在化學實驗中培養學生的核心素養

陳玉榮

摘? ?要：化學核心素養的培養是新課程標準對高中化學教育教學的要求，也是深化課堂教學改革的重要內容。合理利用化學實驗可以培養學生的觀察能力、動手能力和思考能力，實驗從無到有、從粗到精、從宏到微無不體現出教師利用實驗培養學生學科核心素養的過程。

關鍵詞：核心素養;化學實驗;高中化學

中圖分類號：G633.8? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1009-010X（2019）02-0048-02

現代教學論認為，在教與學的雙邊活動中，要充分發揮學生的主體地位，充分調動學生學習的積極性，以此培養學生的學科核心素養。在化學教學中，實驗教學以其直觀、形象、有趣等特點深受學生喜愛，教師利用實驗、改進實驗、借助實驗培養學生的觀察能力、動手能力和思考能力，如此可以實現師生之間的交流和互動，同時也可以更好地體現化學學科思想，使學生形成學習化學學科必備的品格和能力，進而為學生的可持續發展提供保障，現將筆者在實驗教學中的體驗梳理如下。

一、增加原理實驗，提升原理的形象性

氣體摩爾體積的概念抽象難懂，教材在給出“相同條件下1mol不同氣體的體積相同”的結論時，只給了標準狀況下氣體的密度，然后采用數據計算的方法獲得結論，這種方法只能使學生被動接受，不容易讓學生理解。那么如何才能使抽象的概念具體化呢？筆者設計了三個步驟來完成該任務：

1.計算：在相同條件下，0.212g Na2CO3、0.13g Zn分別與足量的H2SO4反應產生氣體的物質的量分別是多少？

2.預測：在相同條件下，0.002molCO2和H2體積的大小關系？

3.實驗：探究在相同條件下，0.002molCO2和0.002molH2體積的大小關系。

這樣順利過渡到通過實驗來證明學生的猜想，實驗裝置如圖1。

在實驗前，要準確稱量藥品（使用電子天平稱量，精確到0.001g），相同型號的小注射器內各裝10.0mL的硫酸，在實驗過程中要緩慢推動注射器，使硫酸全部進入錐形瓶中。考慮到在產生氣體時，會混入水蒸氣，所以在干燥管中加入用棉團包好的等質量的無水CaCl2，實驗結束后，待裝置冷卻到室溫再讀數。這樣就可以從實驗中獲得“直接結論”：在相同條件下，0.002mol CO2和0.002mol H2具有相同的體積。然后拓展得到“引申結論”：在相同條件下，1mol的任何氣體都具有相同的體積。

在氣體摩爾體積的教學過程中增設實驗，目的是把基本概念的教學蘊涵在化學實驗中，如此可使抽象的概念煥發出強大的生機和活力。讓學生在實驗中學科學，可使學生真正理解科學概念的內涵和外延。

二、改進演示實驗，提升現象的直觀性

蘇教版必修2在研究化學反應中熱量的變化時，教材中【實驗1】的做法是向一支試管中放入用砂紙打磨光亮的鎂條，然后向其中加入5mL2molL-1的鹽酸，用手觸摸試管外壁，有什么感覺？

這樣的做法，實驗不能全員參與，實驗現象只能靠個別學生的語言進行傳遞。那么如何才能使全班學生都能參與到實驗中，并感受到這個反應放出的熱量呢？筆者將實驗進行了如下改進，裝置如圖2。

向小燒杯中加入一定量的鹽酸，再放入用砂紙打磨過的光亮的鎂條，在燒杯上方蓋一塊鋁箔，鋁箔的中心放入綠豆粒大小的白磷，在小燒杯的外邊，倒扣一個用氫氧化鈉潤濕的大燒杯，觀察現象。學生觀察到白磷燃燒，由此想到了該反應為放熱反應，即放出的熱量使白磷達到了著火點，而倒扣的大燒杯又解決了白磷燃燒的污染問題。

這樣的設計，改變了教師“照方抓藥”的做法，體現了在教學過程中，用教材教而不是教教材的思想，也體現了教師專業成長的過程。這種做法把實驗現象由個別感知轉化為普遍參與，增加了學生對科學實驗的認知。這種由現象到本質的實驗過程使學生學會觀察、學會思考，同時還培養了學生的科學素養。

三、設計微型實驗，提升實驗的趣味性

“苯不能使酸性高錳酸鉀褪色，而甲苯等苯的同系物卻能使酸性高錳酸鉀褪色”。這個知識點，教材從苯的同系物的結構入手進行說明，但這種介紹總給人“耳聽為虛”的感覺，那么怎樣才能做到“眼見為實”呢？筆者把這個知識點設計成學生分組實驗，并利用醫院廢棄的小藥瓶和小注射器，組裝實驗裝置如圖3。

注射器里放入約1mL的KMnO4稀溶液，小藥瓶中分別放入約2mL的苯和甲苯。實驗時，把注射器內的KMnO4稀溶液推入到小藥瓶中，震蕩，觀察實驗現象。

這樣的處理能讓學生從“動手操作——觀察現象——比較分析——歸納總結”中獲得自主發現的快樂，由此可激發其學習化學的興趣。同時這樣的設計，藥品用量少，實驗裝置密封性好，實驗安全性高，可以培養學生的節約意識和保護環境的社會責任感，進而可以此提高學生的化學學科核心素養。

在化學教學中，充分利用好實驗教學不僅能有效調動學生學習的積極性和參與性，還可以改變教師的教學行為和學生的學習方式，進而可由此培養學生的實驗探究和創新意識。