基于學生核心素養的初中化學實驗教學探究

摘 要：本研究提出在化學學科教學中，教師要從知識、能力、思維、態度四個維度來培養學生的核心素養，說明了實驗教學中核心素養的培養策略。教師只有采取正確的實驗教學策略，才能通過實驗教學提高學生的化學核心素養。

關鍵詞：初中化學;化學教學;實驗教學

中圖分類號：G427 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2095-624X（2019）34-0046-02

引 ? ?言

核心素養是學生在接受相應學段教育過程中逐步形成的適應個人終身發展需要和社會發展需要的必備品格與關鍵能力。核心素養與知識、能力、思維、態度四個維度有關。在初中化學實驗教學中，教師要培養學生的核心素養。

一、引導學生具備宏觀辨識能力和微觀探析能力，幫助學生積累理論知識

宏觀辨識能力，是指能夠從宏觀角度分析微觀事例，了解微觀事物背后反映出的本質及規律的能力。教師在開展化學實驗時，要引導學生從微觀案例中提煉出抽象的知識，培養自身的宏觀辨識能力。

以教師引導學生測定空氣中氧氣含量的實驗為例。教師可先給學生演示實驗，將一塊木炭放在密封的容器中，讓木炭燃燒。木炭燃燒一段時間后熄滅了。教師問學生：“木炭為什么會熄滅，這反映了什么化學問題，化學反應公式是什么？”學生表示：“木炭會熄滅存在兩種可能性，一是木炭中的碳元素已經完全被轉化，不能支持木炭繼續燃燒，這一現象的化學反應公式為C+O2=CO2;二是密封容器中的氧氣已經耗盡，碳元素燃燒不充分，這一現象的化學反應公式為2C+O2=2CO?！苯處熞龑W生思考：現在如果把木炭放到一個密閉的空間中燃燒，用什么樣的方法可以知道它能不能被充分燃燒呢？學生表示：“要了解密閉空間中有多少氧氣，這些氧氣能否支持木炭充分燃燒?！苯處煹囊龑Ыo予了學生啟示，學生認識到，測定空氣中氧氣含量的實驗目的是了解單位空間內氧氣含量的多少。了解這個問題，可以為以后探討單位空間內氧氣含量有多少提供數據支持。

學生如果辨識能力不足就不會了解這個實驗探討的是什么問題、對象和方向是什么。教師要引導學生觀看微觀的化學實驗案例，讓學生發現化學案例中的理論，就是讓學生把微觀案例與宏觀理論結合起來，學會辨識問題的實驗教學方法。

二、引導學生具備實驗探究和實驗創新的意識，幫助學生提高探究能力

化學是自然科學的一種，它探討的是物質的組成、性質、結構與變化規律。學生如果僅僅理解化學理論知識，那么可能不會深入地理解理論知識是如何形成的。為了讓學生能應用探究的方法深入理解理論知識，教師要使學生形成實驗探究和實驗創新的意識。在化學實驗教學中，教師要引導學生學會收集實驗材料，優化化學實驗，探究化學現象。

以教師引導學生測定空氣中的氧氣含量的實驗為例。首先，教師可引導學生收集文獻資料，找到前人的化學實驗方案。有學生找到一個實驗方案：左邊有一個廣口瓶，右邊量杯中盛放著水，實驗者用一根橡膠管連接廣口瓶的空間和水，把紅磷投入廣口瓶，讓紅磷燃燒，之后立即密閉廣口瓶，觀察量杯中水的升起變化，記錄水位升高的刻度。量杯中水升起的體積就是廣口瓶中氧氣的體積。在準備開展實驗時，教師引導學生結合學過的理論思考這個化學實驗是否存在漏洞，如左邊廣口瓶中溢出的氧氣體積與量杯減少的體積一定相等嗎？經過教師的提醒，學生發現這個實驗方案是存在漏洞的。在紅磷燃燒后密閉廣口瓶，紅磷燃燒的氧氣已經溢出一部分。并且，紅磷燃燒后立即密閉廣口瓶這個實驗過程缺乏可操作性。其次，教師引導學生思考如何修改實驗方案，學生經過思考，認為應當把廣口瓶改為試管，使用試管以后，可以用酒精燈給試管加熱。由于紅磷的燃點比較低，只要密閉的空間溫度升高，紅磷就能夠燃燒。實驗前，應把試管密閉起來，然后用一根橡膠管連接試管的空間和量杯中的水。

在教師引導學生優化實驗設計的過程中，學生理解了可以借助前人的實驗經驗進行化學探究實驗。然而，引用前人的方案并不意味著盲從，在獲得實驗方案后，學生必須結合理論知識分析實驗設計的合理性，并根據實驗需求改良實驗方案。教師通過引導學生學會收集實驗資料，使學生具備基本的實驗探究能力，使學生通過改良實驗設計培養自身的實驗創新能力。

三、引導學生具備證據推理和模型認知的能力，幫助學生提高思維水平

在學生實驗時，教師要引導學生學會采集實驗證據，然后根據數據的變化，獲得化學轉換模型。在這一過程中，教師要引導學生應用科學的方法來采集數據，應用直觀的方式來呈現數據，使其學會分析實驗數據的變化，建立化學轉換模型公式。

以教師引導學生測定空氣中的氧氣含量的實驗為例。教師引導學生發現，當紅磷開始燃燒后，燃燒的火焰是黃色的，燃燒過程中冒起大量白煙，一段時間以后，紅磷漸漸熄滅，白色的煙在冷卻后生成白色的固體，這些固體溶于水。量杯中的水被導入廣口瓶，量杯中水的體積減小1/5。學生認為，結合化學理論知識，可知紅磷在有氧的環境下燃燒，公式為4P+5O22P2O5 。燃燒過程中生成的白煙形成的固體就是五氧化二磷，它溶于水，在水中形成磷酸。在實驗過程中，學生理解了化學實驗的開展方法，就是建立一個化學實驗環境，通過觀察變量的變化，了解化學轉換公式中其他因素產生的數據變化。變量和其他因素產生的數據變化，就是化學轉換模型公式。在實驗中，學生要仔細觀察整個實驗產生的化學變化，以此驗證化學轉換公式及模型應用的合理性。

在實驗教學中，教師要引導學生學會收集數據及建立化學轉換模型，要讓學生意識到：在微觀角度，化學實驗產生的數據可以成為推理出抽象化學模型的數據依據。學生必須學會用建立模型的方法分析化學轉換本質，找出化學變化背后的規律。

四、引導學生具備化學學科精神和堅持真理的態度，幫助學生端正學習態度

在實驗過程中，一些學生如果遇到挫折，就會產生消極學習的心理。教師要引導學生認識到，在實驗中、在化學學習時一定會遇到挫折，但不能遇到挫折就回避問題，而要學會觀察和分析，發現問題產生的原因，找出糾錯的策略。學生只有具備化學學科精神和堅持真理的學習態度，才能夠在學習過程中逐漸成長。

以教師引導學生測定空氣中的氧氣含量的實驗為例。學生在實驗中發現，即使同一實驗，不同的學生觀察量杯中刻度的變化，得到的數值也不盡相同。這讓學生產生學習困惑。很多學生不知道如何解決這一問題。有些學生覺得有一點誤差不是很大的問題，如果實驗數據和理論數據不一致，實驗者可以編一個數據完成實驗任務。此時教師要引導學生觀察每個學生觀察量杯刻度的方法。學生發現，有些學生是用平視量杯刻度的方法讀取數據，有些學生是用俯視量杯刻度的方法讀取數據，這就導致測量數據存在誤差。學生通過閱讀資料，了解到觀察量杯刻度時必須平視量杯，這是統一測量標準、減少數據讀取誤差的方法。通過教師引導，學生意識到在學習過程中，遇到困難就回避，不利于自己的學習和成長。學生只有學會正視困難，找到解決問題的策略，才能獲得更多的知識[1]。

結 ? ?語

教師要引導學生在實驗過程中學會把理論和實踐相結合，積累理論知識，掌握實驗的技能，提高應用實驗探究化學知識的學習能力，具備收集證據和建模的思想，培養高階思維水平。教師開展這樣的實驗教學，能夠更好地培養學生的核心素養。

[參考文獻]

林梅.核心素養視角下如何開展高中化學實驗教學[J].名師在線，2019（03）：48-49.

作者簡介：周迎春（1973.1—），女，江蘇鹽城人，本科學歷，中學一級教師。