實驗是化學的命脈，是化學教學的重要組成內容，也是學生化學核心素養提升的重要途徑。但在實際教學中，受內容多，耗時長，短期教學效果不明顯等因素影響，中學化學實驗長期被忽視，對學生核心素養的形成造成了很大的影響。2019年11月，教育部印發《關于加強和改進中小學實驗教學的意見》，要求完善實驗教學體系，創新實驗教學方式，強化實驗教學要求。“三個課堂”顧名思義是三種形式的課堂，是教師教學與學生學習、知識傳授與能力培養、智能發展與人格養成的3種類型的場所。如果按照學習內容和時空分布劃分，它既不是傳統意義上的校內課堂，又不全是教師授課的課堂，而是學校綜合課中課后、校內校外、線上線下等內容，有目的、有計劃、有組織地實施所有教育教學活動的總和。“三個課堂”在落實立德樹人過程中共同構建了“大課堂”概念，雖定位不同、側重不同，但相互融合，使得學校教育與校外實踐、課內與課外、師生與社會課堂參與者、校內與校外教育資源得以有效整合，相向而行，共同發力。2021年7月，“雙減”政策落地，教學的戰場回歸學校，家長和社會對學校期望值很高。那么，如何提高化學課堂效率？如何使課內和課后教學縱向延伸？如何提高學校課后服務水平和質量呢？筆者認為，實驗是解決這些問題的一個非常好的突破口。本文以“萃取”實驗教學為例，通過多個化學實驗項目的一體化設計，將“三個課堂”聯動起來，有效凸顯了教學內容的基礎性、拓展性、實踐性和創新性，構建了化學學科“大課堂”，培養了學生核心素養，完善了校本實驗教學體系，促進了師生的個性化發展，真正提升了學校課后服務水平和質量。

一、實驗內容設計

萃取在生活中普遍存在，小到家里泡藥酒、泡茶、制作辣子油，大到工業上金屬離子的分離提純，以及化妝品中活性成分的獲取，這些都會用到萃取。因此，筆者對萃取實驗教學內容進行了情境化、項目化、任務化、個性化的設計，主要設計了以下5個項目，項目之間層層遞進，將學生對萃取的理解推向縱深，實現了學生深度學習和思維進階。

1.探究碘在不同溶劑中的溶解情況

探究碘在不同溶劑中的溶解情況時，教師要引導學生查閱資料，讓學生緊密聯系生活，找到問題的根源。例如，生活中用到的碘酒、碘伏這兩種消毒劑成分完全相同嗎？有什么區別呢？如何合理使用呢？碘單質作為主要成分還溶于其他溶劑嗎？在教學過程中，筆者通過實驗，為學生演示了碘單質分別在水、乙醇、四氯化碳、苯、植物油、1mol/L氫氧化鈉溶液、1mol/L硫酸溶液、汽油中的溶解度。通過該實驗，學生了解了溶劑的多樣性，明白了溶質和溶劑混合時一定有物理變化的發生，也可能會有化學變化發生，且同一種溶質在不同溶劑中的溶解度差異較大，為學生下一步學習萃取原理奠定了基礎。

實驗結束后，筆者讓學生思考：“同一種溶質在不同溶劑中的溶解度受哪些因素影響？”并借助控制變量思想，指導學生先設計實驗，探究影響溶解度的因素：內因——物質本身的性質，外因——溫度、壓強等，再根據內因，讓學生查找資料開展研究性學習，從物質結構的角度揭示“相似相溶”這一溶解性規律，全面培養學生的化學思維。

2.探究一種溶質與兩種溶劑同時存在的溶解情況

筆者將上述實驗所涉及的溶劑由一種擴展為兩種，將其混合進行溶解實驗，讓學生觀察兩種溶劑和一種溶質共存時會發生怎樣的變化。該實驗可以培養學生的觀察能力，讓學生基于宏觀辨識進行有效思考，提出自己的猜想和解釋。此外，筆者還引導學生進行了微觀探析，讓學生全面了解萃取的基本原理，通過分析實驗結果建立萃取初級模型。這種教學方式利用矛盾論為學生思維進階搭建腳手架，由單一矛盾向多矛盾共存的體系演化，讓學生從根本上理解萃取的原理及操作步驟。

3.如何從碘水中獲取碘

從碘水中獲取碘的項目是為了讓學生掌握分離的核心原理和基本方法。新課標要求學生掌握萃取的基本技能，所以學生理解基本原理后，教師還要幫助學生規范使用分液漏斗和操作分液實驗，熟練流暢地操作萃取的基本步驟。

碘水是溶液，想要得到溶質，很多學生會想到蒸發，當學生說出自己的想法后，教師不能直接否定，而是要引導和鼓勵學生，讓學生尋找證據驗證觀點，并設計實驗進行驗證，這樣才能體現實驗的功能和價值。驗證這一知識時，教師不是在課堂上扯著嗓子左一遍、右一遍地強調各種分離手段的使用條件，而是要為學生演示蒸發碘水的實驗，讓學生在實踐中了解不同分離方法適用的條件及相關物質的特性，這樣就水到渠成地達到了教學效果。實驗結束后，教師可以以資料卡片的形式為學生呈現各物質的沸點、升華溫度、溶解度等一系列理化特性，還要對實驗數據進行分析和解讀，并利用前兩個項目的鋪墊引導學生思考和遷移，讓學生認識萃取這一分離手段的作用。通過該實驗，學生就能建立萃取分離手段的基本模型，了解萃取劑選擇的條件。筆者認為，本項目實驗素材豐富，對培養學生與文本對話的能力，以及學生提取加工信息的能力有著極大的幫助。

4.生活中的萃取研究

該項目著眼于學生的生活實際，在社團指導教師的幫助下，學生認真地進行了萃取的應用研究，目的是了解化學給人類生活帶來的巨大影響，并理解混合物分離提純的意義和價值。

在教學過程中，筆者非常注重生活中的實驗原理，如陜西本地特色——油潑辣子。在陜西，油潑辣子是非常著名的特色美食之一，很受人們喜愛。油潑辣子其實就是將辣椒中的色素萃取到了油中，制作成紅油，陜西涼皮中的紅油就是一大特色。那么，紅油的香味怎樣才能更濃呢？筆者認為，這就要在實驗中探究如何使萃取的效果更好。在實驗過程中，筆者讓學生從科學的視角感受萃取的魅力，體會勞動人民智慧，并從中了解傳統文化，發揚傳統文化。并讓學生采用正交實驗的方式，用不同種類的油、不同顆粒和不同產地的辣椒面、不同的油溫、不同的佐料制作油潑辣子，對比油潑辣子的色香味兒。學生制作一碗碗辣子油既是實驗產品，又是勞動成果，他們非常開心，有一些學生在家里又進行了實踐操作，為家人制作了美味的油潑辣子。

此外，化學社團指導教師還給出了很多生活中萃取的應用方向，如辣椒口紅制作、藥酒泡制、中藥熬制、青蒿素的提取、化妝品中活性成分的萃取等，每個方向都深受學生的喜歡。筆者帶領學生查找資料，設計實驗方案，展開實踐研究，整個過程充滿了歡聲笑語，那種教學相長，學有所獲的滿足就是踐行立德樹人最好的證據。在這些活動中，學生動手操作，且有了相應的產品產出，不僅激發了他們學習化學的熱情，還落實了智育和勞育。需注意的是，在制作過程中，筆者非常注重學生安全意識、環保意識和社會責任感的培養，這是素質教育的又一種體現方式，也是滲透思想道德教育的有效方式。

在制作辣椒口紅的過程中，學生了解了辣椒中的辣椒堿的性質與應用，知道了辣椒中產生辣味的是辣椒堿，而辣椒紅素只是顏色，所以制作辣椒口紅時可以去掉辣椒堿，提取辣椒紅素。這是一個非常復雜的物質分離提純過程，學生在前期查閱資料設計實驗時，化學核心素養已經得到了質的提升，在后期產品的生產中更是掌握了精細化工的相關專業知識，整個實驗過程中就是一堂堂感同身受的職業生涯教育課。學生在實驗過程中充分感受了各行各業的艱辛與精彩，這些實驗教學內容對學生的職業生涯規劃有著重要的意義。學生將制作的辣椒口紅進行了包裝和美化，作為教師節禮物贈送老師，這樣既落實了美育，又激發了學生的創造能力，培養了學生的思想道德品質，這種拓展性實驗教學內容設計，真正實現了五育并舉、立德樹人的目標。

5.生產中的萃取應用

本項目主要來自工業生產，筆者雖對本教學內容做大量的功課，但沒有辦法讓學生在學校真實感受或模擬具體的生產過程。因此，筆者帶領學生進行了實地參觀，并邀請專業人員進行講解，幫助學生完成二氧化碳超臨界萃取植物精華、金屬礦物分離中萃取和反萃取兩個萃取實驗，這也是高考中出現率較高的關于萃取的考查形式。通過工業案例，學生找到了學習發生的起點和意義，理順了邏輯思路，思維能力得到了很大的發展，化學學科核心素養也得到了提升。

二、實驗教學時空設計

“三個課堂”聯動的“大課堂”是實現教師、教育管理者、社會知識提供者與學生互動交流、熏陶感化的一體化課程，是學校、家庭、社會三位一體協同育人的教育新生態。筆者將第一步中的實驗內容安排在第一課堂，在第二課堂和第三課堂分別落實、完成教學內容對應的教學評價，真正體現教學評一體化的全過程。

項目1、2、3在傳統的第一課堂中進行教學和探究，是萃取的基本知識和基本技能，以紙筆和操作評價為主。在這個過程中，筆者非常注重學生思維能力的培養，關注學生學習意義的發生。每個實驗都在真實的教學情境中進行，而不是硬塞給學生的。第一課堂的實驗教學是在真實情境下引出話題的，這部分內容是基礎，要求學生全員掌握。中學化學課程課時少，教學壓力大，教師要利用更多的課時展開萃取應用探究是不切實際的，所以學生掌握萃取的基本原理和基本技能后，就可以在課外選擇自己感興趣的內容進行拓展性和實踐性實驗，也可以在家或學校化學社團研究生活中的萃取案例，這樣就能充分體現課程的個性化和多樣化特點。在工業生產的萃取項目中，由于學校裝置和試劑不充分，筆者很難為學生模擬。因此，講授這部分內容時，筆者帶領學生走出學校，讓學生在真實的情境中觀察、感受、了解化學在生產生活中的重要作用，理解萃取的意義和價值。

項目4是指導教師給出研究內容后，讓學生選取自己感興趣的研究方向，在收集查閱專業資料的基礎上，在第二課堂的化學社團或在家長的指導下進行實驗探究和產品生產，形成研究報告并上傳綜合素質評價平臺。這種同學互相分享交流的教學方式，真正體現了第二課堂的價值和意義，為五育并舉提供了落腳點。需要注意的是這個過程中的評價應該是多元化的，既要有研究報告評價，又要有實驗或實踐過程中學生的行為習慣、價值觀等隱性評價。因此，筆者采取生生互評、教師評價、家長評價、路人評價等方式，讓學生根據自己的特長規劃職業。

項目5開放性、綜合性和實踐性很強，必須走出學校才能實施。筆者利用西安得天獨厚的地理條件，提前聯系了科研院所、化工廠、藥廠、大學實驗室等，通過研學旅行的方式帶領學生進行萃取和反萃取實驗分離提純礦物中的金屬離子、超臨界二氧化碳等。在研學過程中，學生認真觀察，積極詢問、記錄，對工業生產過程的萃取有了全方位的感知和認識，在真實的實驗情境里看、學、思，在參觀中學，在體驗中學，將學習成果轉化輸出形成研學報告。在此過程中，筆者對學生的合作能力、道德水平、行為表現等給予了過程性評價，實現了開始和終結都有合理的評價。此外，如果學生想要進一步研究該內容，筆者認為可以聘請相關領域的家長指導學生撰寫課題研究申請，鼓勵學生積極參與西安市“春筍計劃”課題研究評選，如果學生能夠順利答辯入選，就可以邀請專業的教授進行指導和幫助，讓這種研究走向縱深，以此培養學生的創造能力和質疑能力。

三、實驗教學共同體構建

“三個課堂”的教學內容層層遞進，逐級攀升。第一課堂主要以化學科任教師為主體，在課堂上重點講解萃取基本原理和方法；第二課堂采用社團指導教師聘任的方式，將參與化學社團的各科教師、對化學感興趣已經上大學的畢業生志愿者，以及相關家長或專家納入學校社團，提升社團的服務質量和育人能力；第三課堂要突破年齡、班級的限制，消除學科障礙，由學校轉向社會資源，充分挖掘和調動可利用的、豐富的社會教育資源，形成育人合力，利用一切力量為學生知識能力的提升助力，這樣實驗教學共同體將會更加龐大。

總之，“三個課堂”聯動的實驗教學大課堂設計是一個非常艱巨的任務，教師知識儲備、社會資源情況及實驗設計水平都會影響到大課堂的開發。因此，學校應該以教研組為研究團隊，集思廣益，群策群力共同完成這個艱巨的任務。此外，在項目設計過程中，學校要按照教學內容的基礎性、拓展性、延伸性和創新性原則，從初三到高三進行一體化設計，凸顯設計的層次性和系統性。要建立健全完善社團發展體制，積極吸引和納入各專業人員，使其成為社團指導教師對學生進行個性化、專業化的指引。要利用西安市豐富的高校、科研院所、工廠、企業等社會教育資源，積極構建特色化的校本實驗教學體系。還要通過“三個課堂”充分調動學生學習化學的興趣，提升化學教學質量，切實減輕學生的學習負擔，積極落實國家“雙減”政策。

（陜西省教育科學“十四五”規劃課題《“三個課堂”融合下的中學化學教學案例實踐研究》研究成果。）

作者單位  西安市第二十六中學  西安市教育科學研究院

責任編輯：張言