初探教材中课外实验的核心素养培养策略

杨烨

摘 要：提高学生核心素养是落实立德树人根本任务的一项重要举措，也是适应世界教育改革发展趋势、提升我国教育国际竞争力的迫切需要。以九年级《化学》（人教版）教材中的“课外实验”为研究对象，结合区小课题研究成果，進行教材研究并论述在教学实施中如何达成对学生进行化学核心素养培养的培养策略。

关键词：课外实验；化学核心素养；策略

本文所指的课外实验，是指九年级《化学》人教版教材中设置的“课外实验”部分，重点研究如何实现“课外实验”开展的有效性，设计具有可行性的实验步骤和实验报告模板，落实“课外实验”内容的实施，有条件的班级还进行了实验设计的引导，形成初步的评价标准，构建实验的“设计构想—操作—反思—评价”完整体系。针对教材中“自制简易净水器”等十一个课外实验，本文将从培养化学六大核心素养目标达成的角度对“课外实验”教学进行研究。

一、问题的提出

1.在教学活动中遇到的实际问题

“结合学科特色将学科思想和研究方法渗透于教学活动中，形成学科思维，实现学科核心素养的培养。”是所有教育者为之共同努力的方向。化学是一门以实验为基础的科学，实验是化学研究的最基本的方法，也是达成教学目的有效手段。

但是在实际教学当中，老师都难免遇到这样的问题，就是学生的动手能力差，实验操作不规范，考试答题时会出现表达不规范，实验现象表述无序、不全面，对实验设计无从下手或条理性差或与实际应用情况脱节等的问题，导致部分学生考试失分严重（尤其涉及一些与课本实验不一样的新实验情景时），慢慢对实验题就产生了畏惧感甚至放弃的心态。由于学科思维的植入失败，纵然有些学生通过题海战术能得到较满意的分数，但是实际应用能力依然不理想，这是与我们的素质教育理念相违背的。所以，如何最大效率地利用教材中的实验，培养学生实验能力和思维能力，是教育者要深刻思考的。“课外实验”是初中化学特有的教材内容设置，它根据初三学生的心理特性及知识认知水平特点，为提高学习兴趣和实验应用能力而设置的教学内容，本课题将从培养并提升化学六大核心素养的角度对“课外实验”教学进行研究，解决要达成的素养目标设置及策略。

2.问题成因分析

（1）现在的学生多为独生子女，成长过程一般很少需要分担家务，面对各种学习班、兴趣班，孩子的家庭分工就是学习、特长训练，动手实践的机会很少，这是导致动作不灵巧、被动思考、统筹能力差等问题的主要原因。

（2）大部分的家长给孩子提供各种“高大上”的学习工具：科普类书籍、学习机、各类电子产品，但是忽略了孩子对世界感知的形成。由于儿时没有“玩”好，学生对许多的自然现象和规律掌握起来就会感到吃力，严重影响对知识的理解。

（3）由于学校条件和课程设置等的客观原因，没能给予每个学生足够的实验机会或探究实验时间不充分，使学生未能得到充分的训练和培养。

（4）部分教师和学生应试心态严重，只重视纸笔训练，不重视能力根源，压缩在实验方面的投入。由于实验开展得不充分或低效，学生的实验的表述、设计就会与实际实验关联出现脱钩，常常出现逻辑性错误或忽略实际操作过程中的随机问题。

而“课外实验”则更贴近生活地从另一个角度、另一个时间与空间实现对学生能力的培养，是一般课堂教学的补充和延伸，教育者不应无视它的存在。

3.国内外研究的现状与趋势及研究创新点

关于“演示实验”和“探究实验”的实施，是新课程改革后的热议话题，但是对于只在初中阶段教材当中设置的“课外实验”（Extracurricular experiment）部分却是教学上的一个盲区。在国内，暂时没有发现与本课题研究内容一致的研究成果。在国外虽因教材和教学目标要求与国内不一样，但是对于实验开展方式等还是有一定的参考价值的，但由于资源和时间有限等原因，暂时没有找到、归纳出较系统的研究成果。

二、理论依据

认真研读《心理学》《教育学》等基础理论，学习化学六大核心素养（宏微结合、分类表征、变化守恒、模型认知、实验探究、绿色应用）的具体要求，剖析教材、课标、教参对本课题研究内容的定位，为本研究奠定准确的方向。同时，运用网络手段，收集资料和文献，了解国内外的相关研究，提高研究效率和质量。

“认知、行为和情绪是相互影响的三个重要心理过程”，对于刚接触化学的初三学生来说，对学科的认知是有限的，而教师可以通过实验的练习训练，不断强化其行为，在行为的改变中促进学科认知的健康发展（即学科核心素养的培养），学生的认知和行为的发展和强化后，必定会催生出健康、阳光的情绪，为化学的学习奠定良好的情感基础。

三、实施流程图

四、策略与成果

1.理论学习、准确定位

“课外实验”是初中化学特有的教材内容设置，它根据初三学生的心理特性及知识认知水平特点，为提高学习兴趣和实验应用能力而设置的教学内容。“课外实验”将更贴近生活地从另一个角度、另一个时间与空间实现对学生能力的培养，是一般课堂教学的补充和延伸。但由于本文所研究的内容一直是教学研究的“盲区”，可以借鉴参考的资料极少，因此教师们开展教材、教学研究，参考了有限的资源化学课程标准、教学参考、中考考纲，深入挖掘课内演示、探究实验的设置目的，从而正确地进行“课外实验”教学目标的定位，并形成了《初三化学教材中课外实验的核心素养目标设置研究报告》。

现将研究报告核心内容见文后附表。

2.见缝插针、开展实验

初三学生学习任务重，课题组根据实际情况，调整、细化研究计划，与区“体育、艺术、生活技能2+1+1”项目有机结合，利用中午午休的时间组织学生进行课外实验辅导（实验原理、基本操作、注意事项等），指导学生如何置备实验需要的实验药品和器材，鼓励学生利用周六日、小长假、寒假等课余时间在家里开展实验。

由于学生的知识储备不足、实验能力欠缺、部分学生学习习惯差、家长担心等原因，老师在学生实验开展过程中要经常通过面授、网络教学等方式进行辅导、动员，對经济或实验条件差的学生开放实验室，以保证学生的参与度和实验完成量。

3.调查问卷、反馈分析

学生是课外实验实施的主体，也是课题开展的直接受益者，为从学生的角度了解课外实验开展情况及收获，课题组设计调查问卷并对本校初三136名学生进行调查，其中课题负责人任教的初三5、6班为实验A班（参与度大于85%，学生单独完成，实验报告完成量大于45%），课题组成员任教的初三1、2、3班为实验B班（参与度大于85%，学生分组完成，实验报告完成量大于20%），非课题组成员任教的初三4班为实验空白对比组。

经过统计和分析得知，学生对开展课外实验是充满希望和兴趣的，同时暴露出学生开展课外实验过程中的困难主要集中在实施时间安排及知识储备的方面。所以，在课外实验实施初始阶段，给予学生一些指引是相当有必要的。同时，根据调查数据可见，不管是实验A、B班还是空白对照班的学生，都认为自己只要参加了“课外实验”，在实验操作能力、实验观察能力、实验报告书写能力、课内外知识上就都会有提高，并促进人际关系。在一模联考测试中证明，实验A班在答题总得分比实验B班高出2分，比空白对比班高出8分之多，尤其在实验报告题方面优势明显。

4.收集整理、编辑成册

收集、整理学生实验报告和实验记录素材（图片、视频），结合本课题的研究，形成《九年级化学课外实验手册》，为以后校本课程的教学提供资料。

5.校内闪光、校外绽放

教师应在实验当中挖掘学生的闪光点，不轻易放过实验中的“问题”，培养学生敢于探究、严密思考的科学品质，利用校内、校外比赛创造机会，为学生搭建展示的平台，为“课外实验”的推进注射“强心针”。校内，我们制作了海报和展板展示优秀实验报告和实验记录。校外，温××、司徒××参加“詹天佑杯”获科学论文三等奖；司徒××、温××、姚××参加“我与化学”实验论文比赛，其中《你的“镁”偷走我的“锌”》获一等奖、《海洋之心——硫酸铜晶体制作》获二等奖、《从汽水中喝到的不只有美味》获三等奖；谢××、黄××参加“化学家庭实验100秒”实验设计和展示。虽然有些学生未能参加比赛，但他们拿着沉甸甸的实验成果时的那种成功感不言而喻，是的，与自己比，他们成功了。

6.反思研究、与生共长

积极进行反思和研究，将课题研究心得运用到日常的教学中，更精准地把握教学目标及教学环节的设计，将化学变化观、微粒观、守恒观等化学核心素养的培养落实在每一节课中。精品课例《酸碱中和》被评为区调研优秀课；学生实验课《粗盐提纯》也是实验课与学案教学相结合的新探索，在传统的实验教学中更是增加了相关题型的解题思路的教学……总体来说，课题研究对学生和课题组老师的成长都起到重要的推进作用。

五、反思

在参考资源有限的情况下，本课题组老师在区小课题《初三化学教材中课外实验的能力目标达成研究》的开展中摸着石头过河，认真学习有限的资源——化学课程标准和教学参考，同时结合多年的教学教研经验，认真学习、反复研究、不懈探索，把握实验目标的准确的定位，但是在研究开展中还是存在一些不足和困难，现概括如下：

第一，由于学生实验能力未形成，部分实验不可避免地会遭遇挫败，打击信心和积极性，因此，教师需要及时对学生进行指引和疏通。

第二，初三学生肩负中考任务，本校学生知识基础较薄弱，完成日常学习和查漏补缺逐渐占据他们的大部分时间，分配给本课题研究的时间会更少。在调查问卷中显示部分学生甚至担心进行实验会分散精力而影响成绩。

第三，国内外可供参考的资源和理论缺乏，课题研究的理论支撑薄弱，课题组要有更广的学习研究面，特别要有很强的专业英语阅读能力。

第四，教师的教育教学的理论素养有限，未能将研究成果上升到教学教育理论，需要专家给予更多的指引。

本文多有不成熟之处，只希望能起到抛砖引玉的作用，令更多同行致力于将学科核心素养落实到实验教学中，填补教学的空白，真正地提高祖国一代新人的核心素养。

参考文献：

郭念锋.心理咨询师（基础知识）[M].北京：民族出版社，2015.