核心素養(yǎng)教育理念下創(chuàng)新初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

從友蘭

隨著新課程改革的全面推進(jìn)，立足于核心素養(yǎng)教育理念，創(chuàng)新初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，深入思考研究初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略，是當(dāng)下初中化學(xué)教師的重點(diǎn)工作。初中化學(xué)的核心素養(yǎng)包括實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)素養(yǎng)、變化觀(guān)念與平衡思想素養(yǎng)、宏觀(guān)辨識(shí)與微觀(guān)探析素養(yǎng)、科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任素養(yǎng)、證據(jù)推理與模型認(rèn)知素養(yǎng)等五個(gè)方面。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式、重視化學(xué)思維引導(dǎo)、鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手操作、開(kāi)展合作實(shí)驗(yàn)探究、借助情境設(shè)疑驅(qū)動(dòng)等都是核心素養(yǎng)教育理念下初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)行之有效的教學(xué)策略，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，著重培養(yǎng)中學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)，對(duì)于提升初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂的教學(xué)質(zhì)量具有十分重要的意義。

一、初中化學(xué)核心素養(yǎng)內(nèi)涵

新課程教育改革更側(cè)重于培養(yǎng)中學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)開(kāi)展的前提條件就是以培養(yǎng)中學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)為目標(biāo)，以專(zhuān)業(yè)的化學(xué)邏輯思維提高學(xué)生對(duì)于初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的興趣，進(jìn)一步促進(jìn)化學(xué)核心素養(yǎng)的提升。初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要結(jié)合具體的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，在中學(xué)生自己動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的過(guò)程中直觀(guān)地觀(guān)察化學(xué)現(xiàn)象，感受化學(xué)核心素養(yǎng)內(nèi)涵，達(dá)到對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解掌握和內(nèi)化吸收。

二、核心素養(yǎng)教育理念下初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求

學(xué)生應(yīng)當(dāng)作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂的主體，化學(xué)教師作為引導(dǎo)者，引導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、過(guò)程探究以及數(shù)據(jù)分析和結(jié)果輸出等步驟，有效培養(yǎng)中學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為化學(xué)學(xué)科教學(xué)的重要組成部分，在探究性化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的宏觀(guān)辨識(shí)與微觀(guān)探析素養(yǎng)尤為關(guān)鍵，同時(shí)，科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任素養(yǎng)更能從內(nèi)在要求中學(xué)生以認(rèn)真的態(tài)度對(duì)待化學(xué)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展，以精益求精的心態(tài)面對(duì)實(shí)驗(yàn)操作。

初中化學(xué)是一門(mén)具備多樣化結(jié)果及現(xiàn)象的學(xué)科，培養(yǎng)中學(xué)生的變化觀(guān)念與平衡思想素養(yǎng)，有利于中學(xué)生在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)時(shí)，從多角度動(dòng)態(tài)地看待化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，尋求動(dòng)態(tài)變化中的平衡，更深層次地理解化學(xué)實(shí)驗(yàn)中蘊(yùn)含的相關(guān)理論知識(shí)。證據(jù)推理與模型認(rèn)知素養(yǎng)是化學(xué)實(shí)驗(yàn)得以順利進(jìn)行的關(guān)鍵，化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的每一個(gè)步驟都會(huì)直接影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因此在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，要特別注意細(xì)節(jié)的處理，必要時(shí)可以根據(jù)已知的結(jié)論進(jìn)行反推，或者基礎(chǔ)化學(xué)模型進(jìn)行認(rèn)知的提升。化學(xué)知識(shí)來(lái)源于生活，最終也將應(yīng)用到生活中去，因此，基于核心素養(yǎng)教育理念下的初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)設(shè)計(jì)要充分結(jié)合生活實(shí)際，將抽象虛無(wú)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)具象化，體現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的可操作性，進(jìn)一步提升中學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

三、核心素養(yǎng)教育理念下初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

1.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)素養(yǎng)

為了更好地培養(yǎng)中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)素養(yǎng)，必須對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行創(chuàng)新，有效發(fā)揮化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用，進(jìn)一步提升實(shí)驗(yàn)課堂的教學(xué)質(zhì)量。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式首先要優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，以學(xué)生為主體，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性，進(jìn)一步提升中學(xué)生的自主思考探究能力。實(shí)驗(yàn)探究和創(chuàng)新意識(shí)素養(yǎng)是化學(xué)核心素養(yǎng)的重要組成部分，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要做好引導(dǎo)者的角色，培養(yǎng)學(xué)生自主思考、探究的學(xué)習(xí)習(xí)慣，鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自主思考的內(nèi)容完成化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與操作，并總結(jié)歸納出相關(guān)結(jié)論。例如在滬教版初中化學(xué)第二章第二小節(jié)“性質(zhì)活潑的氧氣”這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)時(shí)，涉及一個(gè)“氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取和性質(zhì)”的實(shí)驗(yàn)，常規(guī)的實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，采用高錳酸鉀加熱，利用排水法收集高錳酸鉀受熱產(chǎn)生的氧氣。在實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，可以設(shè)置多組實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)材料，例如增加過(guò)氧化氫與二氧化錳裝置、向上排空氣法收集氧氣裝置等等，供學(xué)生自行選擇實(shí)驗(yàn)器材。化學(xué)教師作為實(shí)驗(yàn)的引導(dǎo)者，要注意觀(guān)察學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作中的行為是否規(guī)范，及時(shí)地進(jìn)行指正。多組實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)置也是為了讓學(xué)生進(jìn)行自主的思考，探究實(shí)驗(yàn)操作的可行性，在自主探究中加深對(duì)實(shí)驗(yàn)理論知識(shí)的印象，進(jìn)一步培養(yǎng)中學(xué)生初中化學(xué)核心素養(yǎng)中的實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)素養(yǎng)。

2.重視化學(xué)思維引導(dǎo)，培養(yǎng)變化觀(guān)念與平衡思想素養(yǎng)

重視化學(xué)思維的引導(dǎo)，培養(yǎng)中學(xué)生的變化概念與平衡思想素養(yǎng)，是基于核心素養(yǎng)教育理念下初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的有效策略。以滬教版初中化學(xué)第四章第二小節(jié)“定量認(rèn)識(shí)化學(xué)變化”這部分內(nèi)容為例，為了驗(yàn)證化學(xué)反應(yīng)中的“質(zhì)量守恒定律”，可以在化學(xué)實(shí)驗(yàn)的課堂上設(shè)計(jì)分組對(duì)比實(shí)驗(yàn)，如圖所示在天平的一側(cè)放置鐵釘與硫酸銅溶液反應(yīng)裝置，另一側(cè)放置砝碼;另一組在天平的一側(cè)放置稀鹽酸和碳酸鈉固體反應(yīng)裝置，另一個(gè)放置砝碼。觀(guān)察兩組實(shí)驗(yàn)在進(jìn)行過(guò)程中物質(zhì)狀態(tài)的變化，以及天平本身是否會(huì)隨著化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生而出現(xiàn)變化。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，引導(dǎo)同學(xué)們自行總結(jié)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，最終得出化學(xué)反應(yīng)中的“質(zhì)量守恒定律”，加深同學(xué)們以定量認(rèn)識(shí)化學(xué)變化這節(jié)化學(xué)知識(shí)的印象。通過(guò)化學(xué)思維的引導(dǎo)，激發(fā)中學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的積極性，進(jìn)一步培養(yǎng)中學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)中變化觀(guān)念與平衡思想素養(yǎng)。

3.鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手操作，培養(yǎng)宏觀(guān)辨識(shí)與微觀(guān)探析素養(yǎng)

在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)開(kāi)展過(guò)程中，總會(huì)因?yàn)檫@樣那樣的原因?qū)е聦W(xué)生無(wú)法自行操作實(shí)驗(yàn)，有時(shí)因?yàn)閷?shí)驗(yàn)場(chǎng)所的限制，有時(shí)因?yàn)閷?shí)驗(yàn)存在一定危險(xiǎn)性，最終化學(xué)教師往往會(huì)利用觀(guān)看多媒體實(shí)驗(yàn)視頻的形式替代演示實(shí)驗(yàn)，或者用演示實(shí)驗(yàn)的形式替代學(xué)生自行操作實(shí)驗(yàn)，長(zhǎng)此以往，學(xué)生缺少動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，自然也無(wú)法培養(yǎng)化學(xué)核心素養(yǎng)中的宏觀(guān)辨識(shí)與微觀(guān)探析素養(yǎng)。宏觀(guān)辨識(shí)與微觀(guān)探析素養(yǎng)的養(yǎng)成在于中學(xué)生自主探究觀(guān)察實(shí)驗(yàn)，作為化學(xué)任課教師要多為學(xué)生創(chuàng)造動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，并鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)操作，直觀(guān)地感受化學(xué)實(shí)驗(yàn)中宏觀(guān)與微觀(guān)的物質(zhì)形態(tài)和結(jié)構(gòu)的變化，有效地培養(yǎng)化學(xué)思維。例如在學(xué)習(xí)滬教版初中化學(xué)第五章第一小節(jié)“金屬與金屬礦物”這部分內(nèi)容時(shí)，第二課時(shí)主要講解金屬與酸反應(yīng)的操作實(shí)驗(yàn)，來(lái)驗(yàn)證金屬的活動(dòng)性。由于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不算復(fù)雜，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象微觀(guān)與宏觀(guān)的觀(guān)察，足以讓同學(xué)們自行總結(jié)出其中的金屬活動(dòng)性排序，因此，可以組織學(xué)生自己動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)，分別取鎂、鋅、鐵、銅于兩組試管中，加入稀鹽酸與稀硫酸，對(duì)比觀(guān)察反應(yīng)現(xiàn)象，根據(jù)反應(yīng)的劇烈程度，以及產(chǎn)生氣泡的速度，可以判斷出這幾種金屬的活動(dòng)性排序。鼓勵(lì)學(xué)生自主動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)，探究相關(guān)化學(xué)知識(shí)，透過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的宏觀(guān)與微觀(guān)現(xiàn)象，總結(jié)相應(yīng)的化學(xué)結(jié)論，更有利于中學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)中宏觀(guān)辨識(shí)與微觀(guān)探析素養(yǎng)的進(jìn)一步提升。

4.開(kāi)展合作實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任素養(yǎng)

立足于化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)，在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂上開(kāi)展合作實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，更有利于培養(yǎng)中學(xué)生的科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任素養(yǎng)。化學(xué)實(shí)驗(yàn)的順利開(kāi)展需要中學(xué)生具有認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，追求精益求精的科學(xué)精神。在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的合作實(shí)驗(yàn)探究，不單單是指學(xué)生之間的小組合作，更多的是學(xué)生與老師之間平等的合作交流，共同探究化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，在整個(gè)過(guò)程中，既有利于學(xué)生化學(xué)思維的養(yǎng)成以及化學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)的夯實(shí)，更有利于中學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作能力的提升，培養(yǎng)科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任素養(yǎng)。

在學(xué)習(xí)滬教版初中化學(xué)第九章第三小節(jié)“化學(xué)與環(huán)境”中的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)時(shí)，會(huì)涉及酸雨、溫室效應(yīng)等社會(huì)熱點(diǎn)話(huà)題，在知識(shí)內(nèi)容的講解時(shí)，可以重點(diǎn)為同學(xué)們分析這些熱點(diǎn)環(huán)境問(wèn)題存在的原因，大都是由于人們不了解化學(xué)知識(shí)，生活中不注重環(huán)境保護(hù)問(wèn)題而造成的。以酸雨的形成為例，為了探究硫酸性酸雨的成因，可以組織老師與學(xué)生合作，共同開(kāi)展一系列演示實(shí)驗(yàn)，例如硫在空氣中以及氧氣中燃燒，觀(guān)察兩者的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出相關(guān)結(jié)論;然后觀(guān)察二氧化硫的顏色、狀態(tài)以及氣味，將其在水中溶解后，測(cè)定ph值;最后，設(shè)置一組對(duì)比實(shí)驗(yàn)，觀(guān)察兩種同類(lèi)型的盆栽在天然水和二氧化硫水溶液的澆灌下會(huì)如何生長(zhǎng)，然后交流談?wù)撍嵊甑男纬稍蛞约皩?duì)大自然的危害。通過(guò)一系列關(guān)于社會(huì)熱點(diǎn)化學(xué)問(wèn)題實(shí)驗(yàn)的合作探究，提高學(xué)生對(duì)于化學(xué)知識(shí)對(duì)生活影響的利和弊的了解，進(jìn)一步增強(qiáng)了中學(xué)生在化學(xué)核心素養(yǎng)中的科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任素養(yǎng)。

5.借助情境設(shè)疑驅(qū)動(dòng)，培養(yǎng)證據(jù)推理與模型認(rèn)知素養(yǎng)

基于化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)，在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)中借助情境設(shè)疑，能夠有效地驅(qū)動(dòng)中學(xué)生開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。例如在滬教版初中化學(xué)第七章第二小節(jié)“常見(jiàn)的酸和堿”的學(xué)習(xí)時(shí)，會(huì)涉及氫氧化鈉與硫酸銅之間的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂中，借助相關(guān)情境設(shè)定疑問(wèn)：化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的過(guò)程中，反應(yīng)物是如何進(jìn)行變化的？按照如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置與步驟逐步開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，細(xì)心收集過(guò)程中能夠證明化學(xué)理論的相關(guān)證據(jù)，在頭腦中形成與之相關(guān)的化學(xué)模型，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深層次的探究和思考，前者實(shí)驗(yàn)中生成的藍(lán)色絮狀沉淀為何加熱后會(huì)變黑？氫氧化鈉與硫酸銅反應(yīng)，生成硫酸鈉和氫氧化銅，氫氧化銅是藍(lán)色的，不溶于水，在溶液中呈現(xiàn)藍(lán)色的絮狀沉淀，在酒精燈加熱后，氫氧化銅受熱分解成氧化銅和水，氧化銅是黑色不溶于水的，所以藍(lán)色沉淀變黑。借助情境設(shè)疑驅(qū)動(dòng)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中注意細(xì)節(jié)信息的收集與推理，尋找化學(xué)理論與模型之間的關(guān)聯(lián)，有效培養(yǎng)中學(xué)生的證據(jù)推理與模型認(rèn)知素養(yǎng)。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，基于核心素養(yǎng)理念下，對(duì)初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略的研究十分必要，立足于教學(xué)實(shí)際，結(jié)合初中化學(xué)核心素養(yǎng)的內(nèi)涵，制定有效的教學(xué)策略，能夠充分地發(fā)揮出化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)于初中化學(xué)學(xué)科的作用，為中學(xué)生的全面發(fā)展保駕護(hù)航。對(duì)應(yīng)化學(xué)核心素養(yǎng)內(nèi)涵，創(chuàng)新化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式，重視對(duì)學(xué)生的化學(xué)思維引導(dǎo)，鼓勵(lì)學(xué)生自主動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)，師生之間開(kāi)展合作實(shí)驗(yàn)探究，借助教學(xué)情境設(shè)疑驅(qū)動(dòng)，更有利于初中化學(xué)教學(xué)質(zhì)量以及學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的提升。