核心素养视角下的初中化学实验教学

新课改背景下，初中化学实验教学需要以培养学生核心素养为主要教学目标，不仅要帮助学生掌握化学知识，还要培养学生的科学探究能力、创新意识、科学精神和责任感。如何构建以核心素养为导向的初中化学实验教学体系，成为当前化学教育研究的重要课题。本文以“金属与酸的反应”教学为例，探究初中化学教师在规划该课实验教学内容时如何促进学生核心素养的发展，从多维度培养学生的综合素养，从而帮助学生构建更加全面和具体的化学知识体系。

一、情境导入，通过角色扮演吸引学生兴趣

（一）导入课题

教师简要介绍主题——金属与酸的反应，引导学生关注生活中常见的金属与酸反应的现象，回归生活情境。

学生分享自己在生活中遇到的金属与酸反应的相关故事，以此引发对金属活动性质的思考。

（二）活动设置

教师播放视频《黄金诈骗案》。

学生在观看视频的过程中，边思考边被引导进入今日的学习主题。

教师：市场上常见的假黄金大多是黄铜，也就是铜和锌的合金。面对频繁的欺诈事件，除了不法商贩的贪婪，公众对真假黄金辨识能力的不足也是一个重要问题。今天，我们将深入金属的世界，探讨金属的化学性质，以提高我们的鉴别能力，解决生活中的此类难题。

现在，我们欢迎六位同学带来他们精心准备的表演（一出关于金属竞逐冠军的短剧），同时，其他同学在观看的同时，请同步完成学案中的练习。

金：我代表着财富，被世人所珍爱，我无疑是冠军的最佳人选。

铜：我是最早被人类利用的金属，青铜器时代就以我为名，冠军理应属于我。

铁：尽管我比铜晚被发现，但我广泛应用于现代建筑，冠军非我莫属！

镁和铝：大家好，我们是镁、铝组合。我们组成的合金轻便坚固，在交通工具中无处不在，我们的贡献最大，冠军应当是我们的！

那么，究竟谁才是真正的冠军呢？

盐酸登场，它与金、铜、铁、镁、铝逐一接触，同学们通过观察反应的强度来判断金属的活动性排名。

其他学生在观看表演和实验的同时，完成了学案上的任务，并通过讨论得出了金属活动性的顺序：Mg、Al>Fe、Cu>Au。这个结论让学生初步理解到不同金属的活动性存在差异。

教师：我们通过比较金属与盐酸反应的激烈程度来初步评估金属的活动性。请各位同学根据实验观察到的金属与酸反应的现象，撰写实验报告，并对实验过程和结果进行深入反思。

（三）总结思考

这一活动通过角色扮演激发学生的学习兴趣和求知欲，使学生初步了解不同金属的活动性不同。教师还可以通过金属镁、锌、铁、铜与酸的反应体会金属活动性的强弱，并结合金属原子结构示意图分析结构和性质的关系，帮助学生从宏观辨识与微观探析的双重角度，全面理解和掌握化学学习的目标，形成科学的思维方式，以促进其综合素质的全面发展。

二、加强师生互动，提升学生的证据推理与模型认知能力

师生互动能够有效地提升学生的证据推理和模型认知能力。教师可以通过提问和讨论等方式，让学生分析实验数据，提出假设，并进行推理和验证。例如，在“金属与酸的反应”实验中，教师可以引导学生预测不同金属与酸反应的情况，并根据实验结果进行分析和解释，从而提升学生的证据推理与模型认知能力。

（一）活动设置

教师：同学们，我们已经了解了不同金属与酸的反应，现在请大家预测一下，如果我们将锌片放入稀盐酸中，会发生什么？

学生：老师，我觉得会有气泡产生，因为我在视频中看到了类似的现象。

教师：那么，我们如何设计一个实验来验证你的预测呢？

学生：我们可以准备几片锌片和铜片与相同浓度的稀盐酸反应，然后观察并记录反应现象。

教师：非常好，这位同学提出了一个有效的实验设计。请大家分小组按照这个方案进行实验，将等浓度的稀盐酸加到装有锌片和铜片的试管至同一高度（等体积的酸），塞上塞子。记得要在表1中记录现象，并写出能发生反应的化学方程式。

教师：大家的实验做得怎么样？有没有观察到预期的现象？

学生：老师，我们观察到锌片放入盐酸中后，确实产生了大量气泡，锌片好像也在慢慢溶解。

教师：很好，这些气泡是什么气体呢？我们可以如何验证？

学生：老师，我认为这些气泡是氢气。根据化学方程式Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑可知，金属+酸→盐+氢气。

教师：非常正确，我们可以从金属活动性顺序开始。谁能告诉我，为什么锌能与酸反应，而铜却不能？

学生：因为锌的金属活动性比氢强，所以它能置换出酸中的氢，而铜的金属活动性比氢弱，所以不能置换出氢。

教师：说得非常好，所以不是所有金属都能与酸发生反应，生成氢气。现在，让我们一起来构建一个模型，解释这些现象背后的微观机制。

我们可以如何表示这个反应的微观过程呢？

学生：老师，我们可以画一个图，展示锌原子失去电子变成锌离子，同时氢离子获得电子变成氢气分子的过程。

教师：请大家尝试画出这个模型，并用它来解释我们实验中观察到的现象。

（学生分小组开始绘制模型，教师巡回指导）

学生：老师，我们组画好模型了。在这个模型中，锌原子失去两个电子变成了锌离子，而两个氢离子各获得一个电子变成了氢气分子。

教师：非常好，你们能否用这个模型来解释为什么锌片放入盐酸中会产生气泡？

学生：老师，根据我们的模型，气泡是由氢气分子形成的。在这一过程中，锌原子失去电子变成锌离子时，同时氢离子则通过获取电子转变为氢气分子。随后，这些氢气分子相互聚集，最终形成了可见的气泡。

教师：非常棒，现在，请大家讨论一下，这个模型是否能够有效解释我们的实验结果。还有没有其他因素需要考虑？

（二）总结反思

这样的教学活动不仅加深了学生对金属与酸反应微观机制的理解，而且通过构建模型并展开合作学习，使学生的模型认知能力得到了提升。教师通过提问互动，帮助学生深化了对化学现象的认识，还通过实验操作、数据分析和模型构建提升了证据推理与模型认知能力。

三、推进实验引导，发展实验探究与创新意识

初中化学实验教学的核心目标是使学生通过实践活动验证化学理论知识，并通过实验过程与结果，主动探索更广泛的知识和技能。为了实现这一目标，初中化学教师可以设计既有趣味性又富有特色的化学实验，以培养学生的实验探究精神。为了增强实验教学环节的趣味性，激发学生的参与热情，并全面发展他们的实验探究与创新意识，教师应当制订开放性的实验教学计划，鼓励学生通过自主学习的方式开展实验探究。实验引导能够有效地发展学生的实验探究和创新意识。教师可以设计开放性实验方案，鼓励学生自主设计实验，并尝试改变实验条件，如改变酸的浓度、温度等，以观察反应的变化。这种探究式学习方式，能够帮助学生培养动手操作能力、观察分析能力和解决问题的能力，并激发学生的创新意识。

（一）实验设计引导

指导学生设计实验来测试不同金属（如锌、铁、铜）与稀盐酸的反应。讨论实验的变量，如金属的种类、酸的种类和浓度、温度等。

（二）分步骤指导

第一步，引导学生准备实验材料，包括金属片、稀盐酸、试管等。

第二步，示范如何安全地进行实验操作，包括如何滴加酸液、观察反应等。

第三步，引导学生观察并记录反应现象，如气泡产生的速度、溶液颜色的变化等。

（三）实验过程中的引导

在学生实验时，教师提出引导性问题，引导学生注意实验安全，如佩戴防护眼镜、使用滴管等。

教师：同学们，为什么我们需要研究金属与酸的反应？

学生：老师，我认为研究金属与酸的反应可以帮助我们了解金属的性质，以及它们在实际中的应用。

教师：非常好。那么，在实验过程中，你们需要注意哪些安全事项呢？

学生：老师，我们应该戴上防护眼镜和手套，以防止化学物质对眼睛和皮肤的伤害。

教师：回答得很好。大家可以将锌片和铁片分别放入两个试管中，然后各加入相同体积的稀盐酸。观察并记录两种金属与酸反应时的现象。

学生：老师，我看到锌片放入盐酸中后，有很多气泡产生，而铁片这边气泡比较少。

教师：你观察得很仔细。锌片产生气泡较多，说明它与盐酸的反应更剧烈。你们可以思考一下，为什么锌的反应会比铁更剧烈呢？

学生：因为锌比铁更活泼，所以它和酸反应得更快。

（四）结果分析与实验反思

实验结束后，教师引导学生分析实验结果，讨论为什么不同的金属与酸反应的难易程度不同，使学生通过金属活动性顺序来解释观察到的现象。让学生反思实验设计是否合理，是否有改进的空间。讨论如何改进实验，如使用不同的酸或金属，或者改变实验条件。

（五）创新拓展

鼓励学生提出新的探究问题，如：如果改变酸的浓度，会发生什么？

教师：锌在金属活动性顺序中比铁更靠前，因此它与酸的反应更剧烈。接下来，你们可以尝试改变一下实验条件，如提高盐酸的浓度，看看反应会有什么变化。

学生：老师，如果我们提高温度，金属与酸的反应速度会变快吗？

教师：这是一个很好的实验设想。你们可以设计一个实验来验证这个假设。记得在改变温度的同时，要控制其他变量不变，这样才能得到准确的实验结果。

通过这样的引导，学生不仅能够学习到金属与酸反应的基本知识，还能够发展他们的实验设计、观察、分析和创新思维能力。

通过多样化的教学方法和充实的教学内容，学生不仅掌握了化学知识，而且在学习过程中培养了勤奋实践、协作共进、敢于提问、勇于探索的创新精神，这些均为核心素养的关键要素。教师打造灵活多变的化学实验教学体系，能够充分激发学生参与化学实验的热情，为培育学生的科学探究和创新思维奠定基础。在推行开放式化学实验教学计划时，学生可以根据自己的理解能力自主进行化学实验的探索，亲自经历实验操作的每一个步骤。在实验活动中，学生逐渐学习并熟练掌握利用实验验证化学理论的技术和方法。同时，学生有机会根据自己的思维方式展开探索和创新，这不仅能有效培养学生的科学探索意识，还能促进其创新意识的发展。

四、开展实践活动，培养学生的科学精神与社会责任

提升学生的科学素质和社会责任感是初中化学实验教学的重要目标，这也契合了现代教育体系对核心素养发展的主要导向。为了切实实现这一教育宗旨，化学教师可以在实验教学中引入具有现实意义的内容，引导学生将化学实验与当前社会的关键议题相联系。这种方法不仅有助于增强学生对化学知识实际应用的能力，还能促使学生关注社会现状，进而提升他们的化学探究技巧。在实验教学的实践中，为了全面培养学生的科学精神和责任感，化学教师应当把富含社会价值的教学内容融入实验教学中。

实践活动1：实验反思，深化理解

教师活动：讨论实验过程中产生的废液和废气如何处理，强调环保意识。

学生活动：提出环保处理方案，如使用指定的废液桶收集废液，进行废物分类等。

实践活动2：讨论交流，能力提升

教师活动：引导学生反思实验过程中的观察、记录和分析，强调科学精神。

学生活动：讨论实验过程中的发现，如金属活动性顺序、反应剧烈程度等，培养科学探究能力。

实践活动3：拓展教学，实际应用

教师活动：提出如何将实验结果应用于解决实际问题，如金属腐蚀、环境污染等。

学生活动：讨论如何将所学知识应用于社区服务，如环保宣传、科学咨询等，提升社会责任感。

实践活动4：金属反应探究，环保意识养成

教师：同学们，我们已经完成了金属与酸反应的实验，并观察到了一些现象，如气泡的产生和金属片的溶解。现在，让我们一起来讨论这些现象背后的原因。

学生：老师，我们观察到锌片放入盐酸中后，产生了大量气泡，锌片也在慢慢溶解。这是因为锌的金属活动性比氢强，所以它能置换出酸中的氢。

教师：很好，那么，你们如何处理实验过程中产生的废液和废气呢？

学生：老师，我们使用指定的废液桶收集废液，并进行废物分类。

教师：这位同学提到了实验后的环保问题。实验废液不能直接倒入下水道，应该倒入指定的废液桶中。金属片也要按照实验室的规定进行处理。我们要养成良好的实验习惯，保护环境。现在，让我们一起来总结一下这个实验对我们有什么启示。

通过这样的实践活动，学生不仅掌握了金属与酸反应的化学知识，还培养了科学精神和社会责任感。教师通过巧妙地引导和提问，帮助学生深化了对化学现象的理解，并提升了他们的批d84d82049d2b3106079694c1d0ca8b5b判性思维能力。在整合社会化教学内容的过程中，学生将深入领悟化学知识在日常生活中的重要作用，进而全方位塑造节约资源的社会责任感，助力综合素养目标的实现。实践活动能够有效地培养学生的科学精神和社会责任感。教师可以引导学生将实验结果应用于解决实际问题，如金属腐蚀、环境污染等，并引导学生反思实验过程中的环境保护问题，如废液和废气的处理。这种实践式学习方式能够帮助学生理解科学知识的社会价值，并培养学生的社会责任感。

在初中化学实验教学框架中，核心素养的培养目标涵盖了广泛的领域，要提高学生的综合素质的目标，教师必须采取多种方法，从多方面指导学生。在初中化学实验的教学实践中，要培育学生的化学核心素养，教师需合理地拓宽教学内容的深度与广度，结合学生的实际水平，制订有针对性的教学计划，在多元化的实验教学方式下，让学生对化学知识有更深层次的理解，使其核心素养得到全方位的提升，最终达到培养学生综合素质的目的。打造以核心素养为指引的初中化学实验教学体系，教师要改变教育理念，改革教学方式，将学生的主体性放在第一位，为学生的终身学习与发展打下良好的基础。