初探教材中課外實驗的核心素養培養策略

楊燁

摘 要：提高學生核心素養是落實立德樹人根本任務的一項重要舉措，也是適應世界教育改革發展趨勢、提升我國教育國際競爭力的迫切需要。以九年級《化學》（人教版）教材中的“課外實驗”為研究對象，結合區小課題研究成果，進行教材研究并論述在教學實施中如何達成對學生進行化學核心素養培養的培養策略。

關鍵詞：課外實驗；化學核心素養；策略

本文所指的課外實驗，是指九年級《化學》人教版教材中設置的“課外實驗”部分，重點研究如何實現“課外實驗”開展的有效性，設計具有可行性的實驗步驟和實驗報告模板，落實“課外實驗”內容的實施，有條件的班級還進行了實驗設計的引導，形成初步的評價標準，構建實驗的“設計構想—操作—反思—評價”完整體系。針對教材中“自制簡易凈水器”等十一個課外實驗，本文將從培養化學六大核心素養目標達成的角度對“課外實驗”教學進行研究。

一、問題的提出

1.在教學活動中遇到的實際問題

“結合學科特色將學科思想和研究方法滲透于教學活動中，形成學科思維，實現學科核心素養的培養。”是所有教育者為之共同努力的方向。化學是一門以實驗為基礎的科學，實驗是化學研究的最基本的方法，也是達成教學目的有效手段。

但是在實際教學當中，老師都難免遇到這樣的問題，就是學生的動手能力差，實驗操作不規范，考試答題時會出現表達不規范，實驗現象表述無序、不全面，對實驗設計無從下手或條理性差或與實際應用情況脫節等的問題，導致部分學生考試失分嚴重（尤其涉及一些與課本實驗不一樣的新實驗情景時），慢慢對實驗題就產生了畏懼感甚至放棄的心態。由于學科思維的植入失敗，縱然有些學生通過題海戰術能得到較滿意的分數，但是實際應用能力依然不理想，這是與我們的素質教育理念相違背的。所以，如何最大效率地利用教材中的實驗，培養學生實驗能力和思維能力，是教育者要深刻思考的。“課外實驗”是初中化學特有的教材內容設置，它根據初三學生的心理特性及知識認知水平特點，為提高學習興趣和實驗應用能力而設置的教學內容，本課題將從培養并提升化學六大核心素養的角度對“課外實驗”教學進行研究，解決要達成的素養目標設置及策略。

2.問題成因分析

（1）現在的學生多為獨生子女，成長過程一般很少需要分擔家務，面對各種學習班、興趣班，孩子的家庭分工就是學習、特長訓練，動手實踐的機會很少，這是導致動作不靈巧、被動思考、統籌能力差等問題的主要原因。

（2）大部分的家長給孩子提供各種“高大上”的學習工具：科普類書籍、學習機、各類電子產品，但是忽略了孩子對世界感知的形成。由于兒時沒有“玩”好，學生對許多的自然現象和規律掌握起來就會感到吃力，嚴重影響對知識的理解。

（3）由于學校條件和課程設置等的客觀原因，沒能給予每個學生足夠的實驗機會或探究實驗時間不充分，使學生未能得到充分的訓練和培養。

（4）部分教師和學生應試心態嚴重，只重視紙筆訓練，不重視能力根源，壓縮在實驗方面的投入。由于實驗開展得不充分或低效，學生的實驗的表述、設計就會與實際實驗關聯出現脫鉤，常常出現邏輯性錯誤或忽略實際操作過程中的隨機問題。

而“課外實驗”則更貼近生活地從另一個角度、另一個時間與空間實現對學生能力的培養，是一般課堂教學的補充和延伸，教育者不應無視它的存在。

3.國內外研究的現狀與趨勢及研究創新點

關于“演示實驗”和“探究實驗”的實施，是新課程改革后的熱議話題，但是對于只在初中階段教材當中設置的“課外實驗”（Extracurricular experiment）部分卻是教學上的一個盲區。在國內，暫時沒有發現與本課題研究內容一致的研究成果。在國外雖因教材和教學目標要求與國內不一樣，但是對于實驗開展方式等還是有一定的參考價值的，但由于資源和時間有限等原因，暫時沒有找到、歸納出較系統的研究成果。

二、理論依據

認真研讀《心理學》《教育學》等基礎理論，學習化學六大核心素養（宏微結合、分類表征、變化守恒、模型認知、實驗探究、綠色應用）的具體要求，剖析教材、課標、教參對本課題研究內容的定位，為本研究奠定準確的方向。同時，運用網絡手段，收集資料和文獻，了解國內外的相關研究，提高研究效率和質量。

“認知、行為和情緒是相互影響的三個重要心理過程”，對于剛接觸化學的初三學生來說，對學科的認知是有限的，而教師可以通過實驗的練習訓練，不斷強化其行為，在行為的改變中促進學科認知的健康發展（即學科核心素養的培養），學生的認知和行為的發展和強化后，必定會催生出健康、陽光的情緒，為化學的學習奠定良好的情感基礎。

三、實施流程圖

四、策略與成果

1.理論學習、準確定位

“課外實驗”是初中化學特有的教材內容設置，它根據初三學生的心理特性及知識認知水平特點，為提高學習興趣和實驗應用能力而設置的教學內容。“課外實驗”將更貼近生活地從另一個角度、另一個時間與空間實現對學生能力的培養，是一般課堂教學的補充和延伸。但由于本文所研究的內容一直是教學研究的“盲區”，可以借鑒參考的資料極少，因此教師們開展教材、教學研究，參考了有限的資源化學課程標準、教學參考、中考考綱，深入挖掘課內演示、探究實驗的設置目的，從而正確地進行“課外實驗”教學目標的定位，并形成了《初三化學教材中課外實驗的核心素養目標設置研究報告》。

現將研究報告核心內容見文后附表。

2.見縫插針、開展實驗

初三學生學習任務重，課題組根據實際情況，調整、細化研究計劃，與區“體育、藝術、生活技能2+1+1”項目有機結合，利用中午午休的時間組織學生進行課外實驗輔導（實驗原理、基本操作、注意事項等），指導學生如何置備實驗需要的實驗藥品和器材，鼓勵學生利用周六日、小長假、寒假等課余時間在家里開展實驗。

由于學生的知識儲備不足、實驗能力欠缺、部分學生學習習慣差、家長擔心等原因，老師在學生實驗開展過程中要經常通過面授、網絡教學等方式進行輔導、動員，對經濟或實驗條件差的學生開放實驗室，以保證學生的參與度和實驗完成量。

3.調查問卷、反饋分析

學生是課外實驗實施的主體，也是課題開展的直接受益者，為從學生的角度了解課外實驗開展情況及收獲，課題組設計調查問卷并對本校初三136名學生進行調查，其中課題負責人任教的初三5、6班為實驗A班（參與度大于85%，學生單獨完成，實驗報告完成量大于45%），課題組成員任教的初三1、2、3班為實驗B班（參與度大于85%，學生分組完成，實驗報告完成量大于20%），非課題組成員任教的初三4班為實驗空白對比組。

經過統計和分析得知，學生對開展課外實驗是充滿希望和興趣的，同時暴露出學生開展課外實驗過程中的困難主要集中在實施時間安排及知識儲備的方面。所以，在課外實驗實施初始階段，給予學生一些指引是相當有必要的。同時，根據調查數據可見，不管是實驗A、B班還是空白對照班的學生，都認為自己只要參加了“課外實驗”，在實驗操作能力、實驗觀察能力、實驗報告書寫能力、課內外知識上就都會有提高，并促進人際關系。在一模聯考測試中證明，實驗A班在答題總得分比實驗B班高出2分，比空白對比班高出8分之多，尤其在實驗報告題方面優勢明顯。

4.收集整理、編輯成冊

收集、整理學生實驗報告和實驗記錄素材（圖片、視頻），結合本課題的研究，形成《九年級化學課外實驗手冊》，為以后校本課程的教學提供資料。

5.校內閃光、校外綻放

教師應在實驗當中挖掘學生的閃光點，不輕易放過實驗中的“問題”，培養學生敢于探究、嚴密思考的科學品質，利用校內、校外比賽創造機會，為學生搭建展示的平臺，為“課外實驗”的推進注射“強心針”。校內，我們制作了海報和展板展示優秀實驗報告和實驗記錄。校外，溫××、司徒××參加“詹天佑杯”獲科學論文三等獎；司徒××、溫××、姚××參加“我與化學”實驗論文比賽，其中《你的“鎂”偷走我的“鋅”》獲一等獎、《海洋之心——硫酸銅晶體制作》獲二等獎、《從汽水中喝到的不只有美味》獲三等獎；謝××、黃××參加“化學家庭實驗100秒”實驗設計和展示。雖然有些學生未能參加比賽，但他們拿著沉甸甸的實驗成果時的那種成功感不言而喻，是的，與自己比，他們成功了。

6.反思研究、與生共長

積極進行反思和研究，將課題研究心得運用到日常的教學中，更精準地把握教學目標及教學環節的設計，將化學變化觀、微粒觀、守恒觀等化學核心素養的培養落實在每一節課中。精品課例《酸堿中和》被評為區調研優秀課；學生實驗課《粗鹽提純》也是實驗課與學案教學相結合的新探索，在傳統的實驗教學中更是增加了相關題型的解題思路的教學……總體來說，課題研究對學生和課題組老師的成長都起到重要的推進作用。

五、反思

在參考資源有限的情況下，本課題組老師在區小課題《初三化學教材中課外實驗的能力目標達成研究》的開展中摸著石頭過河，認真學習有限的資源——化學課程標準和教學參考，同時結合多年的教學教研經驗，認真學習、反復研究、不懈探索，把握實驗目標的準確的定位，但是在研究開展中還是存在一些不足和困難，現概括如下：

第一，由于學生實驗能力未形成，部分實驗不可避免地會遭遇挫敗，打擊信心和積極性，因此，教師需要及時對學生進行指引和疏通。

第二，初三學生肩負中考任務，本校學生知識基礎較薄弱，完成日常學習和查漏補缺逐漸占據他們的大部分時間，分配給本課題研究的時間會更少。在調查問卷中顯示部分學生甚至擔心進行實驗會分散精力而影響成績。

第三，國內外可供參考的資源和理論缺乏，課題研究的理論支撐薄弱，課題組要有更廣的學習研究面，特別要有很強的專業英語閱讀能力。

第四，教師的教育教學的理論素養有限，未能將研究成果上升到教學教育理論，需要專家給予更多的指引。

本文多有不成熟之處，只希望能起到拋磚引玉的作用，令更多同行致力于將學科核心素養落實到實驗教學中，填補教學的空白，真正地提高祖國一代新人的核心素養。

參考文獻：

郭念鋒.心理咨詢師（基礎知識）[M].北京：民族出版社，2015.