淺談核心素養背景下中學化學實驗能力的培養

摘 要：隨著教育改革的不斷深化，素質教育逐漸向核心素養教育的方向推進。化學是以實驗為基礎的學科，通過培養學生的實驗能力，豐富學生的實驗知識，一方面能夠讓學生深刻理解理論知識，促進理論知識的學習，另一方面則能夠培養學生運用知識解決相關問題的意識，為化學學科的可持續學習注入新動力。在核心素養背景下，化學實驗能力的培養已成為中學化學教學不可或缺的一環。

關鍵詞：核心素養；中學化學；實驗能力

化學學科與別的學科有所不同，化學上的原理許多源自實踐經驗總結，這種以實驗為基礎的化學原理有時候很難（甚至不能）用理論很好地解釋。化學變化過程是一個微觀過程，通過化學實驗去觀察，去感知，能更好地領悟其變化規律。脫離化學實驗的教學，化學學科變得枯燥無味和難以理解，化學的學習將變得非常困難。“化學是一門以實驗為基礎的學科”，這既表明了化學理論源于實踐經驗，也點明了學好化學的重要途徑。本文將著重介紹培養中學生化學實驗能力的方法。

一、 核心素養背景下化學實驗能力培養的目標

關于核心素養，教育界有很多的界定，不同的學者對核心素養也有著不同的理解，其中北京師范大學的林崇德教授指出：核心素養是學生接受相應學段的教育過程中，逐步形成的適應個人終生發展和社會發展需要的必備品格與關鍵能力。由此可見，學生學習不僅需要獲取學科知識，還需形成與學科相適應的品質和能力。

化學實驗教學在不同的教學情境下可以有著不同的目的，從學科核心素養來看，化學實驗教學有如下目標：1. 激發學生學習化學的興趣，推動學生主動學習化學；2. 通過化學實驗獲得感性認識，理解化學原理；3. 掌握實驗基本方法，提高實驗技能，培養創新意識。

二、 核心素養背景下化學實驗能力培養的策略

（一） 勤做實驗，激發興趣

俗話說“知之者不如好之者，好之者不如樂之者。”無論是學習什么，興趣都是最好的老師。中學的化學實驗許多具有相當的趣味性，對學生具有非常強的吸引力。比如：鈉與水的反應（生：金屬居然能與水劇烈反應！鐵能行嗎？），鎂在空氣中燃燒（生：耀眼的白光猶如電弧焊，威猛！），鎂在CO2氣體中燃燒（生：說好的CO2不支持燃燒，真是知識限制了想象，怪哉！），鋁熱反應（生：回家就煉鐵去！）有趣的化學實驗能夠激發學生的求知欲望，驅使他們積極主動進行課外實驗。長此以往，學生動手能力得到了鍛煉，同時還積累了豐富的實踐經驗，獲取了更多的課外知識。

（二） 善于觀察，積極思考

中學生觀察實驗就像看電影，往往停留在興趣層面，對實驗現象的本質缺乏思考。實驗過程中教師應當引導學生有重點地觀察，對有關現象需進行深入分析。

案例1：鈉與水（含酚酞）反應的實驗教學，主要目的是讓學生認識鈉的活潑性。如果讓學生獨自觀察，實驗結束他們只能對“浮、熔、游、紅”等現象留下深刻印象。如果引導學生邊看邊思考，他們不僅能準確描述實驗的現象，還能了解鈉的基本物理性質：小刀切成小塊——質軟；浮于水面——密度比水的小；熔成閃亮小球——熔點低，有銀白色金屬光澤。

案例2：筆者在教學中曾有意設置一個情境：NH4Cl是常用的焊藥，如果你家在農村，請利用身邊物質制備這種焊藥。“在農村，碳銨

（NH4HCO3是常用氮肥，與飽和食鹽水混合，前者提供NH+4，后者提供Cl-，混合液就起到了

NH4Cl焊藥的作用。”在筆者的提示下，學生立即動手實踐。實驗中有學生對混合液中產生的白色沉淀產生了興趣，這說明學生注意到了實驗的“異常”，并被這種“異常”激起了思考。這正是筆者設計的目的之一：“這其實就是侯德榜制堿法的原理。”“所以NaNO3與稀硫酸混合液能起到稀硝酸的作用，能溶解金屬Cu。”

（三） 注意方法，善于總結

教學實踐證明，開放的、不拘一格的實驗方法更能鍛煉學生的實驗思維。好的實驗方法，最能體現學生的創造力。

在實驗教學中，筆者曾設置一個實驗題目：請設計實驗方案，用未知濃度的NaOH溶液與CO2制備Na2CO3溶液？多數學生根據反應原理：NaOH+CO2Na2CO3+H2O，不假思索地回答：將適量的CO2通入NaOH溶液中。其實這是不對的！學生沒有意識到實驗可能遇到的困難：NaOH溶液濃度未知，CO2為氣體，向NaOH溶液通入CO2既無法知道要通多少，也不好控制CO2的用量。“把NaOH溶液分成兩等份，向其中一份通入過量的CO2，然后與另一份混合。”在老師的提示下，學生恍然大悟：只要保證兩份NaOH溶液等體積，生成的NaHCO3就能保證恰好與NaOH反應得到Na2CO3。

中學化學實驗中，氣體的收集方法是最常見的，也是最基本的實驗能力。收集的方法包括向上排空氣法（圖1）、向下排空氣法（圖2）和排水法（圖3）。實驗教學中，筆者常用圖4裝置來總結氣體收集的方法。先讓學生分析如何用該裝置收集氣體，學生可以輕松總結：從a口進氣，可收集CO2、Cl2等密度比空氣大的氣體；從b口進氣，可收集H2、NH3等密度比空氣小的氣體。若追問：“能收集NO嗎，怎樣收集？”缺乏經驗的學生直搖頭：NO不能用排空氣法收集。而少數經驗豐富的學生立即想到了排水法：容器內先裝滿水，然后從b口進氣，即可收集NO！同理，容器內先裝滿飽和食鹽水，也能收集Cl2。此時教師可以進一步發問：“如果容器內先充滿CO2，如何收集NO？”問題一出，學生頓時愣住，經過提示，學生終于明白過來：原理與排空氣法一樣！很顯然，用圖4裝置總結氣體收集方法，比單獨講解某個具體的收集方法更能訓練學生的實驗思維，更有利于知識的掌握，更能鍛煉實驗創新能力。

化學實驗很好地集合了知識、技能、情感、態度、價值觀，提高學生的實驗能力是教學的需要，也是學生學科發展的需要，更是學生學科核心素養的體現。在日常的化學教學中，教師應當重視培養學生的實驗能力，以適應核心素養背景下化學教學的新要求。

參考文獻：

[1]王麗影.基于化學學科核心素養培養的化學教學策略[J].山東化工，2018（47）.

[2]李永忠.基于學科核心素養的中學化學教學設計策略[J].學周刊，2017（34）.

作者簡介：楊雄飛，廣東省河源市，廣東省龍川縣實驗中學。