立足科學探究聚焦核心素養

黃東

【摘要】學科核心素養已成為當今教學中一個重點討論的話題，如何在教學實踐中，將化學學科的核心素養提升到一個更高的層次，是我們初中化學老師要思考的內容。化學是一門以實驗為基礎的學科，而化學實驗正是進行科學探究的主要方式，在化學教學中，實驗不但可以激發學生學習的興趣，還可以使學生學會科學的學習方法，提高科學探究的能力。下面，我們將圍繞基于核心素養的初中化學實驗探究能力培養策略為主題來展開討論。

【關鍵詞】初中化學；核心素養；科學探究能力；策略研究

一、核心素養的涵義

隨著社會的發展，我國的教學制度正在不斷的完善。其中在初中化學教學中也漸漸地注重學生的完善全面發展，不僅僅要求學生在學習的過程中能夠全面地掌握化學基礎知識，還要培養學生形成一種良好的核心素養。核心素養的理念就是讓學生更加重視學習的過程，并在其中體會到快樂。學科核心素養是學科育人價值的集中體現，是學生通過學科學習而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關鍵能力。化學核心素養，是指在教學過程中滲透實驗探究和創新意識、宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想等化學學科素養。既要培養學生對化學知識學習的興趣，同時也要提升學生分析和解決化學問題的能力，讓學生在終生學習的能力上切實得到提升。

二、科學探究能力的界定

科學探究的一般過程是：提出問題→作出猜想→設計方案→實驗探究→收集證據→解釋結論→反思評價→表達交流。探究能力，包括以下內容：發現和提出有探究價值問題的能力；提出猜想、形成假設的能力；收集、處理信息的能力；制定探究計劃、進行設計與實踐的能力；表達與合作的能力；科學解釋和評價的能力。

三、科學探究能力的培養策略

1.有序推進科學探究能力的目標進階

2012版人教版教材更突出了化學實驗在化學學習中的重要作用。實驗內容不單獨另立，而是穿插在基本理論、基本概念、元素化合物、化學計算等內容之中，方便學生的學習活動，有利于教學設計，保證學生學習過程的統一和完整。模糊演示實驗與學生實驗的界限，提倡學生多做實驗。實驗的呈現方式多樣化，增設了“家庭小實驗”和“習題實驗”。鼓勵學生設計實驗，激發學生的創新精神。教師應理順各單元的實驗內容的內在聯系，根據教材中各單元各課題中實驗探究的內容，明確每個單元的科學探究能力的開展目標，有計劃、有步驟地發展學生的科學探究能力。下面以上冊教材為例，分析科學探究能力的目標進程：

通過分析，我們會發現，教材對實驗探究能力的要求是循序漸進的，有梯度的。教師要分步培養學生科學探究的能力，促進學生科學探究能力分步提高。

2.有目的地突出科學探究的某個要素

化學的科學探究的八大步驟包括：1提出問題；2.猜想與假設；3制定計劃；4.進行實驗；5.收集證據；6.解釋和結論；7.反思與評價；8.表達與交流。科學探究的要素為我們提供了探究學習的一般流程，但不是每次的探究實驗都必須按照這種固定的模式。教師應根據不同的科學探究內容的特征，有側重地突破某個環節的探究能力培養，而不是拘泥于科學探究的全程化、完整性。只有一一落實科學探究過程中某種探究能力的突破，就能實現科學探究核心概念的整體能力提升。

如在學習常見的堿的性質時，實驗員在準備實驗用品時沒留意拿了一瓶瓶口有部分白色粉末的氫氧化鈉溶液（如下圖所示）。

于是筆者借此情境向學生提出問題：“這種白色的固體會是什么呢？為什么會裝溶液的試劑瓶口會有固體出現的呢？”讓學生進行大膽地猜想，很多學生會猜到是氫氧化鈉變質了。但筆者并不是滿足于學生猜想的這個程度，而是想方設法讓學生在作出變質猜想的基礎上提出“其變質程度如何？”從而既發展學生提出猜想、形成假設的能力，又著重發展學生提出問題的能力。學生只要有了問題，就表示已經思考，有了思考，有會有探究的欲望。于是筆者鼓勵學生學完氫氧化鈉的性質后設計實驗進行探究，再拓展到保存氫氧化鈉的注意事項。

又如《實驗活動3燃燒的條件》這個學生實驗活動，教材的安排是最后一個實驗活動是設計方案的，筆者在教學過程中除了要求按書本的內容進行探究外，筆者還要求學生對實驗活動一、二重新進行了方案設計，并挑選一些方案比較好的小組上臺展示以發展學生實驗設計的能力，這是科學方法中的核心內容，解決這一環節要注意控制變量，設計對比實驗。同時還應注意題目所創設的情景，學會在情景中解決當時的實際問題，設計的實驗應該具有可操作性，不可停留在純理論做實驗。結果，同學們異常興奮，積極討論，方案多種多樣，大大出乎老師的意料。如有的同學設計了用小石子和棉花團作對比實驗的（如圖1），也有的設計了小木棒和玻璃棒對比的（如圖2）。在設計燃燒需要達到可燃物的著火點這個方案時，有同學設計了用火柴頭和火柴梗作對比實驗的方案（如圖3）。甚至還有學生設計了同時驗證燃燒需要滿足溫度達到著火點和與氧氣接觸兩個條件的實驗方案（如圖4），方案非常新穎，效果也很好。

像這樣側重發展學生的實驗設計能力，創造有利于他們發揮的情境，就可以培養他們的創造性思維能力，從而達到培養學生的核心素養。

3.拓展培養學生科學探究能力的途徑

①優化實驗，變“驗證”實驗為“探究”實驗

九年級化學教材中的演示實驗有很多都是驗證性實驗，但我們可以將其中一些驗證性實驗進行不同程度的改進，使其變為探究性實驗，這樣不但可以提高趣味性，還可以培養學生的實驗探究能力。如，九年級化學下冊第十單元課題2《酸和堿的中和反應》，學生已習慣于根據現象判斷反應是否發生，但氫氧化鈉溶液和稀鹽酸混合后因為沒有明顯的現象發生，這讓學生對酸和堿能否發生可能會抱有疑惑，這就成了本節課探究活動的切入點。大多數學生對這個實驗有種躍躍欲試的沖動，但往往是老師演示實驗，學生觀看，記錄現象，其教學效果大打折扣。筆者嘗試將些實驗改為探究性實驗，讓學生根據實驗臺上所提供的試劑，自主設計實驗并證明NaOH與鹽酸發生了化學反應。讓學生動手實驗，根據不同方案對比實驗現象，從而得出最佳的實驗方案去證明酸和堿確實驗發生了化學反應這一結論。這樣的教學設計，就是核心素養的培養正確方式了。

②開展課外小實驗活動，提高學生的實踐能力

我們可以以創建家庭實驗小組，根據不同的教學容，對應地設定一些課外小實驗，讓由小組長策劃安排分工，共同完成。如在講到水的凈化時，可以讓各小組在家里自主準備生活物品，組裝一套簡易凈水器。完成凈水任務，把凈水過程拍成小視頻，在課堂上交流；又如在講到酸堿度時，對每個小組分發pH試紙，讓學生測定家里的化學品的pH值，尤其是測一下不同品牌的洗發水和護發素的pH值，再通過各種方法查閱資料，了解酸堿性對頭發生長的影響，探究一下洗頭時應先用洗發水還是先用護發素？這樣的家庭作業比在課堂上單獨測鹽酸，氫氧化鈉的pH值的積極性強多了，學生的探究欲望高漲，都迫不及待地想下課回家做實驗去了。像這樣的課外小實驗，大大激發了學生的學習欲望，有利于培養學生的科學探究能力和實踐能力。

參考文獻：

[1]楊寧基于核心素養的初中化學實驗探究教學策略分析[J]新課程（中學）雜志2017

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[3]楊明淺析新課程背景下初中化學實驗教學[C]江蘇省教育學會2010年年會論文集理科專輯，2010（02）