基于化學核心素養培養的實驗教學探究

魏倩倩

摘要：在新課標改革的浪潮中，眾多一線化學教師加強了對學生核心素養水平的關注，提高對自身的要求，調整教學模式，轉變傳統觀念，努力爭取使自己的每次授課都能夠更加高效，讓學生不僅能夠扎實掌握課本化學知識，還能夠靈活運用所學化學知識解釋生產生活中與化學相關的現象，培養學生的化學核心素養。

關鍵詞：化學核心素養;實驗教學;問題探究

中圖分類號：G633.8

引言：化學教學中，通過設置各種實驗對相關問題進行探究是必不可少的關鍵環節。各種有趣的神奇的實驗配合教師對學生的有益引導，能夠積極調動學生思維，引導學生多角度思考，培養學生的科學探究意識;學生提出不同層次的問題，在問題與答案的碰撞中加深對知識的理解，鍛煉學生的證據推理意識，從而不斷提升化學核心素養。

1.實驗探究對化學教學的意義

化學學科，抽象特征非常明顯，但借助實驗這個路徑，可以化晦澀抽象為具體可感。現有教材中大大小小的實驗隨處可見，類別也非常豐富，有探究性實驗，驗證性實驗，家庭小實驗等等，正是這些實驗一步步揭開了各種化學問題的神秘面紗。教材中的很多結論都是經過反復嚴謹的實驗后總結歸納而來，雖然教材是我們進行化學教學的第一手工具，但是教師在引導學生進行實驗探究時仍然需要強調質疑的重要性，鼓勵學生敢于挑戰權威，善于大膽思考，從而培養學生的科學探究與創新意識。此外還應該要求學生能夠舉一反三，學以致用，比如在做完比較碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質實驗后，教師可以讓學生利用所學思考怎樣合理保存發酵粉的問題。不斷提升學生的證據推理意識和嚴謹求實的科學態度，讓學生在解決實際問題的過程中深切體會學有所用的快感。

2.基于化學核心素養培養的實驗教學探究

本文主要以碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質為例，結合具體授課情景，選擇三個實驗闡釋如何在授課過程中通過問題探討、實驗探究，從而實現知識傳遞和化學核心素養的提升。

首先教師為引入本節課主題，會先利用投影播放一組圖片，展示饅頭制作的流程。

教師：從圖片中可以看到，在做饅頭的諸多步驟中有一步是加入發酵粉，那么請大家思考發酵粉的作用是什么？加入發酵粉后面團發生了怎樣的變化？如果不加發酵粉最后做出的饅頭會是什么樣？

學生：作用是使面團膨脹變大，如果不加饅頭就不松軟。

教師：是的，發酵粉的作用就是如此，那么發酵粉中究竟包含什么成分才能產生這種神奇的效果呢？

學生：成分中含有碳酸氫鈉，面粉發酵過程中會產生酸性物質，可能碳酸氫鈉能中和酸性物質并產生氣體使面團膨脹。

設計意圖：引入常見的蒸饅頭要用到發酵粉的生活情景，讓學生真正體會到化學與我們的實際生活緊密相關，培養學生的科學探究意識，提升宏觀辨識與微觀探析的素養，從而發展學生解決實際問題的能力和對化學價值的認識水平。

2.1實驗一：探究碳酸氫鈉與酸的反應

教師：提供藥品碳酸氫鈉粉末和3moL/L的鹽酸，儀器有10mL的量筒、小試管、試管架。下面請同學們以小組為單位完成實驗。

學生：動手操作實驗，觀察到實驗現象為試管中有氣泡產生，液體向上竄動。得出結論：碳酸氫鈉和鹽酸反應能夠產生氣體，這種氣體導致面團膨脹，體積變大。

教師：請同學們認真回憶初中做過的一個實驗：利用碳酸鈉和酸發生反應制備二氧化碳，這個實驗說明碳酸鈉和酸也能夠產生使面團脹大的氣體，所以應該也可以用來制作發酵粉，但是通過對市面上流通的發酵粉成分進行調查，發現大多數發酵粉的主要成分都是碳酸氫鈉，為什么具有同樣作用的碳酸鈉卻不被廣泛使用呢？

學生：大膽提出猜想，可能是二者的堿性有所不同。

設計價值：通過教師適時的引導，培養學生的質疑能力，鼓勵學生發現和提出有探究價值的問題，大膽提出猜想，并通過設計實驗進行探索，從而提升學生的科學探究與創新意識。

2.2實驗二：比較碳酸鈉和碳酸氫鈉的堿性有何不同

教師提供藥品和儀器：碳酸鈉1g、碳酸氫鈉1g、蒸餾水、酚酞試劑，小試管、10mL的量筒。學生以小組為單位自行設計并完成實驗。

學生代表反饋：通過向Na2CO3、NaHCO3溶液中滴加酚酞，觀察到兩支試管中溶液均變紅，只是碳酸鈉中紅色較深。由此得出結論：碳酸鈉的堿性比碳酸氫鈉強。

教師：既然碳酸鈉的堿性比碳酸氫鈉更強，那就排除了因為堿性強弱因素影響碳酸鈉不被廣泛使用的可能。那么只能從其他角度思考為什么發酵粉普遍更傾向于使用碳酸氫鈉作為主要原料？

學生：提出猜想，可能是因為二者與酸反應的速率和效率不同。

設計意圖：通過引導學生設計實驗，觀察并分析實驗現象，建立觀點、結論和證據之間的邏輯關系，不斷提升學生的證據推理意識。

2.3實驗三：比較碳酸鈉和碳酸氫鈉與酸反應的不同

教師演示實驗：在兩支試管中加入等量等濃度的鹽酸溶液，分別在兩支試管口套上同樣的氣球（氣球內分別事先裝入等量的NaHCO3粉末和Na2CO3粉末），同時將氣球內的粉末倒入試管中。

學生：觀察到裝有碳酸氫鈉的試管上氣球體積更大膨脹更快，另一只氣球體積變化較慢，說明碳酸氫鈉與酸反應產生氣體的速度更快。

教師：根據這個實驗結論能否解釋為何市面上的發酵粉更傾向于使用碳酸氫鈉？

學生：使用碳酸氫鈉發酵速度更快，效率更高。

設計意圖：培養學生用化學知識解釋生活中的實際問題，強調化學學習的生活化、社會化和科學化，提升學生的科學態度與社會責任感，真正做到從生活中來到生活中去。

結束語

化學學習是思維不斷交流摩擦的動態過程，化學核心素養的提升，離不開在一個個實驗中對不同問題的層層深入探究，本文以一個知識點為例，通過設置能激活學生思維的探究問題，使學生主動參與課堂，在“問題產生—提出猜想—實驗驗證—分析歸納—得出結論”的課堂主線中提升化學核心素養。

參考文獻：

[1]馮榕榕.基于深度教學理念下的探究性教學設計——以“碳酸鈉和碳酸氫鈉”為例[J].教育現代化，2019，6（98）：211-213.

[2]林海龍.基于化學核心素養的問題驅動式教學實踐探索——以“碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質”課堂教學為例[J].化學教與學，2019（01）：38-41+37.

[3]普通高中化學課程標準（2017年版）

本文系甘肅省”十三五“教育科學規劃一般自籌課題研究成果，課題立項號：GS[2018]GHB0803