实验教学发展化学学科素养的例证研究

林秀丽

摘 要：以实验探究和创新能力为核心的教学研究，是否实现三维目标，是否养成学科素养，通过对照实验，以洁厕净的检测为样本，得到了评价结果。

关键词：学科素养；实验探究；洁厕净的检测

我国的教育改革和发展纲要（2010-2020）中提出，基础教育阶段要着力培养学生的学习能力、实践能力和创新能力，新课程修订标准中指出：培养学生发展的核心素养及学科核心素养。中国学生发展的核心素养需要文化基础形成人文底蕴和科学精神，倡导学生自主发展，学会学习，健康生活，能积极参与社会，有责任担当，具备创新意识，善于在实践中解决问题。

如何根据化学学科的本质体现育人价值？如何在发展学生核心素养的过程中，顺利实现三维目标？实验探究和创新能力是化学学科核心素养的核心，为此我带领学生走进了实验室，将课本上的学生实验，演示实验都做了一遍，还额外开发了初中生可以接受的实验十几个。半年后，学生的变化逐渐展现出来，实验的价值功效毋庸置疑，怎么进行测试评价呢？在思考之余，我设置了一个真实背景和挑战性问题任务——探究洁厕净的成分。我想学生在解决复杂、不确定性的现实问题过程中表现出来的综合品质和能力才能真正体现学科的核心素养，为了体现评价结果，设置了对照班。

实验班：初三、三班（实验教学），对照班：初三、五班（常规教学）

实验目的：以探究为目的实验教学与常规教学培养的学生有哪些不同呢？通过此实验一是为了复习酸的化学性质，二是进行对照实验，对实验班级给予正确评价。

实验设置：

1.每个小组有一份样品，桌面准备了常规的酸、碱、盐，酸碱指示剂、仪器。

2.实验开始时，只给出课题：设计实验方案，检测洁厕净的主要成分。

3.教师未做任何提示，未说明药品仪器不足可以请求添加，未参与任何小组的讨论过程，始终是旁观者。

4.学生讨论出实验方案后，实验验证，最后教师统计实验方案及检测结果。

实验结果对比分析：

实验结束后，两个班的诸多不同表现让教师们惊讶不已，远远超出之前的预测。

一、合作探究，获取方案的过程有很大的差异

对照班的纪律明显“好于”实验班，他们表现的很乖，实验方案的讨论非常顺利，有几个成绩优秀的同学提出方案，很快就能通过，得到全组认同，不同的声音较少，几乎没有争论，有部分同学表现出较强依赖性，并没有认真思考方案，而是在等待现成的方案出台，他们并不想有自己的独立的方案，只想判断别人的是否正确以及可否为我所用。

相比之下，实验班纪律就“乱”很多，每个人都提出了自己的方案，许多方案引起了激烈的争论，甚至是争吵，对其他同学的方案有强烈的质疑心，并对自己的方案据理力争。有的同学提出的方案被其他人从理论上否定了，但他非要再试一试，亲自看一看，不轻信他人。

二、实验的基本技能操作和规范性上有很大差别

对照班的学生桌面上出现了几个试剂瓶同时敞着没盖盖，滴管伸入试管内等小细节错误。实验班的学生在这方面很规范，能注意到实验的操作细节。

三、思维的发散度有差异

对照班有同学询问老师索要实验台上没有提供的药品，如盐酸，但只有极少数。实验班同学不满足于老师准备的药品与器材的较多，要走了稀硫酸、稀盐酸、氯化钡、硫酸铜、镁条、石灰水，酒精，漏斗，酒精灯等物品。实验班的思维更发散，不满足现成的东西，表现出了更好的创造性。

四、实验方案的设计数目的差异

从实验设计的数目上有明显的不同，对照班的实验方案数目为： 2，3，4，5，7，7，8，共计36.实验班的实验方案数目为： 5，5，7，7，7，8，9，9，共计57.

五、实验方案中研究的问题深度有差异

对照班：蓝色溶液中是否有铜离子？洁厕净的酸碱性？能否将食用油乳化？能否与碳酸钠、碳酸钙等盐反应？能否与金属反应？能否与硝酸银反应？是哪一种无机酸？结论聚集在洁厕净现酸性，不是盐酸，其中含有表面活性剂。

实验班：除了上述问题外，还有洁厕净中是否有氢离子？氯离子？硫酸根离子？碳酸根离子？氢氧根离子？它的成分中的无机酸是硝酸吗？洁厕净中有表面活性剂吗？它对头发是否有腐蚀作用？与酒精混合是否会分层？结论多数为：洁厕净中含有氢离子，硫酸根离子，无铜离子，无氯离子，无氢氧根离子，有表面活性剂，蓝色为色素。个别小组检测得出其中无碳酸根离子，无银离子。可以看出实验班对化学的本质的理解更深刻，更倾向于物质的微观本质的探究，因为检测出了氢离子和硫酸根离子，许多同学认为是稀硫酸，我提示：洁厕净的主要用途是除去卫生间的水垢，水垢的主要成分是氢氧化镁和碳酸钙，洁测净绝不可能以硫酸为主要成分，大家想起来硫酸钙是微溶物。有同学提出来：不是盐酸，不是硫酸，不是碳酸，那是不是硝酸？我解释了硝酸的强化性，排除了硝酸。学生就奇怪：没有其他的无机酸了，那就是有机酸。有人怀疑标签上的成分有问题，就打电话问了，无机酸是盐酸。

六、情感价值观收获不同

实验班合作的意识更强烈，实验过程中一位同学悄悄离开了实验室独自蹲在外面，我发现后，她说：老师，有的同学没有形成计划就动手做实验，还有的自己做自己的，这样没有意义。我安慰：每个同学的认识不同，我们期望他们慢慢学会合作，他失败了，就会受到教训，才会学会合作，还有的同学想在实验中边做边摸索，我们要理解他们。第二天她把自己的想法写了出来：

昨晚有一些不如意，请允许我先说一下我的意见：

1.我觉得不管是几个人做实验，都应该先理清整个过程和思路，做好步骤的规划，这样会节省很多时间，而且也可以避免一些药品的浪费。

2.不管何时做实验，都应该规范的操作，不能因为考完试就很随意。

总之不管怎样，我们同学之间，小组之间应该团结合作，我的脾气太急，但也会尽力配合好大家。

从中我们可以看出学生的合作意识，实验规范意识，对实验的计划性，学生在这些方面的能力都有提高。下课后几个学生跟我说：老师，洁厕净里不可能有铜离子的。我问：为什么？答：铜离子是重金属离子，洁厕净除去水垢后要直接排到下水道中，这会造成水质污染啊。我非常欣慰，我看到了学生的环境意识与社会责任心，这正是学生发展的核心素养的社会参与目标。

通过洁厕净的探究，顺利完成了酸的性质的复习，从对比的结果中，我們得出结论，基于实验探究和创新能力为核心的教学研究，是发展学生化学学科素养的重要途径，是我们继续探究努力的方向。