基于初中化學核心素養的農村中學實驗教學探析

唐樹凡

【摘要】本文分析當前農村初中化學實驗教學存在的演示實驗處理方式不靈活、學生分組實驗開不足、探究實驗幾乎不開的問題，提出開展實驗教學的建議，創設良好的實驗條件、增強教師對化學實驗的重視程度、改變傳統的演示實驗的方式、精心設計分組實驗、鼓勵學生開展探究實驗，以培養學生的證據意識和實驗能力。

【關鍵詞】初中化學 核心素養 實驗教學

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2021）41-0044-02

化學實驗教學不但能夠幫助學生進一步強化基礎知識，而且能夠幫助學生提升各項學科核心技能、增強綜合能力、培養學科核心素養。學校現在使用的初中化學課本為教育部審定的由人民教育出版社、課程教材研究所、化學課程教材研究開發中心聯合編寫的由人民出版社出版的2012年版教科書。與以往的教材相比，該教材編排的內容中，演示實驗占比大。這些演示實驗是初中化學實驗教學的主要內容，且要求教師在課堂上演示。此外，還有探究實驗和學生分組實驗兩種。探究實驗分布于第一至第十一單元，學生分組實驗有8個。這些實驗內容與生活中常見的現象、常見的物質性質和應用有關。可見，教材中的演示實驗、探究實驗和學生分組實驗是初中化學實驗教學重點，也是化學學科教學研究的重要課題。我們調查發現，大多數農村初中化學實驗教學不盡如人意，現就此進行探析。

一、當前農村初中化學實驗教學存在的問題

就目前的情況來看，大多數的農村初中學校都擁有一到兩個化學實驗室，基本符合教育部有關中小學理科實驗室裝備規范要求，實驗儀器和藥品也基本都能滿足教學需要。但是有不少學校仍沒有辦法設置專職實驗員崗位，大多數化學老師既要上課又要兼任實驗員的工作，這不可避免地增加化學老師的負擔。因此大多數教師只重視演示實驗，不重視探究實驗，把部分探究實驗直接交由學生分組完成。在處理實驗方式上，教師大多采用視頻或者是動畫的方式展示演示實驗和探究實驗，或者用講解的形式取代實驗演示。特別是不劃入中考范圍的探究實驗，比如《實驗室制蒸餾水》《自制酸堿指示劑》《初步區分常用氮肥、磷肥和鉀肥的方法》;實驗現象不夠明顯的實驗，如《木炭的吸附作用》;難以獲得成功的實驗，如《用木炭還原氧化銅》;實驗室不配備、需動手組裝器材的實驗，如《氫氣在空氣中燃燒》《甲烷的燃燒》《粉塵爆炸實驗》等。這些實驗，老師一般都不進行真實的實驗，最多是進行模擬實驗。

另外，學校對化學學科的學生分組實驗、演示實驗、探究實驗等的開設基本沒有硬性要求。對教材里的8個分組實驗，由于教學任務過重、實驗準備耗時多，許多老師不安排實驗課。調查發現，目前的化學實驗課大多只安排《實驗室制取氧氣》《實驗室制二氧化碳》和《配制一定量濃度的氯化鈉溶液》三個實驗，其他的都很少安排。根深蒂固的以分數、升學率論成敗的評價方式，也使得大多數教師以追求學生考試成績為主，把提高學生學習成績作為首要選擇。不愿意把時間安排在實驗上，幾乎不把實驗當作教學中的重要內容，應付了事的現象普遍存在。在教學中，不重視培養學生的實驗能力和科學探究素養。

二、農村初中化學的實驗教學策略

（一）創設良好的實驗條件

教材中的實驗都與生活密切相關，為了提高學生學習的興趣，我們可以利用真實生活情境創設實驗情境，增加實驗的趣味性。比如，學習“燃燒與滅火”時，讓學生表演“水中生火”“燒不壞的手帕”等趣味實驗;學習滅火器的使用時，讓學生進行滅火操作等。這樣為學生提供一些親身體驗實驗，從而讓學生更好理解理論的應用性。

改變實驗教學方式，將驗證性實驗改為探究性實驗，例如，學習《二氧化碳的性質》時，二氧化碳的幾個性質的驗證，可以與學生一起開展探究實驗，進行驗證。改進實驗，設計一套可以一次性驗證二氧化碳的幾個性質的實驗裝置，然后讓學生去進行實驗，從而增加學生參與實驗探究的機會，讓學生從探究中獲取知識，增強學生探究的熱情。

利用多媒體技術直觀展示實驗。學習微觀概念時，比如，原子的結構、分子的運動等比較抽象的概念，教師要通過微觀實驗視頻展示，如水的分解、鈉離子與氯離子的形成，把枯燥的知識趣味化、深奧的道理形象化，使學生更加容易直觀理解。

（二）增強教師對化學實驗的重視程度

演示實驗是初中化學實驗的主要部分，是培養學生化學實驗意識的主要手段，因此教師要特別重視演示實驗，把每一個演示實驗都做好，讓每一個實驗都做到操作規范、現象明顯，從而得出正解的實驗結論。教師要利用網上的資源，學習更多的演示實驗創新案例。對難以開展的書本上的演示實驗，要進行實驗改進，把每一個演示實驗都呈現給學生。比如，《測定空氣中氧氣》的實驗，按照課本的實驗進行操作，進去的水就很難達到1/5，也就很難得出氧氣占空氣體積的1/5的結論。為了使實驗更好地取得成功，我們化學組改進實驗方案，設計了一套不同的實驗，把紅磷換成白磷，通過加熱金屬條的方式傳熱使白磷燃燒。這樣既能保證不污染空氣，又能使實驗現象更加明顯。教師要重視學生分組實驗，不但要做完書本上的8個分組實驗，而且還要把一些演示實驗改為學生分組實驗，增加學生的實驗機會。如《水的電解實驗》《質量守恒定律的探究》《酸和堿的中和反應》等，都可改為學生分組實驗，從而更好地培養學生的實驗能力。

（三）改變傳統的演示實驗方式，培養學生的實驗能力

演示實驗是化學實驗中的常規實驗，它幾乎貫穿于課堂教學的始終，是教學的主要內容，它的目的是培養學生的實驗意識和證據意識。許多老師在課堂上做演示實驗時，大都按照課本上的實驗步驟進行，極少有老師能根據實際情況進行必要的改進和優化。有的老師生怕實驗操作會影響教學進度，往往會通過播放視頻的形式展示演示實驗。這種省時的辦法，雖然也能較好地展示實驗，但卻不是真正意義上的演示實驗，讓學生對實驗產生距離感，不利于培養學生的實驗意識。因此教師要研究和優化演示實驗，改變傳統的演示實驗方式，將實驗操作的演示實驗與視頻展示的演示實驗結合，將教師演示實驗與學生演示實驗相結合，適當地安排學生進行實驗演示。這樣既能讓學生現場看到實驗的過程，又能通過視頻更加仔細地觀察到實驗現象，對實驗有更好的了解，從而培養學生的實驗能力。因此，教師要結合教學實際挑一些重點的演示實驗，制作相應的實驗微課視頻，并在微課中設置任務，以驅動學生更好地掌握實驗步驟、觀察實驗現象。如《水的凈化》一節，筆者課前設置了任務，讓學生利用周末時間在家自制一個簡易的凈水裝置，并要求學生在課堂上展示自己的凈水裝置，進行簡單的凈水實驗。之后引入課本的凈水方法，并據此進行過濾的具體操作。又比如，為了讓學生體驗氣體體積、溫度的變化對氣壓的影響，布置學生在家進行瓶口吞雞蛋實驗，以及自制汽水、自制酸堿指示劑等家庭小實驗。這種讓學生進行實驗演示的方法，能較好地培養和激發學生的實驗探究能力，讓學生學會觀察實驗現象，收集實驗數據，根據實驗現象進行分析、歸納，得出實驗結論，從而提升學生的探究能力。

（四）合理進行分組實驗，對實驗結果進行分析和反思

教材中安排的學生分組實驗一定要學生親自動手，完成實驗的每個步驟。在實驗開始前，首先要讓學生明確實驗目的，熟悉實驗步驟，然后在實驗小組內進行合理分工、合作探究。在實驗過程中，要求學生注意觀察實驗現象，并把實驗現象完整地記錄下來，把測定的數據記錄下來，確保實驗結果的真實性。分析實驗結果，進行歸納和推導，得出實驗結論，撰寫實驗報告。比如，教材中的8個學生分組實驗以及一些將演示實驗改成的分組實驗，教師根據學生實際情況，將學生分成若干個小組，由好、中、差不同層次的學生搭配組合。小組成員之間分工協作，在教師的指導下完成實驗。特別是實驗室制取氣體的兩個分組實驗以及金屬的性質、酸和堿的化學性質這幾個實驗，都要精心安排，讓好、中、差的學生都有具體的任務。優等生負責講解和指導，中等生負責操作，后進生跟進進行簡單的實驗操作，并且在分組實驗中，給學生設置問題。在實驗中，教師根據具體情況和實驗進度適時地提出問題，以問題引領實驗，使學生逐步學會進行自主實驗，學會在實驗中進行交流探討，養成合作的習慣。這樣，分組實驗不但能夠鍛煉學生的實驗操作能力，而且能培養學生解決問題能力、交流合作能力、科學探究素養和良好的學習習慣。此外，教師要特別重視學生在實驗過程中遇到的問題、實驗結果的偏差，并要求學生認真分析，找出原因，然后引導學生重新進行實驗。讓學生在實驗中對比、反思和總結，培養學生實事求是、嚴謹認真的科學態度。

（五）鼓勵學生進行實驗方案設計，開展探究實驗

在教學過程中，教師要指導學生進行實驗操作，培養學生動手能力和創新意識，并逐步培養學生獨立發現和解決問題的能力。這就需要學生有一定的知識和實驗經驗的積累，懂得一定的科學探究方法。因此要鼓勵學生研究實驗，設計科學合理的實驗方案，提出問題，對實驗結果做合理的假設，然后進行實驗驗證，培養學生探究實驗的能力。

在探究性實驗教學中，教師要讓學生懂得探究實驗方案一般都要設計對照實驗，也就是說，要用到控制變量法，這樣才能確定某一現象的發生與這唯一不同的變量有關或者無關。比如，“探究二氧化錳是否是過氧化氫分解的唯一催化劑”這個探究實驗，可以啟發學生按以下思路設計：

或者設計“影響過氧化氫分解的因素有哪些”。

舉一反三，讓學生掌握設計實驗方案的基本思路。

有了對照實驗思路，選好藥品、儀器，接著要指導學生考慮在實驗中先做什么，后做什么，需要有一個科學合理的安排，這樣才能保障實驗有條不紊地進行。同時還要強調實驗操作的規范性，保證實驗的準確性和可靠性。

總之，教師要重視實驗教學，盡可能地在課堂上實際操作演示實驗，開足學生分組實驗課，引導學生進行探究實驗，從而培養證據意識、操作能力、觀察能力、分析和歸納的能力以及推導能力，使學生掌握正確的科學實驗方法。

【參考文獻】

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（責編 李 唐）