構建探究性化學實驗培養學生實驗探究與創新意識

董瑞鋒

摘 要：高中化學核心素養中的實驗探究與創新意識要求我們：“培養學生發現和提出有探究價值的化學問題，完成實驗操作，能對觀察記錄的實驗信息進行加工并獲得結論”。文章以“金屬活動性順序表”為例構建探究性實驗，培養學生實驗探究與創新意識。

關鍵詞：化學實驗;核心素養;實驗探究;創新意識

中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：A 收稿日期：2019-02-18 文章編號：1674-120X（2019）12-0097-01

一、優化探究性實驗教學策略

探究性實驗教學策略是在教學過程中設置思維沖突，讓學生在解決認知矛盾的過程中，引發強烈的學習動機，更新認知結構，提高解決問題的能力。本教學以學生已掌握的知識、經驗和思維過程為前提，以突破實驗現象猜想與實驗結果矛盾、解決問題為主線，在猜想、討論、動手等體驗研究過程中完成教學。在完成鈉與水反應的實驗教學后，學生對鈉與水反應的實驗和金屬鈉的部分性質已經掌握，但創造性思維和探究的能力方面有所缺陷，所以，本實驗以讓學生學會探索和驗證化學規律的方法、培養學生實驗探究與創新意識的核心素養為目的。

二、構建探究性實驗

（1）實驗導入。利用鈉與水反應實驗引入鋅與硫酸銅溶液反應的實驗。

（2）知識遷移。將鋅投入硫酸銅溶液中，實驗現象是怎樣的呢？讓學生通過學過的知識進行遷移，將實驗現象的假設和為什么得此假設寫到練習本上。

（3）實驗探究。設計一個連續的化學實驗，不僅能夠培養學生的觀察能力、思維能力、分析能力和解決實際問題的能力，而且能培養學生實驗探究與創新意識。在探索鈉投入硫酸銅溶液中的實驗時學生會從兩個方面來思考：一是根據金屬活動性順序進行演繹推理，或是遷移鋅與硫酸銅溶液反應結果;二是根據鈉與水反應的規律進行遷移。這時，教師可創設討論的情境，讓學生各抒己見，彼此啟發，引發靈感。把一方傳授改為多方傳輸，往往在議論中會得到意想不到的新發現，會使重點更易解決，難點、疑點更易突破，使易混點得到澄清，易疏忽點得到強化，培養實驗探究與創新意識的核心素養。在猜想環節中，要創設學生猜想、發表意見的平臺，教師適當進行引導，使學生的猜想不離題，得出自己認為正確的猜想結論。學生可能會猜想：析出紅色物質（對鋅與硫酸銅溶液反應現象的思維遷移）;鈉會熔化成小球浮在水面發出嘶嘶聲（對鈉在水中現象的思維遷移）;放出無色氣體（對鈉與水現象的思維遷移）。學生帶著猜想結果做實驗，在實驗過程中，產生不同聲音： 猜想與實驗結果怎么會不同呢？怎么沒有紅色銅析出？怎么產生了藍色沉淀？鈉表面產生大量的無色氣體和猜想的一樣。當實驗現象與猜想不盡相同，學生的思維產生沖突，即思維得到啟發。這時，教師抓住由觀察實驗現象到得出結論的思維過程讓學生討論，學生舉手回答，解釋實驗現象。

（4）認知頓悟。獲得實驗數據后，通過綜合分析和抽象思維、邏輯思維加工之后，產生認識上的飛躍，獲得結論，這是培養學生實驗探究與創新意識核心素養的重要途徑。為使學生認知進一步產生沖突，引起學生強烈的學習動機，實現認知上的重大飛躍，教師再提醒學生是不是漏了什么現象。當學生發現還有少量紅色物質析出的現象未觀察到時，教師抓住時機告訴學生做實驗要細心觀察，這時學生會為自己的粗心而感到內疚;學生再經過討論充分暴露自身在知識理解認識上的偏差、教師在傳授上的不足，教師能有效獲得反饋信息，從而進行有針對性的補救。

（5）鞏固提高。讓學生做銅投入AgNO3溶液的實驗和鈉投入MgCl2稀溶液中的實驗。學生基本能運用剛學習的知識完成實驗，且創新性能力得到鞏固和提高。讓學生把兩個實驗的實驗方案、猜想寫出來，完成實驗，觀察現象，并把結論與猜想對比，得出結論，提出疑問。

（6）素養形成。師生共同得出結論：金屬活動性順序表中（鉀鈣鈉先同水反應）排在前面的金屬可以置換后面的金屬，運用金屬活動性順序要考慮到實驗情況，不能機械地生搬硬套。通過這個實驗，讓學生學會探究的方法、探究的過程，突破以往的思維習慣進行創造性思考，培養實驗探究與創新意識的核心素養。

參考文獻：

[1]田衛兵.如何在化學教學中培養學生的核心素養和學科關鍵能力[J].數理化學習，2016（4）：62-63.

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