从材料的获得、探究的可能性、探究的难易程度、探究的意义多角度分析结合点的探究价值，选取合适的、难易适当、易实施、有价值的探究点作为微探究作业的主题，继而编写微探究作业。

2.3 应用

在学生完成微探究作业后，教师通过阅读学生的探究作业，总结学生探究的方法、设计的思想、探究的结果，寻找学生探究过程中的亮点、疑问、问题，分析探究问题产生的原因，并思考通过后续的课堂教学解决学生探究作业中存在的疑问和问题，以深化微探究作业的意义，提升学生的探究能力，进一步激发探究的兴趣。

3 “微探究”作业的实践——以“探究食品包装袋中的石灰干燥剂”为例

3.1 设计意图

学生在日常生活中经常会接触到干燥剂，食品包装袋中的干燥剂主要是石灰干燥剂，石灰干燥剂的主要成分为氧化钙，氧化钙极易吸水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙又能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙。因此，以“探究食品包装袋中的石灰干燥剂”为载体设计“微探究”作业，可以将化学与生活实际相联系，方便学生利用廉价易得的石灰干燥剂探究生活中的问题，让学生有更多机会主动体验探究过程，这样能更好地明确物质成分猜测及检验的思路和方法，发展了学生提出假设、设计实验方案、进行实验探究、分析现象、得出初步结论以及检验物质性质的能力，激发了学生学习兴趣和探究热情。同时，更有利于学生在运用中体会氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙的性质，构建它们之间的相互转化关系。

3.2 作业编写

选取食品包装袋中装有的石灰干燥剂作为“微探究”的切入口，编写了如下一道“微探究”作业：请根据事先统一准备的一包放置一定时间的石灰干燥剂，先猜想此石灰干燥剂可能的成分，然后通过实验探究它的成分。

3.3 作业完成情况统计及分析

学生上交“微探究”作业后，教师仔细进行批阅，并将学生的探究情况进行统计、分析。

完成此次微探究作业的学生共有42位。其中有26位（占61.9%）预测可能的成分是CaO和Ca（OH）2的混合物，推断的理由大致是石灰干燥剂从外观上看呈白色粉末状、部分发潮结块，因此猜想生石灰可能已经部分吸水生成了Ca（OH）2。12位（占28.6%）预测可能的成分是CaO、Ca（OH）2和CaCO3的混合物，推断的理由是：石灰干燥剂中的生石灰部分变质生成的Ca（OH）2，又有部分吸收空气中的CO2转化成了CaCO3；还有4位（9.5%）预测可能的成分是：CaO和CaCO3的混合物，推断的理由基本同上，只不过考虑生石灰变质生成的Ca（OH）2吸收空气中的CO2全部转化成了CaCO3。

对CaO的检验，学生做的实验有如表2所示的两种。

仔细分析学生的实验，可以发现有些是合理的，有的却并不恰当。利用氧化钙溶于水放热的现象来设计实验证明氧化钙，方法及操作均比较合理，但未考虑实验的安全性。学生利用Ca（OH）2溶液呈碱性的原理证明Ca（OH）2的存在，很明显并不合适，忽略了CaO遇到水后生成Ca（OH）2产生的干扰。学生利用碳酸钙与醋酸的反应产生气体的现象来检验碳酸钙是合理的，但利用碳酸钙不溶于水的性质进行检验并不恰当，因为学生没有注意到氢氧化钙是微溶于水的白色固体。

3.4 作业交流与讲评

“微探究”作业完成的过程中，学生会有很多困惑，学生探究的方法也存在差异，有合理的方法也有不妥之处。为解决这些问题，我们在随后的课堂教学中让学生说说设计的思路、探究过程中遇到的困难、解决问题的方法、交往合作的感受，同时组织学生交流和讨论，反思自己的探究方案，通过比较和评析形成合理的方案，使师生真切地感受到探究活动过程中获得的宝贵的情感体验，激发学生完成“微探究”作业的热情。

3.4.1 环节1：成果展示

本次“微探究”作业的交流中，首先选取代表性的学生，请他们先说清自己是如何猜想的，猜想的依据是什么，又是怎样设计实验来探究、验证自己的猜想，其化学原理是什么，然后呈现出其他学生设计的不同方案。

3.4.2 环节2：互动交流

针对不同的探究方案的探究结果，让学生参与讨论、评析，鼓励学生从不同角度提出新的观点和新的看法，让学生在互动交流中更好地认识自己的优势和不足。本课从氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙三种物质的检验进行互动交流。

学生在讨论氧化钙的检验方案时认识到石灰干燥剂溶于水放出热量大，因此实验有一定的危险性。那么怎样使实验更安全？学生提出了干燥剂用量要适量，容器不能太小，不能在密闭容器中进行，操作时先加干燥剂再缓慢加入水等方法。

学生对Ca（OH）2的检验也提出了质疑，认为干燥剂中存在的CaO遇水会生成Ca（OH）2，从而无法证实干燥剂中的Ca（OH）2是原有的还是CaO与水反应生成的！对利用中和反应放热的原理来检验Ca（OH）2是否存在的方案，经学生交流讨论后一致认为这种方案也不合理，一是忽略了CaO与水反应生成Ca（OH）2，二是食醋中含有水，将食醋滴到干燥剂上时，生石灰与水反应也放热。此时学生非常困惑：在有CaO存在的情况下，怎样检验干燥剂中的Ca（OH）2？教师提供如下资料：Ca（OH）2在高温下分解生成CaO和H2O[2]，引导学生设计方案。经师生共同探讨，有学生提出将干燥剂进行加热，用无水硫酸铜检验生成的水蒸气来确定Ca（OH）2的存在，或用氧化钙、浓硫酸，看质量是否增加来检验生成的水蒸气，以确定Ca（OH）2的存在。设计的实验装置如图1、图2所示。

接着按图1装置进行实验演示，一段时间后，无水硫酸铜变蓝，说明久置的石灰干燥剂中确实含有Ca（OH）2！

另外，学生对利用碳酸钙难溶于水的性质来检验表示怀疑，因为氢氧化钙也是白色固体，且微溶于水（利用溶解度的数据加以说明），所以将干燥剂溶于水后剩余的白色固体中可能含有氢氧化钙。此时引导学生设计实验检验剩余固体中是否存在Ca（OH）2。学生设计并进行实验：取少量干燥剂加入足量水充分溶解后过滤，将滤渣置于少量水中，搅拌静置，取清液滴加酚酞，发现溶液变红，证明干燥剂加水后留下的剩余固体并不全是碳酸钙，还含有氢氧化钙！

3.4.3 环节3：拓展提升

经课堂交流与互动释疑，学生用实验证实了放置一段时间后的石灰干燥剂是CaO、Ca（OH）2和CaCO3三者的混合物，对物质检验的不同方案有了正确的认识，并能正确选择合理的方案。在课堂的结尾教师让学生谈一谈石灰干燥剂的使用注意事项，总结CaO、Ca（OH）2和CaCO3三者的转化关系，学生能顺利解答。

在“微探究”作业的基础上开展复习课教学，学生亲身探究久置干燥剂的成分，既是对CaO、Ca（OH）2和CaCO3三种物质性质的归纳、总结和应用，构建三者之间的相互转化关系，又是运用化学知识解决生活中化学问题的一次练兵，还是对学生“发现问题、提出猜想、设计实验、进行验证、分析推理”探究能力的提升，在课堂讨论中学生反思自己的实验设计中获得了更多的体验：如物质检验时要排除干扰、考虑问题要全面、注意实验安全等等，而这些是学生在完成传统作业时不可能获得的。通过“微探究”作业的批阅，教师对学生存在的问题也了然于心，组织教学时针对性更强，更能有效突破学生的难点和疑点。

总之，“微探究”作业是课堂探究的延续，是化学作业的一种新模式，这种作业模式能有效发挥作业的发展和延伸功能，拓展学生学习化学的时间和空间，提升学生的综合素质和能力。同时，教师在设计出符合学生心理特征、切合教学实际、具有探究价值的探究问题的过程，也是促进教师专业成长的过程。

参考文献：

[1]张新宇，占小红.优化作业系统强化功能发挥[J].化学教学，2014，（1）：7～11.

[2]曹凯.氢氧化钙与碳酸钙的测定[J].合成润滑材料，2006，（3）：16～18.