在化学实验中培养学生的核心素养

陈玉荣

摘   要：化学核心素养的培养是新课程标准对高中化学教育教学的要求，也是深化课堂教学改革的重要内容。合理利用化学实验可以培养学生的观察能力、动手能力和思考能力，实验从无到有、从粗到精、从宏到微无不体现出教师利用实验培养学生学科核心素养的过程。

关键词：核心素养;化学实验;高中化学

中图分类号：G633.8    文献标识码：A    文章编号：1009-010X（2019）02-0048-02

现代教学论认为，在教与学的双边活动中，要充分发挥学生的主体地位，充分调动学生学习的积极性，以此培养学生的学科核心素养。在化学教学中，实验教学以其直观、形象、有趣等特点深受学生喜爱，教师利用实验、改进实验、借助实验培养学生的观察能力、动手能力和思考能力，如此可以实现师生之间的交流和互动，同时也可以更好地体现化学学科思想，使学生形成学习化学学科必备的品格和能力，进而为学生的可持续发展提供保障，现将笔者在实验教学中的体验梳理如下。

一、增加原理实验，提升原理的形象性

气体摩尔体积的概念抽象难懂，教材在给出“相同条件下1mol不同气体的体积相同”的结论时，只给了标准状况下气体的密度，然后采用数据计算的方法获得结论，这种方法只能使学生被动接受，不容易让学生理解。那么如何才能使抽象的概念具体化呢？笔者设计了三个步骤来完成该任务：

1.计算：在相同条件下，0.212g Na2CO3、0.13g Zn分别与足量的H2SO4反应产生气体的物质的量分别是多少？

2.预测：在相同条件下，0.002molCO2和H2体积的大小关系？

3.实验：探究在相同条件下，0.002molCO2和0.002molH2体积的大小关系。

这样顺利过渡到通过实验来证明学生的猜想，实验装置如图1。

在实验前，要准确称量药品（使用电子天平称量，精确到0.001g），相同型号的小注射器内各装10.0mL的硫酸，在实验过程中要缓慢推动注射器，使硫酸全部进入锥形瓶中。考虑到在产生气体时，会混入水蒸气，所以在干燥管中加入用棉团包好的等质量的无水CaCl2，实验结束后，待装置冷却到室温再读数。这样就可以从实验中获得“直接结论”：在相同条件下，0.002mol CO2和0.002mol H2具有相同的体积。然后拓展得到“引申结论”：在相同条件下，1mol的任何气体都具有相同的体积。

在气体摩尔体积的教学过程中增设实验，目的是把基本概念的教学蕴涵在化学实验中，如此可使抽象的概念焕发出强大的生机和活力。让学生在实验中学科学，可使学生真正理解科学概念的内涵和外延。

二、改进演示实验，提升现象的直观性

苏教版必修2在研究化学反应中热量的变化时，教材中【实验1】的做法是向一支试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条，然后向其中加入5mL2molL-1的盐酸，用手触摸试管外壁，有什么感觉？

这样的做法，实验不能全员参与，实验现象只能靠个别学生的语言进行传递。那么如何才能使全班学生都能参与到实验中，并感受到這个反应放出的热量呢？笔者将实验进行了如下改进，装置如图2。

向小烧杯中加入一定量的盐酸，再放入用砂纸打磨过的光亮的镁条，在烧杯上方盖一块铝箔，铝箔的中心放入绿豆粒大小的白磷，在小烧杯的外边，倒扣一个用氢氧化钠润湿的大烧杯，观察现象。学生观察到白磷燃烧，由此想到了该反应为放热反应，即放出的热量使白磷达到了着火点，而倒扣的大烧杯又解决了白磷燃烧的污染问题。

这样的设计，改变了教师“照方抓药”的做法，体现了在教学过程中，用教材教而不是教教材的思想，也体现了教师专业成长的过程。这种做法把实验现象由个别感知转化为普遍参与，增加了学生对科学实验的认知。这种由现象到本质的实验过程使学生学会观察、学会思考，同时还培养了学生的科学素养。

三、设计微型实验，提升实验的趣味性

“苯不能使酸性高锰酸钾褪色，而甲苯等苯的同系物却能使酸性高锰酸钾褪色”。这个知识点，教材从苯的同系物的结构入手进行说明，但这种介绍总给人“耳听为虚”的感觉，那么怎样才能做到“眼见为实”呢？笔者把这个知识点设计成学生分组实验，并利用医院废弃的小药瓶和小注射器，组装实验装置如图3。

注射器里放入约1mL的KMnO4稀溶液，小药瓶中分别放入约2mL的苯和甲苯。实验时，把注射器内的KMnO4稀溶液推入到小药瓶中，震荡，观察实验现象。

这样的处理能让学生从“动手操作——观察现象——比较分析——归纳总结”中获得自主发现的快乐，由此可激发其学习化学的兴趣。同时这样的设计，药品用量少，实验装置密封性好，实验安全性高，可以培养学生的节约意识和保护环境的社会责任感，进而可以此提高学生的化学学科核心素养。

在化学教学中，充分利用好实验教学不仅能有效调动学生学习的积极性和参与性，还可以改变教师的教学行为和学生的学习方式，进而可由此培养学生的实验探究和创新意识。