创新实验方式培养化学核心素养

【摘 要】本文论述通过对比试验、探索实验、家庭实验三种创新方式，在实验课堂中培养化学核心素养方法，即利用对比试验引导观察分析，利用探索实验激发创新精神，利用家庭实验鼓励学以致用。

【关键词】高中化学 实验创新 化学实验 核心素养

【中图分类号】G  【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2019）07B-0078-02

化学实验对学生学习化学极其重要，可以说化学实验是化学学科的基础。化学实验可以把化学知识形象直观地呈现在学生的面前，让他们对化学知识产生更加深刻的理解和记忆。因此，教师必须改变以往对化学实验课堂的态度，并且对实验课堂进行创新，让其能够更加符合现实实际，从而借助化学实验培养学生的学科素养。

一、对比试验，引导观察分析

在实验的过程中，会出现一系列的化学现象，这时候就需要学生用眼睛去观察、用脑袋去思考分析，因此观察分析的能力是学生必备的实验素质之一。在进行实验教学时，教师需要想办法，培养学生观察、分析实验现象的能力，其中，进行对比实验是一个很好的选择。

（一）空白对比，引导学生学会观察。空白对比是高中化学实验教学中常用的实验类型，空白对比中，对照组不做实验因素的处理。对照组与实验组通过对比，可以让学生清晰地观察到实验的变化，这对培养学生观察实验的能力有很大的作用。

例如，在教学高中化学人教版选修 5 “卤代烃”时，为了让学生对消去反应有更加直观的印象，教师利用空白对比，和学生一块进行了“氯乙烷的消去反应”的实验操作。通常，在进行 C2H5Cl 的消去反应时，实验者把生成的气体通过 KMnO4 溶液，根据颜色的变化判断其是否生成 C2H4。但是，这个实验的反应程度比较小，KMnO4 溶液褪色不完全，以至于学生观察起来有点困难。针对这个弱点，教师在进行实验的时候，设置了空白组：增加了装有 KMnO4 溶液的“空白”试管。实验操作后，学生通过观察两个装置中的 KMnO4 溶液的颜色就可清楚地得出“C2H5Cl 的消去反应生成的气体具有还原性”的结论。

在进行实验教学时，通过设置空白组的方法，可以把原来反应程度不够激烈的实验的反应现象放大数倍，让学生观察起来能够更容易一些，从而让他们能够学会观察实验，让他们的化学素养得到提升。

（二）条件对比，引导学生学会分析。在进行化学实验时，会有许多的因素对实验造成影响。为了能够让实验的结果更加精确，实验者需要想办法排除这些因素对实验的影响。在实验中，实验者可以对对照组进行条件的处理，让实验组和对照组进行条件对比，根据不同的实验现象进行分析，这样可以使实验结果更加精确。

例如，在教学高中化学人教版必修 1“富集在海水中的元素—— 氯”时，教师让学生进行了“氯离子的检验”的实验操作。实验过程中，学生在试管中加入氯化钠 NaCl 溶液，然后把 AgNO3 溶液滴入 NaCl 溶液中，他们通过观察发现有沉淀产生，从而判断溶液中有 Cl- 存在。这个实验是极不严谨的，学生没有排除 Na+、CO32-、H2O 分子对 Cl- 的影响，甚至是 OH- 对 Cl- 的影响，所以教师把自己的想法告诉学生以后，让他们重新进行实验。在这次实验的过程中，学生准备了五支试管，分别加入 NaCl 溶液、NaOH 溶液、Na2CO3 溶液、自来水和蒸馏水，然后把 AgNO3 溶液加入到试管中，通过分析实验现象，学生得出了第一支试管中有 Cl- 的结论。在第二次的实验中，学生进行了条件对比，把影响实验结果的因素一一进行了排除，因此他们得出的结论是正确的。

在进行化学实验的过程中，实验者需要把影响实验结果的所有因素进行排除，这样才能确保实验结论的正确性。让学生进行条件对比实验的操作，可以使学生分析实验现象的能力得到提升，夯实他们的化学核心素养。

二、探索实验，激发创新精神

创新是一个人最宝贵的品质，未来的世界是具有创新精神的人的天下，因此，我们教师必须重视学生创新精神的培养。在以往的实验教学中，我们教师要么是给学生做演示实验，要么是在讲解完实验的步骤后再让学生动手实验，这样的方式可以起到巩固学生对课本知识的记忆的作用，但是却影响了学生思维的灵活性，因此，教师必须转变化学教学的方式。让学生自己进行实验的探索，激發他们自身的创新潜力，让学生的化学素养得到培养。

（一）自主分析数据，得出结论。在进行实验教学时，教师需要改变以往的教学模式，发挥学生的自主性，让他们自己进行实验操作。而且，在实验完成后，对实验中的数据以及现象，学生需要自行进行分析，然后从中得出实验的结论。这样的方法可以很好地发挥学生的主观能动性，提高他们的分析能力。

例如，在教学高中化学人教版“非金属及其化合物”时，教师让学生利用 CaCO3 粉末和稀 H2SO4 进行 CO2 的制备。学生自己动手进行实验操作，都很成功。但是成功以后，有一个学生提出了一个问题：大理石的主要成分是 CaCO3，为什么实验中没有运用大理石进行实验呢？对于这个问题，教师并没有立马给他们答案，而是给学生提供了颗粒大小不一、质量相同的几组大理石，让他们利用这些大理石和稀 H2SO4 进行实验，并且让他们记下了实验中实验现象出现的时间以及反应的剧烈程度。实验结束后，学生根据他们的记录数据，得出了大理石的颗粒越小，实验现象出现得越早，而且程度越剧烈。教师通过让学生自己动手实验、自行分析实验数据的方法，让他们自己解决了自己提出的问题，这样可以让他们对化学实验更加感兴趣。

在化学实验的课堂上，让学生成为主角，让学生自己进行实验操作以及数据分析，可以让他们对化学知识的认知更加深刻。而且，这样的教学方式可以很好地提升学生的分析能力，这对于他们化学核心素养的发展有极大的促进作用。

（二）重构具体步骤，废物利用。以往的化学课堂上，学生都是按照课本上的实验步骤进行实验，这样的方法在很大程度上限制了学生思维的灵活性，教师的教学方法必须做出转变。在进行实验教学时，教师可以让学生自行进行实验设计，让他们重构化学实验的步骤，充分挖掘学生的思维潜力，发展他们的化学核心素养。

例如，在教学高中化学人教版必修 1“富集在海水中的元素—— 氯”时，教师让学生以小组为单位自行设计“氨与氯化氢的反应”实验，并且让他们动手进行操作。在学生进行操作的过程中，教师进行了巡视。学生都有自己的创意，其中有一个小组设计的实验给教师的印象最为深刻。他们设计的实验装置是这样的：取一个干燥管，中间插入两边有棉棒的木塞，实验时两个棉棒分别蘸上浓氨水和浓 HCl，然后快速把两个木塞塞在干燥管的两端，观察实验现象。这个实验的好处是利用了生活中随处可见的木塞以及棉棒，并且实验完毕后可以收集到实验过程中产生的“白雾”NH4Cl 颗粒。

在化学实验的课堂上，让学生自行设计实验步骤以及实验装置的教学方法，可以极大地调动学生的思维，激活他们的创新意识。另外，这样的教学方法可以升华学生对化学知识的认知，让他们的核心素养得到培养。

三、家庭实验，鼓励学以致用

学习知识的最高境界便是学以致用，因此，在进行实验教学时，我们教师必须想办法培养学生学以致用的能力。进行家庭实验是一个不错的选择。家庭是一个人待得最久的地方，有许许多多实验可利用的东西，是培养学生学以致用能力最好的场所。

（一）调动家长资源，形成氛围。家长是孩子们的第一个教师，如果能够在实验的过程中让父母参与进来，和学生一起设计实验、一起动手操作，那么便会在家里形成良好的学习氛围，让学生的学习能力得到提升。而且，父母和學生一起实验，还可以增加父母和孩子们一块相处的时间，增进情感的交流。

例如，在教学高中化学人教版必修 1“非金属及其化合物”时，教师给学生布置了家庭实验“氯气与水的反应”。在第二天的课堂上，教师让学生讲述自己的实验经过，其中有一个学生的讲述给教师的印象最为深刻，他不仅讲述了自己与父母的实验经过，还带来了实验装置。他的实验装置很简单，就是一个空的矿泉水瓶，实验的时候往里加入 Cl2 和 H2O 。学生的实验都很成功，而且这次的经历激发了他们对家庭实验的乐趣。在后来的实验课上，教师可以很明显地感知到，他们希望有家庭实验的作业出现。

让学生进行家庭实验，可以很好地调动家长资源，让父母和孩子们一块进行实验，从而形成一个良好的家庭实验氛围，这对学生的学习有很大的帮助。而且，这样的方法可以让学生利用生活中常见的物品，从而提升学生学以致用的能力。

（二）解决具体问题，捕捉灵感。学生在进行化学实验时，会遇到各种各样的问题，这样的问题并不是一个人就能解决的，这时教师就可以要求学生回家后和父母一起进行实验，共同解决问题。这样的方法可以有效地培养学生解决实际问题的能力，发展他们学以致用的能力。

例如，在教学高中化学人教版必修 1“金属及其化合物”时，教师让学生自行进行“Al 在氧气中的燃烧”的实验。但是，在实验的过程中，有许多学生都遇到了铝箔不能点燃的情况。针对这种现象，教师让学生把实验带回家里和父母一起进行实验。第二天的课堂上，有一个学生成功地给出了解决的方法：首先把滤纸剪成条状，并且用水浸湿，然后把铝粉洒在滤纸上，把滤纸晾干后再进行铝的燃烧实验。这个方法很好地解决了铝箔不能点燃的问题，有效地提升了学生的实验效率。

让学生进行家庭实验解决具体问题的方法，可以提升学生解决实际问题的能力，从而培养他们的自信心，让他们能够在以后的学习道路上越走越远。这样的方法也可以有效地提升学生学以致用的能力，让他们的化学核心素养得到提升。

旧的高中化学课堂已经不能满足学生的需求，教师必须想办法对实验课堂进行创新，发展学生的实验能力。让学生进行创新性的实验，有效地挖掘学生的思维潜力，让学生的化学核心素养得到提升。

【参考文献】

[1]杨 茵.浅谈对比试验在高中化学中的应用[J].课改前沿探索实践，2015（2）

[2]晁华雯.浅析高中化学实验的改进教学——以“铜和浓硫酸”一课为例[J].教育观察（下半月），2017（2）

[3]周振贤.浅谈高中化学演示实验改进与创新[J].新课程学习（下），2014（4）

【作者简介】黄英龙，男，汉族，本科，副高级职称，现就职于防城港市高级中学，研究方向：高中化学实验教学。

（责编 卢建龙）