核心素養下初中學生化學實驗探究能力的培養路徑探究

摘 要：化學作為一門以實驗為基礎的自然科學類學科，實驗能夠調動學生學習化學知識的興趣，有利于他們對理論知識的理解。在初中化學教學中，教師要從核心素養視角切入，著重培養學生的化學實驗探究能力，提高他們的知識水平。文章主要對核心素養下學生化學實驗探究能力的培養進行研究，并列舉一系列有效路徑。

關鍵詞：核心素養;學生;化學實驗;探究能力

中圖分類號：G633.8?? 文獻標識碼：A?? 文章編號：1673-8918（2022）17-0139-04

在新課程標準中明確指出：教師在開展教育教學活動中，不僅需向學生傳授學科知識與技能，還要在各個階段培養他們的核心素養，使其形成適應社會發展與終身發展所需的關鍵能力和必備品格。將之運用到初中化學教學中，即為通過核心素養的導向來開展實驗教學，進一步提高學生的學習和探究能力，使其深入探索化學科學，助推化學核心素養的形成。

一、 初中化學實驗教學的現狀

（一）存在重理論輕實驗的教學傾向

雖然新課程改革已經實行多年，但事實上一些教師的教學觀念仍然沒有完全轉變過來，以應試教育理念為導向，不夠重視實驗教學，將大部分時間與精力都放在理論知識講授與習題訓練上面，忽視學生在實驗方面的學習需求。課堂焦點更是沒有集中到實驗上來，缺乏對實驗中生成性問題的關注，也沒有啟發他們學會發現與提出問題，學生更沒有在新問題的基礎上進行進一步探究或提出更多具有探究價值的問題，以至于他們的探索深度不夠。

（二）停留在教師演示學生看的階段

在初中化學教學中，教材中編排的實驗大部分為演示實驗，而演示實驗又以驗證性實驗為主，不少教師慣用的教學模式就是先明確展示實驗方案與步驟，再進行實驗演示。學生只是處于被動的觀看狀態，不僅學生的動手能力無法得到鍛煉，他們的思維能力與探究能力更是發展緩慢。這一模式最大的問題在于教師演示、學生旁觀，實驗教學多以教師為核心，學生只能被動的接受，長此以往他們的創造力很難提升，探索化學的熱情也會慢慢降下來。

（三）使用的部分實驗教學方法不當

在眼下的初中化學實驗教學環節，一些教師雖然理論水平較高，但是實驗方面的專業能力不強，使用的部分實驗教學方法不恰當，影響正常實驗教學的開展，以至于無法順利推進整體化學教學的實施。如：有的教師在實驗環節為避免儀器被損壞，就過于強調實驗器材的貴重與重要，導致學生在實驗操作中存在畏懼心理，不敢大膽動手操作，甚至不敢觸碰儀器，像這種不必要的小心會束縛他們在實驗活動中個人主觀能動性的發揮。

（四）采用的實驗學習方法存在弊端

從當前的初中化學課堂教學來看，受中考指揮棒的影響，部分教師為趕超教學進度，利用更多時間來復習知識、增加試題訓練或組織考試，當遇到實驗教學內容時花費的精力與時間較少。通常采用播放視頻的方式呈現演示實驗與分組實驗，甚至在黑板上面畫實驗，學生則背誦實驗所需器材、操作流程、現象、原理和結論等，這樣他們可能筆試成績較好，但是觀察能力、思維能力、動手操作能力與探究能力均會受到影響，不利于核心素養的養成。

二、 核心素養的學科應用意義及要素

（一）核心素養的學科應用意義

學科的靈魂是核心素養，它體現了學科在社會生活中的價值觀。作為一門伴隨著社會進步和生產發展而建立起來的學科，化學是一門服務于生產生活的基礎學科，這也是化學的價值所在。要讓知識融于社會，服務于生活，就必須掌握其核心素養。我們要用科學知識提高生活質量，而不是用科學知識“造假”以降低生活質量。因此要讓學生理解化學核心素養是作為一個生活在現代社會中的人不可缺失的一個方面。

（二）核心素養下化學實驗的要素分析

首先，通過各類化學實驗幫助學生通過觀察和辨識的過程逐步了解各類物質形態和化學變化，從宏觀上了解物質分類和變化過程，并通過符號方式來進行表征;在微觀層面上，能夠理解各類物質的構成、相互之間的聯系，進而從宏觀和微觀兩個層面，建立起“結構決定性質，性質決定應用”的概念。

其次，通過學習的過程認識到物質處于不斷有條件的運動過程中，并能夠從內外因不同的角度，以及量變和質變的不同過程，來詳細了解和分析化學變化和能量變化過程;從各個不同的視角來切入，分析化學變化中復雜的規律并認識到其本質，從而建立對立統一、辯證發展、變化平衡的觀點，進而能夠預測到某些特定環境下可能發生的化學反應和變化。

最后，還能夠通過學習，發現和提出相關的探究能力和問題解決能力，設計相關的化學實驗并結合實際操作優化方案和獲取信息，并進行分析;在化學實驗中能夠和同伴合作研究，探究研究成果，優化流程，建立獨立思考的能力，并能夠針對發現的問題敢于質疑，對知識進行批判吸收。

三、 核心素養下培養學生化學實驗探究能力的路徑

（一）明白化學實驗價值，形成正確探究意識

在核心素養下的初中化學教學中，為培養學生的實驗探究能力，教師首先需讓學生明白化學實驗的價值和作用，知道這是探索真理的重要途徑，還是檢驗真理的標準，使其真正認識到化學實驗的嚴謹性與科學性，促使他們通過實驗形成正確的探究意識。因此，初中化學教師在實驗教學中應主動滲透這一觀念，讓學生本著認真、科學的態度親自動手操作實驗，使其正確對待實驗，不斷提高自身的操作水平，從而順利完成實驗，實現預期學習目標。

比如，在進行“制取氧氣”教學時，教師先詢問：空氣中都含有哪些成分？是否可以從空氣中獲得氧氣？學生說出空氣的主要成分，知道能夠從空氣中獲得氧氣，設疑：在實驗室中用什么方法能夠獲得氧氣呢？引出實驗操作主題——制取氧氣，讓他們了解本節課的學習目的。接著，教師現場演示分解過氧化氫溶液制取氧氣的實驗：先往試管中加入5mL10%的過氧化氫溶液，再加入少量的二氧化錳試劑，過程中要求學生認真觀察現象，當實驗中出現大量氣泡，將帶火星的木條伸入試管中，學生可以看到木條復燃，表示有氧氣生成。之后，教師加熱過氧化氫溶液，同樣能夠制取出氧氣，提出討論問題：如果過氧化氫溶液和二氧化錳一起，那么，二氧化錳是不是反應物呢？如果是，為什么即使沒有二氧化錳，加熱過氧化氫也能產生氧氣？學生深入探究后發現二氧化錳起到催化劑的作用，讓他們明白實驗的價值，樹立端正的探究意識。7C29C5CC-E5E4-4148-94D9-BE3637004D4E

（二）做好演示實驗工作，訓練學生探究技巧

化學是一門在初中九年級才開設的新學科，學生幾乎沒有任何學習經驗，尤其是在實驗操作方面更是缺乏經驗，自然會影響到他們探究能力的發展。這時初中化學教師就要極力發揮出自身的引導性功能，基于核心素養視角切入，在平常教學中做好化學實驗操作的演示工作，準確、精細、規范地完成實驗，盡量把實驗流程與現象清晰地呈現在學生面前，使其學到科學、準確的實驗操作規范，訓練他們的探究技巧，為探究能力的培養提供更多助力。

例如，在開展“化學實驗室之旅”教學時，教師談話導入：化學是一門以實驗為基礎的自然學科，那么如何做實驗，做好化學實驗需要哪些準備？實物展示常見的實驗儀器，如：試管、燒杯、酒精燈等，要求學生自主閱讀教材內容，讓他們舉手回答各儀器的主要用途與注意事項，師生一起總結。接著，教師現場演示固體與液體藥品的取用，給物質進行加熱的實驗，一邊操作一邊強調注意事項，指導學生分組完成以上三個實驗且認真思考與討論，歸納實驗操作規范，如：取用固體藥品需先把試管平放，再慢慢豎立起來;取用液體藥品時瓶塞需倒放，標簽持向手心，瓶口需緊挨試管口，量筒應平放，視線和液體的凹面最低處保持水平;使用酒精燈時用火柴點燃，用燈帽蓋滅;給試管中的物質加熱需先預熱，再固定，液體不能超過試管容積的1/3，且管口朝向無人處，以及其他規范，使其掌握實驗操作技巧，為他們探究能力的培養提供助力。

（三）精心設計系列問題，增強學生探究能力

針對核心素養下的初中化學實驗教學來說，要想有效培養學生的探究能力，教師可采用問題導學法，以問題串的方式將教學內容串聯在一起，引出化學實驗，層層遞進的引領學生思考與探究，使其通過對問題的分析與解決完成實驗，并增強他們的探究能力。對此，初中化學教師在日常教學過程中，應該結合具體知識精心設計一系列問題，讓學生想到運用實驗來探究，使其在問題驅動中找準探究的方向，指導他們設計和操作實驗，培養個人探究能力。

比如，在講授“燃燒條件與滅火原理”的過程中，教師激情導入：大家知道很多物質都能在氧氣中燃燒，燃燒也是生活中常見的現象，誰能列舉一些生活中的燃燒？學生結合生活經驗說出見過的燃燒，讓他們通過回顧舊知識來建構新知識，得出燃燒的概念。接著，教師在課件中出示石頭、木材、煤塊、鐵絲的圖片，詢問：哪些物質能夠燃燒？學生知道是木材和煤塊，追問：其他物質為什么不燃燒？使其思考后得出燃燒的第一個條件是物質本身是可燃物，讓他們說出教室中哪些物質是可燃物。之后，教師提問：怎樣才能讓它們燃燒呢？以蠟燭和煤塊為例，演示實驗：用火柴點燃它們，學生發現蠟燭會燃燒，煤塊則不會，使其得出燃燒的第二個條件是可燃物需達到著火點，然后用燒杯將蠟燭扣住，直至熄滅。設問：可燃物的燃燒還需要什么？他們知道是接觸氧氣或空氣，由此在問題與實驗的雙重推動下探究出燃燒的三個條件。

（四）鼓勵學生動手操作，鍛煉實驗探究能力

對核心素養下的初中化學教學而言，培養學生的實驗探究能力，本身就屬于常規教學任務之一，現在納入日常教學目標之中，不過關鍵還在于以他們為主體，使其擁有更多親自動手設計、操作與完成實驗的機會，不斷積累探究經驗。所以，初中化學教師在具體的實驗課堂上，應當鼓勵學生親自動手操作實驗，自己則從旁做好輔助性與組織者的工作，引導他們順利完成實驗的操作，發現疑難之處及時給予點撥或幫助，使其探究能力得到鍛煉。

在這里，以“二氧化碳的實驗室制取與性質”教學為例，教師提問導入：二氧化碳是一種十分重要的氣體，被綠色植物吸收通過光合作用產生氧氣和有機物，以供人類及其他動物呼吸，那么二氧化碳是如何得到的？引導學生回顧二氧化碳實驗室制法的原理、步驟、裝置類型與收集方法等，引出新問題：在實驗室中如何制取二氧化碳？二氧化碳有哪些性質？引發他們的探究興趣，使其產生動手操作實驗的欲望。接著，教師指導學生準備相應的實驗用品，使其學會連接實驗儀器與檢驗裝置的氣密性，按照“連、查、裝、收、驗”的步驟操作，并交流實驗的成功與失敗之處，培養他們的探究能力。之后，教師引導學生操作探究二氧化碳性質的實驗，包括：在放有高低不同的兩支燃著的蠟燭的燒杯中傾倒二氧化碳，證明二氧化碳不能燃燒，也不能支持燃燒且密度比空氣大的性質;二氧化碳的溶解性及與水和澄清石灰水的反應等，使學生親自動手完成實驗，認真觀察與描述實驗現象，鍛煉他們的實驗探究能力。

此外化學實驗離不開化學儀器和試劑，因為它們是操作的工具和物質基礎。使用儀器、試劑的技能一般只局限于儀器或試劑的用途、性能、使用方法和必要的注意事項，而實驗基本操作除了要借助實驗儀器、藥品實施之外，還要根據操作的原理，涉及一系列具體動作的變換和配合，派生一套規則。因此，構成化學實驗操作技能的各個方面是相互依存、密不可分的。因此對學生化學實驗的心智技能亦是如此，其組成的各要素，如實驗的設計、觀察、數據處理、結果分析等技能都是相互聯系、缺一不可的。

（五）適當拓展實驗內容，強化學生探究能力

在核心素養下的初中化學教學中，針對實驗探究能力的培養，不能僅僅局限于教科書中編排的固有實驗，也不能只局限在常規課堂時間內，而是要適當拓展實驗內容，增進同生活和社會之間的聯系，讓學生充分體會到化學同生活的關系，強化他們的探究能力。為此，初中化學教師在實驗課堂上，應該以完成課內教學任務為前提，科學延伸實驗范圍及對象，帶領學生運用化學知識探究一些生活中的現象，讓他們切實感受到化學實驗技能的實用性。

舉個例子，在“溶液的酸堿性”教學中，課堂上，教師帶領學生學習區分溶液酸堿性的方法，使其利用實驗中常用的試劑做實驗，總結出如下規律：酸性溶液能使紫色石蕊試液變紅，使無色酚酞試液不變色;堿性溶液能讓紫色石蕊試液變藍，使無色酚酞試液變紅，培養他們科學的學習方法與習慣，積累更多實驗經歷與探究經驗。之后，課下環節，教師鼓勵學生檢驗一些生活中常見溶液的酸堿性，不過需自主制作酸堿指示劑，如：以花瓣為原料制備，取新鮮的月季花數朵，去掉花蕊，留下瓣，先用清水洗凈，再放入研缽或潔凈的瓷碗中，用玻璃棒或潔凈的竹筷將花瓣搗成漿狀，然后加1～2毫升酒精，多搗幾次，溶解后用少量蒸餾水加以稀釋，不過不能太稀，以免影響顏色變化。制好后用來檢驗食醋、料酒、肥皂水、橘子水、蘋果汁、洗衣粉水等液體的酸堿性，擴充他們的實驗內容與探究范圍，從而提高自身的實驗探究能力。7C29C5CC-E5E4-4148-94D9-BE3637004D4E

（六）以興趣為指導，創設良好認知情境，感受化學學科魅力

“興趣是學習最好的老師”，只有建立了對學科的濃厚興趣，才能更好的學習知識。因此，在化學的教學課堂中，應該通過科學的教學方式來創設良好認知情境，幫助學生感受化學學科魅力，讓學生對化學產生好奇以及濃厚的興趣，帶動學生的積極性和主動性。

例如，在學習“鋁金屬材料”這一課時，教師可以先進行課外實踐鋪墊，讓學生自己搜集各類鋁制品，并通過這個實踐過程來進行思考，了解鋁制品在生活中的應用以及可能得到的環節，并大膽驗證和拍照記錄過程。在該堂課上，教師帶動學生展示自己收集的鋁制品，然后為了進一步滿足學生的好奇心，還可以通過多媒體的方式來進行展示，將神舟載人飛船的資料進行投影，展示鋁制品用途的廣泛和應用領域之廣，幫助學生感受化學的魅力。

在教學實踐中，教師也應該加強學習，不斷更新自身知識結構和教學理念，擅于使用多媒體教學等多元教學方式，樹立課堂主體的意識，以激發和帶動學生的積極性和主動性為第一目標，不斷創設魅力課堂，幫助學生主動學習和吸納化學知識，激發他們的學習積極性。此外，在學習中不斷加深學科印象，為其投入到化學課堂學習中提供更多的可能性，激發更多的活力。

四、 結語

總而言之，初中是學生接觸化學的起步階段，化學實驗更是日常教學中不可或缺的一個重要部分。在核心素養下的初中化學教學中，教師一方面應高度重視實驗教學，盡可能提升實驗的探究性，以固有課本內容為依托，通過多種形式、多個渠道為其提供更有趣、更完善、更優質的化學實驗，啟發他們主動思考與動手操作，最終真正提高自身的化學實驗探究能力。另一方面還要結合學生實際，在實驗過程中指導學生掌握化學實驗和科學探究的過程和方法，加強學生的化學實踐應用，培養學生的化學創新能力。

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作者簡介：羅清蓉（1975～），女，漢族，福建福州人，福建師范大學第二附屬中學，研究方向：中學化學教學。7C29C5CC-E5E4-4148-94D9-BE3637004D4E