基于“核心素養”理念下優化演示實驗在初中化學教學的一二策略

摘 要：演示實驗在初中化學教學中具有不可替代的地位，在以核心素養為導向的化學教學改革下，初中化學教師要優化演示實驗的教學方法，為學生的化學核心素養的形成提供助力。基于此，筆者從初中化學演示實驗教學的優化原則入手，著重分析了核心素養下的演示實驗教學優化策略，旨在通過演示實驗教學質量的提升，促進核心素養在化學教學中的落實，更好地體現演示實驗的教學價值。

關鍵詞：初中化學;核心素養;演示實驗;原則;優化策略

初中化學教師進行“演示實驗”是為了吸引學生的聽課注意力，幫助學生理解掌握抽象的化學概念與原理、突破知識的重難點。演示實驗與傳統的“講實驗”的教學方法相比，更加受到學生的青睞，它可以將實驗現象直接展現出來，最大限度地激發學生學習化學的熱情。這已經成為化學教師常用的教學方法。但是，我們也常發現少部分教師在演示實驗的設計、組織與實施中存在一些問題，導致演示實驗的教學效果不理想，制約了學生的化學學科核心素養的形成，影響了核心素養在初中化學教學中的落實。因此，筆者將圍繞“核心素養”理念，對初中化學演示實驗的教學策略進行了幾點優化研究。

一、 核心素養下的初中化學演示實驗優化原則

（一）安全性

安全性不僅是演示實驗需要遵循的原則，更是所有化學實驗操作的必要前提，因為化學實驗中經常用到一些易燃、易爆、有毒物品，若是操作不當，輕則影響實驗教學效果，甚至還會威脅到師生的人身安全。因此教師在演示實驗的設計與操作中需要考慮到所有可能產生的隱患，并將安全注意事項提前告知學生，以確保教學的安全性。如制取氫氣后點燃的注意事項，酒精燈使用需注意酒精分裝量、如何點燃和熄滅等操作。

（二）綠色性

科學精神與社會責任是化學核心素養的五大維度之一，在演示實驗教學優化中遵循綠色性原則，有助于提升學生的社會責任感，讓學生學會并理解“少污染化學”“無污染化學”，以綠色實驗助力環保。如紅磷和白磷燃燒時產生的白煙會污染環境，我們采用在試管中進行;再如硫燃燒時，用氫氧化鈉溶液吸收廢氣，讓學生不僅掌握了“廢氣”的處理方法，更學會了反應原理。

（三）科學性

實驗的科學性主要體現在實驗原理、設計方案、操作方法以及理論與實踐融合等方面。科學性原則是演示實驗，教學有效提升的根本，脫離了科學性的演示實驗教學將會失去其教學價值，因此教師在演示實驗教學優化過程中，應緊抓科學性原則。如演示木炭的吸附作用時，可將炭粒先研細，較大炭粒放在漏斗底部，再鋪上研細的炭粒，將紅墨水緩緩倒入，學生就能看到無色液體從漏斗中流出。炭粒研細后，接觸面積更大，吸附效果更好。

（四）創新性

試想一下，教師年復一年，每個班級都做同樣的實驗，何來課堂教學的熱情和激情，這樣的課堂教學怎么能教出富有想象力和創造力的學生呢？對此，教師應善于創新演示實驗，并指導學生有目的地觀察實驗現象、有針對性地分析原因，引領學生探究演示實驗的本質，進而培養學生的科學探究與創新意識，促進學生的化學核心素養的形成。

二、 核心素養下的初中化學演示實驗教學優化策略

（一）發揮演示實驗功能，強化化學知識與實驗技能

1. 玩轉實驗，巧學化學

對于剛接觸化學的初中學生而言，化學是神秘新奇的，尤其是對化學實驗充滿強烈的探究渴望。演示實驗教學可以滿足初中學生好奇心強、喜歡動手嘗試的年齡特點，符合他們的認知發展規律，讓他們在“玩”實驗的過程中直觀地獲取化學知識，實現在親歷實驗中主動建構化學知識，提升他們的化學學習能力。

例如，教師在教授《溶液的酸堿性》時，在課堂引入時，教師可以先提出貼近學生生活的問題：“同學們，你們在喝鮮榨的果汁飲料，或者吃蔬菜水果的時候，為什么有的是酸的，有的是苦的？你們知道是和什么物質有關呢？又該如何來檢驗證明呢？”教師通過一系列日常生活中常見的問題來激起學生的興趣，又設置了懸念來引發學生的思考。然后教師結合演示實驗來講授基本的化學知識，分析清楚物質的酸堿性及與指示劑的變色情況。接著讓同學們利用現學的知識，簡單設計一個方法，分辨出食鹽溶液、白醋稀釋液、雪碧汽水、肥皂水。通過觀察實驗現象：沒有顏色變化的是食鹽溶液，使石蕊試液變紅且有特殊氣味的是白醋稀釋液，使石蕊試液變紅且有氣泡的是雪碧汽水，使酚酞試液變紅的是肥皂水，這樣學生的興趣被大大地激發了。這時教師可以趁勢給出相應資料、布置課后思考：為什么有些植物的花在不同時間會顯現出不同的色彩？這樣一來，大多數學生會對化學產生濃厚的探究欲。最后讓學生在輕松快樂的化學實驗中總結出溶液的酸堿性及變色情況。順勢引導學生在家尋找一些可做指示劑的植物，把學習延續到課后達到寓教于樂的效果。

2. 規范操作，感受化學的嚴謹性

有些演示實驗比較復雜，需要教師提前做好準備，才能保證演示實驗的順利實施。但是我們發現少部分教師有時會因課前準備不充分，出現一些如儀器安裝不當、操作不規范等情況，這就會大大降低演示實驗教學的有效性，甚至因演示實驗失敗，教師無法完成教學目標，最后只能通過“講實驗”來要求學生強行記憶知識點，根本不能發揮演示實驗的作用，那學生的化學實驗技能自然就無法獲得提升，何談學生核心素養的培養。如在做“電解水實驗”時，教師既要控制好演示時間，又要獲得能讓學生觀察到明顯實驗現象所需的氣體量，教師就應提前操作下，再在課堂上嚴格規范操作。總之，教師在演示實驗教學前，應掌握熟練正確的操作流程，做到自信嫻熟的演示，抱著嚴謹的科學態度，這樣才能潛移默化地影響學生，培養他們一絲不茍的學習態度，體會到化學學科的嚴謹性，為化學核心素養的形成奠定基礎。

（二）為核心素養培養服務，避免演示實驗過于形式化

化學演示實驗主要分為傳授新知型、探究型、驗證型以及基本操作演示型。無論是哪一種演示實驗，其目的都是為了促進核心素養的落實，為學生更好的發展服務的。從初中學生的思維特點來看，他們正處于直觀思維、感性思維為主的階段。在初中化學教材中，幾乎每節課都涉及演示實驗，為了便于學生理解與掌握化學知識，很多教師為了追求“新”“奇”的演示效果，將演示實驗“創新”地過于復雜，從而導致演示實驗停留在形式主義層面上，不僅不利于學生化學核心素養的形成，還為學生的化學學習增加了諸多障礙。

針對演示實驗教學過于形式化，與落實核心素養的目標脫節，這就需要教師優化演示實驗教學過程，從中滲透化學核心素養，以此體現出演示實驗的教學價值。為避免學生在演示實驗中盲目學習，又要激發學生的學習興趣，教師可以采取分層分組的合作學習模式，給學習小組布置明確的合作學習任務，讓合作學習小組在演示實驗中實現“做中學”，在動手操作與合作探究中增強學生對知識的理解，從而樹立積極的學習情感，促進他們化學核心素養的形成。如在《測定空氣中氧氣的含量》這一演示實驗中，教師先對每一個學生的綜合能力了解清楚，根據綜合能力將學生分A、B、C三個層級，按照三個層次的學生人數科學建立學習小組，為合作學習小組提供必要的實驗器材與實驗藥品，讓他們利用器材與藥品，先進行分組討論來設計出測定空氣中氧氣含量的方法，再各個小組交流匯總，由教師引導大家一起得出最科學合理的方法，最后再讓他們動手實踐。具體如下：合作學習小組在集氣瓶中放入少量水，用于溶解生成的五氧化二磷，吸收燃燒產生的熱量，降低瓶內的溫度，將瓶內水位做好標記，用止水夾夾緊乳膠管，點燃燃燒匙中的白磷，立即伸入集氣瓶中，及時把瓶塞蓋緊，觀察燃燒匙中白磷燃燒的現象，發現產生濃厚的白煙。當白磷熄滅后，自然冷卻至室溫，打開止水夾，發現燒杯中的水流入到集氣瓶內，水停止流動后標記水位。在合作探究之后，教師組織小組成員根據實驗現象、記錄數據進行實驗結果的總結與分析，發現集氣瓶中水的體積變化可以粗略地認為是空氣中所含氧氣的體積。

在這個過程中，先分組進行理論探究，再各組協作總結，最后理論與演示實驗實踐結合，培養了學生宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據推理與模型認知素養，以合作探究學習促進學生的核心素養的形成。

（三）提升化學核心素養內涵，培養學生的化學思維品質

思維品質是化學核心素養中的重要組成部分，主要包含了思維嚴謹性、思維靈活性、思維批判性。在初中化學演示實驗的教學設計中，需要教師注重思維品質的培養，優化教學方案，利用演示實驗培養學生的化學思維品質，進而提升學生的化學核心素養。

以《實驗室氧氣制取的實驗》為例，教師在演示實驗開始前先提醒學生氣體容易泄露，該怎么辦？然后再設置如下問題：（1）如何檢驗實驗裝置的氣密性？檢驗實驗裝置氣密性的原理是什么？（2）你是采用什么順序安裝的實驗裝置？（3）為什么要在瓶口上放置棉花？（4）當實驗裝置中產生氣泡時，是否可以馬上收集？為什么？（5）在利用排水法收集氧氣時，實驗結束后應該先撤導氣管還是酒精燈？（6）如何證明收集到的氣體是氧氣？開始實驗后，教師以問題的逐個攻破，鍛煉學生的思維能力，培養學生的思維嚴謹性。當他們再遇到這類問題時，就自然而然地知道應該思考哪些問題，注意哪些事項了，以此鍛煉學生分析問題與解決問題的能力。

綜上，因演示實驗在初中化學教學中占據的地位，教師應依據演示實驗優化的原則，以落實核心素養教學為目標，在演示實驗的設計、組織與實施中滲透化學核心素養理念，最大限度地發揮演示實驗的教學功能，激發學生的化學學習熱情，強化實驗技能，以此提升學生的化學學習能力與思維品質，助力化學核心素養培養目標的實現，促進學生的全面發展。

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作者簡介：

李銳軍，江蘇省常熟市，江蘇省常熟市王淦昌中學。