立足核心素養 重視和優化化學實驗

摘" 要：化學是一門以實驗為基礎的科學，《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》高度重視對學生核心素養的培育，化學課堂教學除了科學知識的傳授和技能訓練外，還要重視對學生探索能力、創新意識等科學素養的培育，這就需要不斷優化教學策略，構建適宜學生學習的環境。實驗探究在初中階段的教學中，是培養學生學科核心素養的重要方式，在化學教學中有效組織實施實驗探究，能促進中學生科學素養的提升。

關鍵詞：核心素養；化學教與學；實驗探究

化學核心素養包括“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據推理與模型認知”“科學探究與創新意識”“科學精神與社會責任”五個維度，新課程改革要求重視在教學過程中對學生核心素養的培育，這就要求教學不僅要做到傳授正確的知識，同時還要擔負起品德教育、素質教育、實踐能力教育、人文教育等功能。化學既是一門與生產生活緊密相關的學科，又是一門強調動手實踐，注重實驗過程的基礎學科。通過對化學學科的學習，不僅能夠培養學生的觀察能力、實踐能力和創造能力，還能夠全面提升學生的思維能力、邏輯思考能力，全面提高學生的學科素養，也對學生的社會觀、人生觀、價值觀起到積極的帶動作用。但是，在真正的課堂教學中不難發現，教材中的有一些實驗形同虛設，教師為了完成學校的教學任務，追趕教學進度，選擇不處理，或者在處理時不到位，只停留在表面，學生沒能從中獲得知識，只是簡單地看熱鬧，這樣對學生的知識掌握和思維發展并沒有太大的幫助。所以提高對教材實驗的認識，讓化學實驗真正對學生的學習起到促進作用，顯得十分緊迫和重要。

本文結合筆者已有的教學實踐，從教師演示實驗、學生實驗以及實驗后的總結三個方面探討教師的課堂組織策略。

一、教師演示實驗

化學是一門以實驗為基礎的科學，對教材實驗的演示是初中化學教學中重要的組成部分，他能幫助學生構建化學概念、定義，揭示物質變化的規律，對學生理解與掌握化學知識起到很大影響，還可以培養學生的觀察能力、理解能力、思考能力、辨析能力，對提高學生的綜合能力很有幫助。對初中生而言，若教師在課堂中能成功的演示實驗，將能夠有效地調動學生學習化學的積極性，帶動課堂氛圍，提高教師在學生心目中的威望，所以教師對演示實驗的準備非常重要。

（一）巧改裝置，優化實驗現象

演示實驗是為了讓學生更有效地理解與掌握定義、現象與結論，我們應注重實驗結果的準確性與顯著性，這樣更有利于學生對知識的吸收、消化與掌握。

１． 化學上冊教材第３７頁圖２－１４為實驗室利用高錳酸鉀制取氧氣，并且采用排水法收集氧氣的裝置示意圖，該圖用排水法收集氣體時，由于水是無色的，不利于學生觀察現象，故筆者在授課時，預先向水槽中的水加入了一定量的紅墨水，使其為紅色，這樣在實驗時，更有利于學生對實驗現象的觀察。如圖1所示：

２． 化學上冊教材第８０頁圖４－２５為電解水實驗，在實驗過程中需用燃著的木條分別在兩個尖嘴管處檢驗電解產生的氣體，由于教材中尖嘴管為玻璃，玻璃中含有的鈉元素焰色反應為黃色，會覆蓋Ｈ２燃燒產生的淡藍色火焰，故筆者在處理此處實驗時，將玻璃導管改為了鐵質導管（鐵的焰色反應為無色），這樣能使學生在觀察實驗現象時，準確觀察到Ｈ２燃燒的現象，如圖1所示：

（二）放大實驗現象

演示實驗最基本的要求便是現象清楚，效果明顯，教材中的某些實驗只是單純地描述了實驗現象，但是效果并不明顯，這不利于教師在課堂的講授，同時也不利于學生對該節知識的掌握。所以教師在課堂中進行化學實驗時，可適當“夸張”一些，將實驗現象放大。

１． 教材第７９頁，課題４．３部分要求學生掌握可燃性氣體在點燃前需要驗純，如果直接點燃，可能會發生爆炸，但是筆者在上這堂課前在實驗室預先模擬了該實驗，發現通過幾次模擬，很難將該實驗做成功，或者實驗現象非常不明顯，故在真正課堂實驗時，將教材的實驗改為了如圖3所示的裝置：

在很長的一段時期內，水曾經被看作是一種“元素”。直到１８世紀末，人們通過對水的生成和分解實驗的研究，才最終認識了水的組成。

研究氫氣的燃燒實驗是人們認識水組成的開始。氫氣是無色、無臭、難溶于水的氣體，密度比空氣的小。氫氣在空氣中燃燒時，產生淡藍色火焰；混有一定量空氣或氧氣的氫氣遇明火會發生爆炸。因此點燃氫氣前一定要檢驗其純度，方法如圖４－２３所示，點燃氫氣時，發出尖銳爆鳴聲表明氣體不純，聲音很小則表示氣體較純。

該實驗相對課本實驗而言，有以下優點：

①原料易得，實驗裝置簡單。在塑料瓶蓋里面放上鋅粒和稀硫酸，然后再塑料水杯上面開一個小孔，罩在瓶蓋上方，便可組裝成該實驗裝置。

②現象明顯。筆者在實驗時反復試驗，每次均可得到明顯的實驗效果，而且在課堂教學時，同樣也產生了明顯的實驗現象，對課堂教學起了促進作用。

２． 實驗室常用的實驗儀器相對來說尺寸偏小，這些實驗儀器對演示教材中的某些化學實驗來說，效果較差，故可定制一批尺寸稍大的儀器用于演示教材中某些特定的關鍵實驗，如硫酸銅和氫氧化鈉反應后加熱，觀察黑色固體生成的現象等。

二、學生探究實驗

化學是一門以實驗為基礎的學科，化學實驗不僅可以激發學生學習化學的興趣，還可以幫助學生形成科學的化學概念，鞏固已學化學知識，幫助學生提高實驗技能，是培養實事求是、認真嚴謹、求真務實的科學態度和訓練方法的重要手段。學生在實驗過程中，可以發揮其主觀能動性，將所學知識與實驗技能，思維認知有效結合起來，提高其學習效率。

（一）學生親自參與實驗

化學是一門以實驗為基礎的科學，想要將化學知識學習好，實驗必不可少，但是由于各種原因，教師不注重學生的體驗活動，或者學生真正參與化學實驗時并不多，這樣學生無法準確把握化學現象，容易受到生活中已有認知的影響，難以建立正確的認知規律。所以教師應積極組織學生參與活動，重視學生的參與度。例如在《制取氧氣》這一節，學生需認識制取氧氣的實驗裝置，同時在課后也設置了學生實驗，要求學生進入實驗室，親自動手制取氧氣，教師在處理時認為已經將實驗注意事項告知學生，也演示了制取氧氣的全過程，學生沒有親自完成實驗的必要，殊不知學生對實驗的理解只停留在了表面，筆者在帶領學生進入實驗室完成實驗時，發現不少學生無法將所學知識運用起來，裝置組裝錯誤百出，實驗過程一波三折。教師應避免自己的主觀認知，不能自己覺得學生掌握了，應該讓他們自己參與，順利完成實驗，這樣有利于提高其對化學學習的興趣，同時提高動手能力，理解并充分掌握化學知識。

（二）擴大體驗活動

對教材中要求學生親自完成的實驗，應全力保證學生親自動手完成，學生在動手操作中能培養解決實際問題的能力，除此以外，還應該創造機會讓學生多走進化學實驗室，多親自動手完成實驗，在豐富實驗實踐的過程中擴大學生的知識面并讓學生更深入的理解實驗現象和實驗原理之間的關系。這樣才能讓他們更充分地了解化學，認識化學，將所學與生活實際聯系起來，樹立正確的價值觀、科學觀，培養其勤學好問、深入鉆研的品質。化學的學科特征之一就是實踐性，教師在帶領學生擴大體驗活動的過程也能夠增加學生的學習參與度，讓學生能了解化學獨特的魅力所在。

（三）鼓勵學生通過實驗解決問題

化學是一門以實驗為基礎的科學，學生在學習過程中，如果遇到問題，應該鼓勵其通過化學實驗解決問題。教師在教學過程中也應將實際生活中的化學知識與化學原理融入到課堂教學中，如在化學教材下冊第十單元《酸和堿》部分，學生常會問到除了教材中的酚酞溶液和紫色石蕊溶液，生活中還有哪些物質也可以做指示劑。在此，應該鼓勵學生進行探究，可以讓他們將可能能做指示劑的物質在家里榨成汁，然后帶到學校，在老師的指導下進行探究實踐，對能夠作為指示劑的物質進行分析和歸類并探討其共同點，從而深入學習指示劑的顯色原理，而對于不能作為顯示劑的物質進行進一步分析，探討其原因，使學生能學以致用，對知識融會貫通。

三、實驗后的總結概括

對實驗過程和結果的總結概括是實驗教學的重要組成部分。教師可以引導學生通過實驗總結得出結論，增強學生的組織概括能力，培養學生闡明實驗規律，總結概括的能力，拓寬學生的思維。教師也可以通過分析實驗過程，再次理清實驗過程，加深學生對實驗的理解，深化對實驗的認識。如在《對蠟燭及其燃燒的探究》實驗中蠟燭熄滅后點白煙，蠟燭可以重新燃燒，該實驗可以證明蠟燭燃燒，其實是石蠟固體顆粒在燃燒，在此可以重新設計實驗證明，如利用漏斗，在蠟燭剛熄滅時將漏斗立倒置在蠟燭上方，然后用火柴點燃漏斗的底部，觀察是否能將蠟燭點燃，若不能點燃，可以如何改進，然后順利完成實驗。不斷創新，不斷地改進，以實驗促教學，利用實驗解決教學問題。

總之，化學實驗是一門以實驗為基礎的學科，也是以實驗為基礎的科學，實驗是解決教學問題的重要手段，也是培養學生能力的重要途徑，實驗對落實化學學科素養有著不可替代的作用。教師應該重視課堂的實驗演示，同時也要重視學生親自參與實驗的過程，認識實驗的重要性，提高實驗教學的地位和有效性。

參考文獻：

［１］ 張順清． 新課程理念下化學教學方法的現狀及其優化策略［Ｄ］． 武漢：華中師范大學，２００７．

［２］ 馮克新． 九年級第一輪化學復習課的一點想法［Ｊ］． 科技視界，２０１９（３６）：３０７＋２６１．

［３］ 王亞軍． 立足核心素養優化物理實驗［Ｊ］． 求學，２０２１（０４）：３９－４０．

［４］ 樊明赟． 化學教學中最優化的教學方法探討［Ｊ］． 數理化學習，２０１４（０２）：３０．

（責任編輯：羅" 欣）