創設多元實驗活動，提升學生核心素養

江蘇省濱海縣第一初級中學西湖路分校 吳 麗

教師要立足于學生的科學素養發展的視角，融入開放、生態的理念，拓展實驗教學的空間、豐富實驗教學的形式，以調動學生參與實驗的熱情，吸引學生融入到實驗中操作、體驗，促進對化學知識的鞏固、現象的觀察、原理的掌握、技能提升以及結論的歸納，從而能促進學生化學素養的形成。

一、趣味實驗：變枯燥為有趣，吸引學生參與

化學內容抽象、復雜，與學生的認知特點不相匹配，教師以趣味實驗活躍氛圍，能活躍課堂氣氛，營造輕松氛圍，能促進學生對抽象內容、深奧原理的理解。趣味實驗，能由淺入深地、由易到難地引導學生探索求知，讓他們從實驗中習得知識，形成細致的觀察力與執著的探究力。

1.趣味引入新知，引發求知興趣。

教師聚集化學知識與學生生活之間的聯系點，借助于有趣的實驗讓學生產生認知失衡，引發學生的探索知識的熱情，促進他們的深入思考，讓他們產生“一探究竟”的愿望。

如在學習人教版九上《燃燒與滅火》一課內容時，教師將手帕浸潤于乙醇與水配成的溶液中，再用坩堝鉗夾住手帕角放在火上點燃，待火焰減小后搖動手帕令其熄滅，手帕完好如初。學生很是驚訝，對這個燒不壞的手帕產生好奇。教師提出問題：什么是燃燒？燃燒的特征是什么？燃燒的條件有哪些？經過討論學生發現燃燒的物質要具有可燃性，與氧氣“親密”接觸，要達到著火點。教師追問學生，為什么這個手帕會燒不壞？經過交流，學生發現吸附在手帕空隙里的乙醇與水在燃燒中蒸發，而手帕棉纖維并未達到著火點，因而出現“燒不壞”的情況。

2.聯系學生生活，化解抽象內容。

化學知識涉及到化學原理、方程式、實驗結論等的記憶，教師以趣味的生活實驗給學生帶來直觀的認識，能化解難點、變繁為簡，讓學生在實驗情境中獲得直觀的體驗，理解抽象的化學知識。如在學習人教版九上《水的凈化》一課內容時，教師準備一盆污水，再放入硫酸鉀鋁，過一段時間會發生什么情況呢，學生發現水變得清了。教師引導學生回去后自主完成明礬凈水的實驗，并告訴學生其凈水的原理，它溶于水后電離產生了Al3+，與水電離產生的OH-結合生成了Al(OH)3，其膠體粒子帶有正電荷，與帶負電荷的泥沙膠粒相結合，它們聚結于一起，水就變得清澈了。

教師也可以運用趣味實驗豐富學習內容，拓展學生的認知視野，豐富學生的學習體驗，讓學生獲得愉悅的學習體驗。如在學習《燃燒與滅火》內容時，為讓學生了解更多的滅火原理，教師聯系生活實際，向學生介紹油鍋、燃氣罐、森林起火等滅火的方式，并通過模擬性的實驗讓學生獲得感性的認識，學會合理運用滅火原理解決問題。在油鍋起火時用鍋蓋蓋住油鍋，再端離火源；燃氣罐起火時用濕抹布切斷氣源（較大時用干粉滅火器），待火滅后再關閉閥門；在森林著火時用滅火器具減少可燃物表面的氧氣，用水降低著火點，設置隔離帶去除可燃物……

3.豐富學習形式，理解化學原理。

教師要通過多種方式的趣味實驗，吸引學生積極地參與化學實驗，了解化學知識中蘊含的原理，能提升他們的化學實驗能力，促進他們對所學知識的理解與內化。教師要對化學實驗加以優化，以趣味的方式呈現，并運用故事、合作、探究、視頻等方式引導學生探尋實驗原理，對實驗過程產生清晰的認識。

如在學習《酸、堿的化學性質》一課內容時，教師呈現生活中的實際問題：人被某些蚊蟲叮咬后，怎么減輕痛癢？喜歡吃松花蛋，如何去除其澀味？沾有鐵跡的衣服如何能煥然一新？胃酸過多，如何才能解除痛苦？教師以生活中的幾個事例，讓學生感受到化學知識就在我們的身邊，會利用酸堿的化學性質進行探索，讓這些問題迎刃而解。

二、探究實驗：變演示為探究，理解原理內涵

化學知識具有實踐性，教師要引領學生設計實驗方案、了解操作步驟，能正確使用儀器，在實驗中提升操作技能，形成科學素養。很多教師借助于演示實驗幫助學生理解實驗過程，促進他們對化學知識的理解，但由于學生未能獲得認真的指導，他們對化學知識的理解往往囿于淺表，不利于學生學習能力的提升。

1.留有探索空間，設計實驗過程。

教師要激發學生的主體意識，讓他們有更多的空間去探索求知，能從多渠道獲得知識，形成參與實驗的能力。實驗要便于學生操作，要與學生的生活實際聯系緊密，能促進他們對課內所學內容的鞏固與內化。如在學習人教版九上《二氧化碳與一氧化碳》第一課時內容時，學生向有兩支高矮不同蠟燭的燒杯中傾倒CO2氣體，觀察哪支蠟燭先熄滅？讓學生從實驗現象的觀察中感受二氧化碳的性質。

2.組建探究小組，體驗合作過程。

教師要鼓勵學生組建課外學習小組，經過篩選課題、提出假設、收集資料、研究方案，共同完成探究實驗，從而能促進學生協作能力的提升。教師可以圍繞環境污染等問題引導學生調查、參觀、實驗、分析，并提出有效的防治措施。教師要對學生提出的方案進行指導、修正、指引，以激發學生的探究潛能，促進他們合作意識的提升。

如在學習《金屬的化學性質》一課內容時，教師將學生分成五個小組，讓學生合作完成實驗：組一將一根用砂紙打磨過的鋁絲浸入硫酸銅溶液中，過一會兒再取出來，看有什么現象發生？組二將一根潔凈的銅絲浸入硝酸銀溶液中，過一會兒取出，看有什么現象發生？組三將一個潔凈銅絲浸入硫酸鋁溶液中，過一會兒取出，看有什么現象發生？組四將一根潔凈的鐵釘置于硫酸銅溶液中，過一會兒取出，看有什么現象？組五將一個潔凈的鐵釘放入硫酸銅晶體，過一會兒取出，看有什么現象？教師讓學生匯報實驗現象，并進行分析，發現有很多金屬能與其他金屬化合物能發生置換反應，并依此來判斷金屬的活動性。

3.創新探究方式，豐富實驗活動。

很多學生對探究實驗缺乏興趣，但他們對化學魔術饒有興趣，教師可以以“魔術”替代探究實驗，吸引學生參與觀察、猜想、分析等活動，能激發他們的探究意識。如用“魔棒點燈”用于探究燃燒的條件，用“會變色的酒”讓學生對酸堿中和反應產生探究興趣。教師以有趣的實驗調動學生參與課堂探究的興趣，點燃他們的探索熱情，引發他們的探究與思考。

如在學《生活中常見的鹽》內容時，教師呈現醋泡雞蛋的視頻，并提出問題：蛋殼都去哪兒了？教師呈現蛋殼成份、醋成份檢測的數據，讓學生提出自己的猜想，并說出自己的理由。學生將白醋與蛋殼、稀鹽酸與蛋殼發生反應，觀察現象，說說蛋殼消失的原因是什么？產生的氣體是什么？教師借助有趣的實驗，讓學生猜想、實驗、驗證，能調動學生探索化學奧秘的興趣。

三、虛擬實驗：變有害為安全，拓展實驗空間

多媒體具有形象直觀的特點，能使枯燥乏味的化學實驗變得生動有趣，可以調動學生參與實驗探究的興趣，促進他們對化學內在規律的掌握。虛擬實驗具有成本低、安全性強、能觀察到一些真實實驗中難以觀察到的現象。教師要借助虛擬實驗的優勢，引領他們探索求知，促進他們實驗能力的提升。

1.突破眾多限制，獲得更多機會。

在傳統的實驗教學中，教師要綜合考慮實驗的時間、空間、安全性等問題的制約，還要花費時間去準備實驗儀器，讓學生從實驗中觀察現象、分析原理，以獲得科學的結論。一些會產生易燃易爆氣體以及具有腐蝕性的強酸強堿實驗，學生稍有不慎，就會對學生的安全造成威脅，教師往往擔心安全問題而避而不做，學生難以獲得直觀的體驗。

教師要構建開放的實驗環境，突破時間與空間的限制，能擺脫不安全因素的困擾，運用虛擬平臺完成這些實驗，讓學生能真正地融入到實驗之中，通過聲、光等效果的模擬，學生能獲得直觀的體驗。如一氧化碳的還原實驗、氫氣的驗純實驗等，教師以虛擬實驗替代真實實驗，能擺脫學生對實驗的畏懼，能放松身心地融入實驗環境，參與到觀察、思考、分析之中，形成對實驗原理深度的理解。教師要通過虛擬實驗，突破眾多因素的制約，讓學生有了探究的機會，能獲得真切的體會。

2.借助互動平臺，開展實驗探究。

在實驗操作中既有學生的自主探究，也有生生之間的協作交流，教師要借助虛擬實驗，引導學生通過互動平臺探討交流、分享觀點、碰撞思維，能真正地掌握實驗方法。學生要針對難點、疑點、易錯點等關鍵之處展開深入地探討交流，有了更多話語的空間，分析實驗背后的原理，才能真正地掌握實驗技能。

如向試管內傾倒液體時標簽的朝向、酒精燈的熄滅、讀取量筒的視線、制取氧氣時撤導管與酒精燈的順序，教師要針對這些細節處引導學生探討交流，讓他們在互動平臺上探討交流，并可以借助平臺進行“試誤”，能真實地感受到錯誤操作可能導致的后果。互動平臺能為學生提供一個更為廣闊的學習空間，能促進學生對化學信息的提取、實驗經驗的積累，能讓他們學會從多角度思考問題，能讓他們的實驗技能真正獲得鍛煉。

3.利用VCE網站，提升探究技能。

VCE（Virtual Chemical Experiment）能為學生提供一個自主實驗的平臺，他們通過預學實驗內容，閱讀說明、牢記注意事項、觀看視頻、虛擬操作、填寫現象、撰寫報告，能獲得真實的實驗體驗。教師要引導學生自主提問、積極探究、分享交流，能培養學生的探索精神與分析能力。

如在學習人教版九上《氧氣》一課內容時，教師引導學生在VCE網站上完成“鎂帶燃燒”的實驗，在學生看完實驗演示視頻內容后，教師讓學生嘗試寫出反應的化學方程式，并讓他們思考：鎂帶的物理性質有哪些？實驗的產物是白色粉末物質，這個物質是什么？它有著怎樣的化學性質？除耀眼強光、火星四濺等外，還有其他的實驗現象嗎？實驗中有哪些需要注意的事項？學生回答中可能不夠全面、不夠深入，教師讓學生操作虛擬實驗，豐富自己的認知，提升自己的實驗能力。

四、綠色實驗：變浪費為低碳，減少環境污染

“碳中和”“碳達峰”這些目標的提出，意味著中國向持續的綠色發展轉向。教師要將低碳環保的理念融入到化學實驗教學中，在應用化學用品時要有效利用原料，要力求避免有毒、危險的試劑、溶劑對環境所造成的危害，做到清潔化學、無害化學。

1.依托微型實驗，節約實驗藥品。教師厲行節約，依據實驗用量合理取用，避免不必要的浪費，對于所需液體沒有說明用量的，一般取1～2毫升即可。有一些實驗所需的藥品較多，教師可以改成微型實驗，能大幅度減少實驗室水體與空氣排放污染，改善實驗環境，同時能有效培養學生的環保意識與資源意識。

2.融入綠色思想，對比分析利弊。

在化學實驗中，教師要運用“綠色”思想對幾種實驗方法加以對比，以消耗能源、利用率、有無副產物等為指標，合理地選擇實驗。如在探究“實驗室制取氧氣”過程中，有高錳酸鉀制備氧氣+MNO2+O2↑，但在不同溫度條件下分解會有差異；有二氧化錳與氯酸鉀共熱，但制得的氧氣中含有少量的Cl2、O3；有過氧化氫溶液催化分解，前面兩種方法都需要加熱，需要消耗一定的能源，且生成物中還有一些附產物，而第三種方法的催化劑MnO2可以重復使用，本著“綠色”“節約”的理念，選擇第三種方法更為合適。

3.適當改進實驗，減少環境污染。

教師要針對環境污染的角度重新認識教材中的實驗，對其加以優化、重組、刪減，以減少對環境的污染。如在人教版九上《氧氣》一課教學時，教師從多角度通過化學實驗讓學生了解氧氣的化學性質，硫在氧氣中燃燒生成的SO2對空氣有污染，教師要對這個實驗加以改進，用電蚊香器加熱，用注射器吸收SO2，并讓它與濃氫氧化鈉溶液充分反應，從而能大大降低環境污染。

4.慎待尾氣廢液，及時回收處理。

有一些化學實驗產生的尾氣、廢液有毒，會造成嚴重的環境污染，教師要引導學生利用化學學科特點，對其進行處理利用。在學習人教版九上《二氧化碳和一氧化碳》第二課時教學中，有一氧化碳還原氧化銅的實驗，教師要慎重處理實驗后有毒的一氧化碳尾氣，可以對一氧化碳收集備用。在完成金屬與酸的反應后，會有一些剩余的金屬、廢酸液都要合理利用。

總之，在初中化學實驗教學中，教師要立足于學生素養培育的角度，拓展認知視野、優化實驗形式構建生態、綠色的實驗課堂，促進學生實驗興趣的激發、實驗技能的培養。教師要深入研究學情，為學生提供多元的實驗活動，促進學生核心素養的形成，同時也能構建富有活力的實驗課堂。