核心素養“實驗探究與創新意識”的培養

龐 永

（河北省定州市第二中學，河北定州 073000）

化學學科核心素養包括“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據推理與模型認知”“實驗探究與創新意識”“科學精神與社會責任”五個維度，其中素養四實驗探究與創新意識的內涵是:認識科學探究是進行科學解釋和發現、創造和應用的科學實踐活動；能發現和提出有探究價值的問題；能從問題和假設出發，確定探究目的，設計探究方案，進行實驗探究；在探究中學會合作，面對“異常”現象敢于提出自己的見解。五項素養立足高中生的化學學習過程，各有側重，相輔相成。“實驗探究與創新意識”從實踐層面激勵創新，這幾種素養將化學知識與技能的學習、化學思想觀念的建構、科學探究與解決問題能力的發展、創新意識和社會責任感的形成等方面的要求融為一體，形成完整的化學學科核心素養體系。

1 以實際應用為教學背景

我們將每一個教學片段置于真實的、應用的情境中，讓學生在討論實際問題的解決中學習并應用化學知識。立足于用化學的視角看待所處的物質世界，培養學生正確的化學價值觀和化學觀念。

首先用食品中的有機物引入課題，學生容易想到較為熟知的“酒”，問題轉到生活中最常見的“飲酒臉紅” 、“警察查酒駕”、 “乙醇汽油”等現在社會的熱點。在這樣的應用情境中，設置一系列問題，讓學生在小組討論中掌握乙醇的物理性質、結構式、化學性質。課堂主體知識環環相扣、學生主體地位充分體現，教師引導精確有力。

其次教學設計也做到前有“呼”，后有“應”，體現學以致用原則。這樣的教學設計符合化學的應用性，即從生活走向化學、從化學走向社會。關注學生化學知識價值體驗的獲得，如:酒精在人體內的變化過程、酒駕的危害、酒精如何獲得、乙醇作為可再生能源的作用、銀器的鑒別等。同時在化學知識應用中滲透教學，既有利于激發學生的學習興趣與積極性，也能培養學生正確的化學學科價值觀和化學觀念。因為我們知道，讓學生學習真實的、有用的、大眾的化學，是基礎教育的價值歸宿。

2 以問題解決為教學策略

學起于思，思起于疑。問題是誘發學生求知欲望，驅動學生自主學習的“發動機”。通過情境探究不僅能促使學生認識深化，能力提高，還有利于學生突破思維壁壘，獲得新發現，成為課堂師生共同生長的有效手段。將文字“問題化”，使“定論”的東西轉化成充滿疑惑，能產生思維沖突的“問題”，不僅能激活思維，還能利于培養學生的問題意識，使學生在問題探究中生成更多、更深刻的問題。使“問題”變成一種“活性因子”，從而撬動學生的思維。

2.1 問題指向要清晰

在分析乙醇的結構時，直接拋出乙醇分子式為C2H6O，如何知道其結構，課堂創設的情境能落在學生“最近發展區”，指向性相當清晰。先呈現剛學過的乙烷的球棍模型，為乙醇結構的推導搭建了腳手架，在其中插入一個O原子，使學生在動手過程中感知兩種假設并搭建直觀的模型，有利于發展空間想象力及建立模型的能力，并加深乙醇的結構認知。通過煤油、水的微觀結構分析，結合熟知的金屬鈉保存方法、金屬鈉與水反應的現象，為實驗方案的設計做了相當好的鋪墊，對于學生深刻理解鈉與乙醇反應的實質，拓展學生思維起到了很好的推動作用。類似于科學家進行科學研究的過程，促成學生自主探究、建構起乙醇的結構也就成了水到渠成之事。

2.2 思維引導要縝密

待學生按預想的方案完成實驗后，轉而追問邏輯推測過程是否有不嚴密的地方，讓學生自由思考、自己得出結論。學生經思考馬上想到A結構與煤油中的烷烴化學鍵有別，煤油中只有C－C和C-H鍵，A結構中有C－O和C－H鍵，這種不同影響，可能會導致A結構中的C-H鍵與Na發生反應，因而也就顯示出之前方案的不嚴謹之處，進而過渡到下一個定量探究的教學環節。

從以人為本的教學來講，這不僅體現了讓不同的學生學不同的化學，更是一種難能可貴的批判性思維培養契機，批判性思維很大的一個特點，就是理性方面的進取心，認為任何解釋都存在不足，任何理論都有進一步完善的可能，是一種通過理解、質疑、邏輯地考察論據和論證的合理性，從而決定應當相信什么不相信什么的思維。自媒體高度發達的信息社會，任何資訊都可能被商業利益綁架，不要輕易相信任何斷言；于此同時，即使是對完全陌生，甚至與我們的認知和情感有沖突的東西，也不要簡單排斥。這不僅是健康社會的需要，也是學校教育的必修課，所以無論是從改進學科課堂教學，還是培養學生健全人格，都需要化學教育人抓住每一個契機，通過一個個案例去培養學生良好的批判性思維品質。

3 以實驗探究為教學主線

設置諸多實驗情境、方案設計、問題討論，這樣的實驗教學設計無疑在新授課中有利于訓練學生的實驗技能、讓學生體驗運用實驗方法解決實際問題的過程，可以很好地培養學生創新意識和科學探究素養。

設計實驗方案探究乙醇結構過程中：既有訓練學生的實驗技能（模型搭建，鈉塊取用），又培養學生的創新意識（驗證氣體的方法－－肥皂泡）；同時設置系列探究問題（比較與水反應的直觀現象、快慢程度、氫的來源、熱效應），最終讓學生得到還必須定性與定量實驗相結合才能得到分子結構式。在乙醇與鈉反應及氧化反應實驗中，教會學生注意實驗現象的觀察，利用實驗現象討論，分析與總結，讓學生體驗科學探究過程。層層遞進，由簡到繁，弄清了乙醇化學性質表現的本質原因，始終貫穿科學倫理教育。本節課讓學生體驗運用實驗探究方法，學習和應用化學知識，達到了培養學生的創新意識和科學探究精神素養的教學目標。

4 課堂教學是一段旅程，隨時都可能有意外的收獲

課堂教學是向未知方向挺進的旅程，隨時都可能發現意外的美麗圖景，而不是一切都必須遵循固定路線而沒有激情的行程。在預設基礎上，依循學生的認知曲線、思維的張馳及情感的波動，以教者靈動的教育機智隨時調整教學進程和教學策略，讓課堂成為充滿生命成長的人文韻味。如學生在酒精燈上灼燒銅絲時可啟發其觀察在外焰、內焰、焰心的現象區別及原因分析；學生將乙醇燃燒方程式寫成乙醛時糾錯的方式方法；乙醇與鈉反應不如與水來的劇烈本質原因探析；乙醇汽油在解決能源問題時同樣帶來溫室效應，放在國際視野下如何看待和解決？(這中間有環境問題、有政府問題、道德倫理問題)

化學學習活動作為一種特殊的認識活動必將經歷從實踐到理論、再由理論到實踐的發展過程,這一過程實現從感性認識發展到理性認識、又從理性認識能動地指導實踐的“兩次飛躍"。化學核心素養正是在化學認只活動的"兩次飛躍"中發展起來的關鍵能力與品質,同時又對化學認識活動發揮著能動作用。因此,化學核心素養五個要素的內涵雖各不同、作用也有差異,但它們并非孤立存在而是統一于化學認識活動中。

[1] 中華人民共和國教育部普通高中化學課程標準(實驗)[M]北京:人民教育出版社,2003:1,2

[2] 梁永平.化學科學理解的基本視角及其核心觀念.化學教育,2011(6):4