核心素養下如何優化初中化學實驗教學

李惠

【內容摘要】實驗教學是化學教學的重要組成部分，有效的實驗教學能夠直接提升學生的化學實驗能力，增強學生參與化學實驗和化學學習的積極性，從而優化學生的化學素養、提升化學成績。化學學科核心素養也提出培養學生的實驗探究與創新意識。基于實驗教學的重要作用與核心素養的要求，化學教師應當在教學中不斷積累經驗、改善方法，充分提高教學有效性，切實提高學生掌握、運用化學知識的能力。

【關鍵詞】初中化學? 實驗教學? 核心素養

提升學生核心素養是促進學生發展與提升化學教學有效性所需要解決的重點問題，而實驗教學板塊則正是充分培養學生化學核心素養的肥沃土壤。結合教學改革的實踐成果與教學經驗，化學教師要充分整合有利于提升實驗教學有效性的要素，激發學生的實驗興趣與動手熱情，促使學生主動且認真地參與化學實驗。同時，教師也需要改良實驗教學方式，在引導學生正確掌握實驗知識與方法的基礎上帶領學生進行化學實驗，優化核心素養下的實驗教學效果。

一、結合課程進度，優化實驗教學效果

初中階段是學生開始接觸化學的最初階段，也因此具有很強的可塑性，容易受到其他因素的影響。在這樣的情況下，教師可以依托于課程進度，充分調動積極因素，鼓勵學生動手實驗，增強學生的實驗積極性與探索、創新熱情。大部分學校都配備有實驗室或基礎化學實驗設備，基本能夠滿足化學實驗的教學需求，教師可以在化學教學進行的同時帶領學生充分接觸實驗，幫助學生形成實驗意識，鼓勵學生積極地在課堂內外參與實驗，積極驗證所學的化學知識、檢驗自己的有關想法，充分培養探究精神。在確保學生基本掌握實驗步驟、操作要求和實驗方法的前提下，可以帶領學生按照課程進度與所學內容從簡單的化學實驗入手進行實驗，并循序漸進地過渡到相對復雜的部分，鍛煉學生的實驗能力并加深學生對相關實驗步驟、化學反應及方程式的記憶。以測定空氣中氧氣含量的實驗為例，操作步驟并不復雜，但注意事項頗多，如需要注意控制紅磷的量、對裝置氣密性要求嚴格以及需要夾緊止水夾、點燃紅磷后要立即伸入瓶中并塞進塞子等，操作不當很容易導致實驗現象和結果出現偏差。實驗現象本應該是有大量白煙產生，集氣瓶內水面上升了約1/5體積，如果出現偏差，教師就需要鼓勵學生認真回顧、反思，再次實驗并明確誤差原因。在實驗過程當中，如果再次出現了誤差，學生需要從原有的教學理論上重新進行對比和檢驗，找到誤差出現的原因，然后在實驗當中對誤差進行驗證，查找誤差產生的真正原因。并且對誤差進行記錄，在之后的實驗過程當中，時刻對照誤差產生的條件，以免誤差的再次出現，實現實驗的高效率和高質量。從而深化學生對該實驗步驟的注意事項的認識，進一步培養學生的探究精神，提升化學素養。

二、重視小組交流，營造良好氛圍

俗話說，“獨行快，眾行遠”。在化學教學過程中，教師需要認識到小組協作、班級學習與實驗氛圍的重要性，在實驗教學的過程中強化小組學習的地位，長期保持學生對化學實驗的興趣，并且為學生創造協作實驗的機會、促使學生在合作學習中發現新問題、學到新知識。在硬件設施到位的前提下，教師要盡可能幫助學生進入到實驗室中進行實驗，促使學生沉浸到實驗的氛圍中。也可以根據學生的知識掌握情況和實驗能力在旁指導、輔助，確保學生操作合理、實驗安全。同時，教師也可以采取劃分學習小組的方法，兩人或三人組成一個學習小組共同進行實驗，一方面有助于減少在實驗過程中出現的紕漏，另一方面也能夠加強學生的協作意識，并促使學生在進行實驗時能夠形成團隊觀念，更加集中精神。例如在高錳酸鉀制氧的實驗中，教師可以安排實驗小組先自行分工，比如兩位同學輪流操作，操作時另一位同學負責檢查操作正確與否，包括藥品有沒有平鋪在試管的底部、導管口是否塞了棉花以及鐵夾的位置是否正確等。或者按照“查、裝、定、點、收、離、熄”的步驟進行分工。學生在實驗之前應該提前做好彼此之間的分工，以及遇到突發事件時應該誰來處理這個問題。這個實驗的特殊之處在于操作不當會引起試管破裂或炸裂，適合小組合作進行實驗以避免發生事故。同時，該實驗也是初中階段的重點實驗，通過小組參與、反復實驗能夠幫助學生充分內化知識、加深印象，切實掌握該實驗的相關知識。小組成員在實驗過程當中還可以將自己對于實驗的感悟，以及在實驗過程當中需要注意的要點和其他組員進行分析。讓其他組員能夠在之后的實驗過程當中注意要點，避免出現相同的錯誤產生，提高學生的實驗質量和實驗效率，同時保證學生的安全。

三、整合有效資源，優化實驗設計與教學方法

實驗過程存在許多不確定性，也并非所有實驗都適合直接在實驗室進行或適合學生在現場觀摩，因此教師可以充分利用現有資源，補足實驗教學的短板，從而幫助學生完善對化學實驗的認識。在實驗過程當中教師需要對學生進行正確的引導，讓學生能夠重視實驗過程的精密性，培養學生在實驗過程當中發掘適合自身的實驗方法，提高實驗的質量。在保證學生安全的同時，讓學生養成一個良好的實驗習慣，運用好自身現在有的資源，對實驗效果進行更好的提升。例如一氧化碳還原氧化銅這一實驗涉及到危險氣體一氧化碳的使用，一旦沒有對一氧化碳進行驗純或驗純有誤，很容易引起一氧化碳與氧氣混合發生爆炸，具有一定的危險性。教師可以先行在互聯網上下載實驗視頻，或直接錄制自己的實驗過程，為學生安全進行實驗準備條件。如果實在難以保證操作得當、實驗安全，也可以直接借助視頻幫助學生認識一氧化碳的還原性，完善實驗教學。同時，教師也需要時常關注并改善教學方法，優化實驗設計，增強實驗對學生的吸引力和教學有效性。比如可以將化學實驗與生活中常見事物相結合，增強實驗的生活性;或者注重學生在化學實驗中的集中程度與吸收效果，提高教學的有效性。例如在鐵制品銹蝕條件實驗的教學中，教師可以引導學生在實驗和觀察的過程中回顧、結合生活中見到的現象，像看臺生銹的欄桿、自行車上的銹痕以及鐵質油壺的生銹情況等，鼓勵學生結合所學知識與實驗現象分析其原因。這樣不僅能夠引導學生了解鐵制品生銹的原因，還豐富了學生的生活知識，促使學生將化學知識與素養內化到生活之中，激發學生探究熱情。如果學生對于生活當中的一些化學的事物記憶逐漸淡化，教師則可以通過多媒體設備現場給學生播放、展示一些生活當中常見的一些現象，讓學生能夠近距離觀看鐵生銹時的情況。這樣可以方便學生更好地將自己學習到的知識和視頻當中的現象進行對照，讓學生能夠將自己的知識和生活進行結合，產生相應的共鳴，提高學生對于化學變化的認知。

四、強化課前預習，帶著問題完成實驗

初中學生所接觸的實驗大多是以具體的化學原理為基礎，完成化學實驗的過程是學生了解化學原理的過程，通過對實驗現象和實驗結果的觀察，學生可以了解具體的化學原理是怎樣的。在組織學生開展化學實驗之前，明確這一實驗的探究目標以及可能會出現的實驗現象，能夠使學生的化學學習更具目的性和針對性。對于初中學生來說，化學實驗是一項非常新穎、趣味性的學習活動，與其他學習相比，該活動本身就有較強的吸引力，在學生完成化學實驗時，也容易出現因為過于重視實驗過程，而忽視其中所蘊含的化學知識與化學原理的情況。為了確保學生能夠真正通過完成化學實驗來了解化學知識，教師可以強化學生的課前預習，使學生了解實驗中所包含的化學知識是怎樣的，然后通過具體的實驗來驗證這一內容。結合初中學生對化學了解不多的實際情況，在引導學生進行課前預習時，教師可以根據實驗的主要內容，以及其中所包含的具體化學知識，留給學生引導性的預習問題，使學生在對此進行思考的基礎上，帶著問題來完成實驗。

例如在教學《燃燒的條件》這一節內容時，為了確保學生能夠在具體的實驗過程中對燃燒的三要素有更加深刻的了解，避免學生在實驗過程中過于重視參與實驗的樂趣，而忽視實驗對于指導化學學習的作用。教師可以先組織學生進行預習，提出“燃燒的條件需要什么”這一問題，學生會利用課前時間閱讀教材，根據自己的生活經驗以及教材中的相關圖片和例子，猜測燃燒的條件可能是可燃物、氧氣、著火點等。由于不確定問題的答案具體是什么，學生會帶著問題來完成本節課知識的學習。在組織學生完成實驗時，學生可以觀察燒杯中蠟燭的燃燒情況，判斷氧氣是否是燃燒的條件。觀察乒乓球碎片與碎紙片在酒精燈火焰上加熱片刻后的實驗現象，以及分別占有水和酒精的兩團棉花在酒精燈火焰上加熱的現象，學生會對“燃燒的條件”這一問題有更加全面的了解。在開展實驗之前，學生已經對這一問題的答案有了自己的猜測，完成實驗的過程不僅僅是探究，更重要的是一種驗證，也是學生化學思維發展的過程，經常按照這種方式來完成化學實驗，學生對于化學學習方法的了解以及自主思考能力都會有所提升，化學學科素養也會不斷提高。

結語

實驗是學生認識化學、學習化學的重要方法。就學科本身而言，化學所呈現出的抽象性加大了學習難度，而化學實驗正能夠解決抽象性所帶來的學習障礙，化抽象為形象，幫助學生直觀地認識化學知識理論，也能夠加深學生的記憶。此外，“實踐是檢驗真理的唯一標準”，化學實驗不僅能夠幫助學生加深認識，更有助于提升學生的實驗探究能力、培養創新精神。教師在學生實驗的過程當中，需要整合現有的實驗資源，讓學生能夠通過理論知識更好地進行實驗學習。在實驗學習過程當中對理論知識進行反饋，從而檢驗理論知識是否達標，保證自身實驗的準確性。教師需要充分轉化化學實驗的積極影響，優化教學效果，鼓勵基礎較好的學生在實驗過程當中向其他學生分享自己的實驗方法和實驗心得，并且帶動更多的學生參與到實驗當中進行學習，讓越來越多學生能夠感受到實驗所帶來的樂趣，促進學生核心素養的提升。

【參考文獻】

[1] 馬建峰. 探究初中化學實驗教學的策略研究[J]. 新課程·中學，2019（4）.

[2] 韓彩榮. 核心素養下如何優化初中化學演示實驗教學[J]. 實驗教學與儀器，2019，36（04）：20-21+26.

（作者單位：甘肅省天水市秦安縣西川中學）