基于核心素养的化学实验改革案例研究——以水的净化实验改进为例

（抚顺市顺城区教师进修学校 辽宁抚顺 113006）

一、背景分析

“水的净化”是人教版九年级化学上册第四单元课题2的内容。通过介绍自来水厂水的净化过程使学生对过滤、吸附等净水的实验有一个深入的了解。同时也让学生对爱护水资源有更深入的认识。

在以往本单元的教学中学生对过滤和吸附的作用出现混淆的情况，针对这个情况，进行了实验改进，围绕“水的净化”实验改进不仅可以让学生对过滤和吸附的作用有更深入的认识，轻易突破难点，还让学生体验科学探究的过程，提升学生的科学探究能力和创新意识。此外，通过“水的净化”实验改进学生对化学的学习的兴趣大大增强，更让学生在实验中体验到化学与社会、生活、健康的联系。更有助于落实核心素养中的“科学态度与社会责任”这一主题。

二、设计流程

1.创设情境，提出问题：为什么天然水需要经过净化才能成为生活用水呢？

2.实验验证：演示过滤实验——发现问题：过滤实验能否去除所有的杂质？

3.分组实验：完成分组实验一和实验二

4.小组讨论：对比分析实验一和实验二的现象得出正确结论

5.联系生活：结合生活中家用净水器、防毒面具等了解和体会活性炭的用途

三、实验改进

教材中实验是通过一个演示实验4—2：过滤一杯浑浊的天然水，而对于活性炭的吸附性仅仅是简单的介绍，没有安排实验。

为了更好的突破难点，笔者将书中的单一实验改为一组对比试验：

实验用品：浑浊的水 红墨水 活性炭、滤纸

实验仪器：铁架台（带铁圈）、玻璃棒、烧杯、

实验准备：

将红墨水滴入浑浊的水中。烧杯内的水浑浊且呈红色。倒入烧杯1中，烧杯2、3备用。

取两张滤纸，分别放入漏斗中，在其中一张滤纸上用玻璃棒蘸取活性炭均匀涂于滤纸内层。分别制成过滤器1和过滤器2

实验一：取1号烧杯将其中的三分之一的液体通过过滤器1倒入烧杯2中，观察现象。

实验二：取1号烧杯将其中的三分之一的液体通过过滤器2倒入烧杯3中，观察现象。

实验分析：试验后对比1、2、3号烧杯中实验前后的不同现象，分析得出结论。

四、教学过程：

（1）创设情境，引入新课

[提问]

展示一瓶从大伙房水库取来的水，它能直接饮用吗？怎样把水库的水净化成生活用水，送入千家万户呢？展示这瓶水库水

[设问]：

1.天然水不能直接饮用的原因是什么？

2.你们能想到哪些办法使其能变成可饮用水呢？

[学生活动]

结合自身经验提出如静置、过滤等方法

（2）小组合作 实验探究

[教师]

结合学生提出的方法展示过滤器材，并介绍其功能

[学生实验一]

完成分组实验一：过滤烧杯1中的液体。注意过滤实验的基本操作的规范

[学生讨论]实验小组根据实验进行分析、讨论、汇报实验的现象和结论。并完成实验报告一

[学生实验二] 过滤烧杯中一中的液体，用过滤器二完成该实验

[学生讨论]小组根据实验进行分析、讨论、汇报实验的现象和结论，完成实验报告二

[教师]对比实验一、实验二为什么会有不同的实验现象？

[学生分析]从实验装置来看两个实验的差别是实验二中的漏斗中涂有活性炭。

所以活性炭能够去除水中的可溶性色素。具有吸附性。

[学生结论]过滤可以除去水中的不溶性杂质。所以烧杯二中的水是澄清的。活性炭有吸附性，可以除去水中的可溶性色素，所以烧杯中的水呈无色澄清的。所以净水的方法有过滤和吸附。

（3）联系生活 学以致用

[教师]图片展示，介绍活性炭在生活中的用途，强化学生对活性炭的功能的理解。

[学生]结合教材和生活实际进一步了解自来水厂的净水过程。在了解净水过程的同时体会爱护水资源的重要意义及化学与我们日常生活的密切关系。

五、案例反思

“人文底蕴和科学精神”、“学会学习和健康生活”、“责任担当和实践创新”作为中国学生发展的六大核心素养。通过本案例的教学都有不同程度的提升。

如：①通过本案例的探究学生真正体会到看似简单的自来水其实是经过了如此复杂的净化过程。才被送到千家万户。真正让学生体会到水的来之不易，看似简单的自来水其净化过程竟有如此多的步骤。更树立了节约用水的价值取向。②通过对两组实验现象的对比和分析。得出正确的结论。使学生的分析能力、探究能力都得锻炼和提升。③采用分组实验的方式，给学生充分的研究和讨论的时间和空间。让学生充分体验到化学以实验为基础的特点，更通过学生之间的合作交流丰厚了学生学会学习这一核心素养。④转变传统的教学方式，将演示实验转变为分组实验，并结合学情创新了实验。使学生对过滤和吸附有了更加深入的理解。更让学生的创新精神得到进一步强化。⑤通过活性炭的吸附性的介绍，让学生体会到化学在生活中无处不在，可让学生认识到房屋装修、新买的汽车中都存在一些有害气体，可以利用活性炭吸附来减少危害。进而树立健康生活的理念。

总之，只有在化学教学中有意识的开展基于核心素养的实验创新研究，才能让高品质的“素养”贯穿整个教学过程，切实将化学教学从“知识本位”走向“素养文本”。