立足实验教学 促进学科核心素养落地

【摘 要】学科教学的目的是培养学生的学科核心素养，而化学实验教学是培养学生学科核心素养的重要手段，通过具体教学实例展示在化学教学中如何针对性培养学生的学科核心素养，促进学科核心素养的落地。

【关键词】核心素养;实验教学;创新能力

【中图分类号】G633.8  【文献标志码】A  【文章编号】1005-6009（2019）83-0058-03

【作者简介】何翔，广东省深圳市龙华高级中学（广东深圳，518110）教师，正高级教师。

在当前中学化学教学中，受课时和实验条件的限制，不少教师对实验教学的重视度不够，常采用“黑板实验”“视频实验”代替演示实验和学生实验，这种没有实际操作的做法无法发挥实验教学的正常作用，不利于提高学生的探究意识，不利于培养学生的化学核心素养。因此，很有必要对化学实验教学进行深入研究，增强教师的实验意识，逐步开展以化学实验为主的多种探究活动，让中学生体验科学研究的过程，强化科学探究的意识，促进他们学习方式的转变，实现核心素养的落地。

一、创设实验情境，启蒙变化观念

化学实验使化学课堂充满魅力，化学实验作为增强学生学习化学兴趣的手段是其他学科无法比拟的，在教学中设计合适的实验能够起到意想不到的积极作用。如在初三化学绪言课中，可设计“清水变牛奶（向石灰水中吹气）”“酚酞变红”“魔棒点灯”“石灰石和稀盐酸反应”四个实验，它们不仅能有效激发学生学习兴趣，也能呈现化学变化中的生成沉淀、改变颜色、燃烧、生成气体等现象。又如在高二进行化学平衡移动部分内容教学时，可以在氯化钠溶液中滴加适量硝酸银，产生白色沉淀，再向白色沉淀的悬浊液中滴加0.1 mol·L-1的KI溶液，通过白色沉淀逐渐转为黄色沉淀，让学生直观体验化学平衡的移动。再如通过在电子秤上观察蜡烛燃烧过程中质量的变化从而导入“质量守恒定律”的教学等。以实验导入课堂，创设实验情境，从而使学生直观理解转化关系是化学学科独特的魅力所在。

二、宏观微观结合，认识反应本质

“宏观-微观-符号”三重表征作为化学学科特有的思维方式，在提升学生核心素养方面有着重要的作用。如在进行“酸、碱、盐”的教学时，利用实验手段突破教学重点，分散教学难点的教学设计如下：①通过不同的酸分别与金属、金属氧化物、碳酸盐等物质反应的实验，体验酸的性质相似性;②通过导电性实验，理解酸碱盐溶液的电离;③进行盐酸和氢氧化钠溶液中和实验，用酚酞做指示剂指示OH- 浓度的减少;④利用氢离子 传感器测定酸碱中和反应中H+ 减少;⑤利用电导率传感器测定稀硫酸和氢氧化钡溶液反应时溶液中离子浓度的变化。通过从定性到定量、多方法、多角度逐步深入的实验，促进学生深刻理解酸碱中和反应的本质，理解化学变化的本质特征，体会结构决定性质的化学观念。

三、设计探究实验，启迪创新意识

科学探究是一种重要的学习方式，对发展学生的学科核心素养具有不可替代的重要作用。学生通过亲历科学探究过程，激发学习兴趣，更加热爱科学，学会科学探究的方法，形成解决问题的能力。教师要善于创设条件指导学生开展创新实验，培养学生问题意识和质疑精神，鼓励学生设计实验进行验证，培养学生解决问题的能力和创新能力。

例如学生在高一学习“二氧化硫的性质”时，可以先让学生预习，知道二氧化硫是一种有毒的气体，排放到空气中会形成酸雨，但是课本上所提供的演示实验密封性不够，让他们查阅资料并积极动脑利用生活中的物品，自己设计更好的密封装置来完成二氧化硫的性质实验。让学生思考利用身边的物品储存气体并能方便地取用，他们比较容易想到塑料瓶，塑料袋等，但是因为塑料瓶较硬，气体不是很容易排出，而普通塑料袋的密封和耐用又不过关，结合两者的优点，最终选用医院的注射袋来收集气体。通过对装置不断改进，最终将二氧化硫气体收集在注射袋中并用调节器连接，将气体通过玻璃管中湿润的品红试纸探究二氧化硫的漂白性，用针筒注水探究二氧化硫的溶解性来收集气体。通过用针筒吸取少量二氧化硫水溶液探究其酸碱性和与高锰酸钾反应时所表现的还原性。上述操作简单，现象明显，利用生活中物品的优良性能代替实验仪器，既让学生更好地完成了二氧化硫的性质实验，也培养了学生的创新意识，让他们关注生活，关注化学在社会发展中的影响。中学阶段的化学实验探究有如下类型。

1.实验现象细节化引发的探究——培养学生的观察能力。

在学习“金属的化学性质”时，学生将镁条放入硫酸铜溶液中时，发现镁条表面有气泡生成，于是学生提出问题，产生的气体是什么？教师肯定学生具有敏锐的观察力，鼓励学生设计实验进行科学探究。学生通过猜想气体的成分，进一步设计镁条与水的反应进行对比，并用pH计测定硫酸铜溶液的pH值，收集生成气体进行检验等。通过亲历科学探究的过程培养学生的科学探究能力。

2.实验数据精准化引发的探究——培养学生的质疑精神。

在学习“用灯火实验测定地窖中二氧化碳的有害浓度”时，教师引导学生提出二氧化碳的有害浓度是多少，该浓度下是否使燃着的蜡烛熄灭等问题，并进行探究。教师指导学生查阅资料，并指导学生设计实验收集二氧化碳浓度为6%的气体，伸入燃烧的蜡烛，发现蜡烛并未熄灭。[1]通过类似的方法依次测定10%、15%、20%等不同浓度的二氧化碳，由实验得出蜡烛熄灭时二氧化碳的浓度。通过实验探究的方式培养学生的质疑精神。

3.实验方法多样化引发的探究——培养学生的发散思维。

在质量守恒定律学习中，教师在完成碳酸钠和盐酸反应的实验后，引导学生思考如何设计实验使天平重新平衡，启发学生设计多种实验方案吸收产生的二氧化碳气体。通过设问：你还想设计哪些实验验证质量守恒定律？从而打开学生的思维，引导他们查阅资料进行开放式实验设计。亲历科学探究过程，尝试像科學家那样去思考去实践，不仅能激发学生学习兴趣，更能提高思维的灵活性与开放性，真正做到“做中学”。

四、开展课外实验，培养社会责任

化学是一门实用的、创造性的学科，化学创造新物质，为人类提供丰富多彩的物质世界。在社會发展的历程中，由于资源的不合理使用，也出现了诸如“环境问题”“食品安全问题”等问题，这些问题的解决需要化学学科的进一步发展，也需要有社会责任感和化学素养的学生致力于化学学科的发展。因此教师应多开展课外兴趣小组活动，研究性学习活动等，让学生能够了解化学对人类发展的重要作用，辩证看待环境问题，增强社会责任感，做积极努力、有责任有担当的公民。

例如，通过开展课外小组活动，学生走访附近的村庄，调查周围水资源的现状，污染物的来源，进行水质酸碱性的测定;参观自来水厂，深入了解水的净化的方法，向附近村民宣传水资源保护的建议和措施;开展研究性小组活动，学习固体酒精的制备，酿造米酒，制作手工肥皂等。让学生亲身体会化学是人类进步的阶梯，培养学生的社会责任感和使命感。

五、利用先进实验手段，优化证据推理方法

随着科技发展，实验方法和实验手段也在不断进步，以计算机为基础的实验室GBL系统和各种传感器实验，弥补了传统实验手段不便定量测定的缺陷。[2]数字化实验和手持技术在化学实验中发挥着重要作用，它能更好地揭示化学原理、规律，进而全面提升学生的学科素养。如在进行酸碱之间中和反应教学时，可用氢离子传感器绘出反应过程中H+ 的变化曲线，用温度传感器展示酸碱中和反应的温度变化过程，使实验过程更加直观化、数据化，让学生更深入理解酸碱中和反应的实质。在学习溶液导电性时，可用电导率传感器测试酸碱盐溶液以及酒精、蔗糖溶液的电导率，让学生理解酸碱盐的电离过程。又如学习酸碱盐知识后，归纳梳理酸碱盐转化关系图，形成物质转化网络，形成知识模型，请学生依据转化关系图推测醋酸、氨水、碳酸氢钠的性质，并设计实验验证。上述种种都致力于使学生实现从知识学习到学会学习的学习方法的转变。

总之，化学实验是化学学科的灵魂，是化学学习最重要的方法。实验教学不仅是激发学生学习兴趣最重要手段，也是进行科学探究最重要的途径。教师应重视实验教学，创造尽可能多的机会进行实验教学，培养学生化学学科核心素养，促进学科核心素养的落地。■

【参考文献】

[1]吴星.初中化学学科知识与教学能力[M].南京：江苏凤凰教育出版社，2017.

[2]王磊.中学化学实验及教学研究[M].北京：北京师范大学出版社，2009.