例談核心素養(yǎng)導向下高中化學實驗情境的創(chuàng)設

陳穎

[摘要]高中化學教學中實驗情境的創(chuàng)設，不僅有利于改善課堂教學效果，轉(zhuǎn)變教與學的關(guān)系，也有助于學生核心素養(yǎng)的發(fā)展，讓他們的科學探究能力、證據(jù)推理能力有所提高。針對核心素養(yǎng)導向下實驗情境創(chuàng)設問題展開詳細闡述，有利于開發(fā)出更多的化學情境教學素材，創(chuàng)設出合適的情境。

[關(guān)鍵詞]核心素養(yǎng);化學實驗;情境創(chuàng)設

[中圖分類號]G633.8[文獻標識碼]A [文章編號]1674-6058（2020）08-0065-02

現(xiàn)階段教學中，對于學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)存在著一些不足。學生對現(xiàn)象與本質(zhì)的認知比較片面，且思維能力較弱，知識遷移能力不足，尚未掌握分析推理、模型建構(gòu)等基本的思維方法。同時，概念認知上不夠清晰，探究意識不足，化學價值觀念偏離。在這個背景下，化學教學要立足核心素養(yǎng)培養(yǎng)，優(yōu)化實驗情境創(chuàng)設，以促進學生的核心素養(yǎng)更好的發(fā)展。

一、立足微觀探析，創(chuàng)設游戲?qū)嶒炃榫?/p>

高爾基曾說：“游戲是認識世界的途徑，我們生活在這個世界里，并負有改造它的使命。”在課堂上，為了能夠讓學生初步掌握宏觀和微觀層面下物質(zhì)及其變化，了解物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，可利用游戲創(chuàng)設實驗情境。我們可以選擇通過創(chuàng)設游戲?qū)嶒炃榫臣由顚W生對相關(guān)實驗現(xiàn)象的理解，鍛煉他們學會從微觀的角度理解實驗原理。游戲?qū)嶒炃榫?，能夠激勵學生盡快進入到實驗情境中思考、討論相關(guān)物質(zhì)及其變化，吸引學生的注意力，讓他們對實驗情境中的物質(zhì)及其變化的研究產(chǎn)生濃厚興趣，最終在實驗情境中養(yǎng)成良好的宏觀辨識與微觀探析核心素養(yǎng)。在游戲?qū)嶒炃榫诚?，課堂氣氛將變得更為活躍，更利于學生核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。

例如，在教學校本課程《淀粉與碘顯色現(xiàn)象的探究》時，可設計一個“水彩畫比賽”的游戲情境。要求學生與同桌組成一個小組，先認真閱讀微型實驗內(nèi)容，初步了解實驗。游戲中，一人負責描述濃度和溶劑對顯色靈敏度的影響，以及酸堿性對實驗現(xiàn)象的影響，另一人負責用水彩筆將實驗中物質(zhì)的變化，包括顏色、性狀等畫出來，于游戲?qū)嶒炃榫持猩钊敫惺軐嶒灢僮?，學習實驗原理。在整個“淀粉與碘顯色現(xiàn)象的探究”實驗中，通過游戲創(chuàng)設實驗情境，既讓學生充分體會到了實驗學習所帶來的快樂，又讓學生的微觀探析能力有了一定程度的提高。學生開始學會從微觀層面觀察物質(zhì)顏色等的變化，取得了良好的學習效果。

二、立足證據(jù)推理，創(chuàng)設問題實驗情境

在課堂上，用問題創(chuàng)設實驗情境，利于學生證據(jù)推理與模型認知核心素養(yǎng)的發(fā)展。相對合理的問題情境，能夠引導學生主動收集各種數(shù)據(jù)、證據(jù)，對物質(zhì)變化等進行推理、證實，形成科學結(jié)論。同時，用問題創(chuàng)設實驗情境，利于激發(fā)學生運用模型解釋相關(guān)化學現(xiàn)象，解決實際問題。在問題的引導下，學生將形成好奇心理，主動參與實驗探究，積極開展實驗操作，分析實驗現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。實驗教學中教師可精心選擇一些趣味小實驗創(chuàng)設問題情境，讓學生產(chǎn)生強烈的證據(jù)推理意識。同時，可利用探究性實驗或者實驗中的“意外”創(chuàng)設問題情境，在問題情境中引導學生親自發(fā)現(xiàn)事物的本質(zhì)。

例如，在《氯、溴、碘及其化合物》一單元講授完畢以后，筆者結(jié)合碘的化學性質(zhì)，設計了一個“滴水生煙”趣味小實驗。趣味實驗中，提前準備好研缽、坩堝、滴管等實驗器材，及3克碘片和0.2克鋁粉。接著，用研缽將碘片研細，再將鋁粉混入其中，待二者混合均勻以后，將它們放入坩堝中，堆成小丘。然后，在小丘上壓一個小坑，向內(nèi)部滴人1-2滴水。這時，學生看到了濃厚的棕色煙霧和紫色碘蒸汽。面對這個實驗現(xiàn)象，筆者向?qū)W生提問道：“從上述實驗，你可以得出哪些結(jié)論？碘和鋁在常溫下會發(fā)生反應嗎？水在實驗中起到了怎樣的作用？如何驗證？”基于這樣的問題情境，學生開始對實驗原理進行推理，并嘗試自主進行“滴水生煙”實驗操作以驗證水的催化作用。在實驗教學中，學生不僅鞏固了碘的相關(guān)知識，還在問題情境的引導下得到了較好的證據(jù)推理鍛煉機會。

三、立足創(chuàng)新意識，創(chuàng)設生活實驗情境

“科學探究與創(chuàng)新意識”是化學學科核心素養(yǎng)之一，在對學生這一方面的核心素養(yǎng)進行培養(yǎng)時，要緊密聯(lián)系生活實際創(chuàng)設實驗情境，以便于引導學生積極、主動地設計實驗方案，對實驗進行操作，認真記錄實驗數(shù)據(jù)，獨立思考實驗結(jié)果。在結(jié)合生活實際創(chuàng)設情境時，要精心選擇各種與化學學科相關(guān)的生活用品，引人生活事例。同時，要利用學生以往的生活經(jīng)驗創(chuàng)設實驗情境，讓他們在相對熟悉的生活環(huán)境下體驗實驗探究，進而對實驗探究充滿興趣，慢慢形成良好的科學探究能力?！盎瘜W源于生活，服務于生活?！币蚨?，在對學生科學探究與創(chuàng)新意識核心素養(yǎng)進行培養(yǎng)時，要盡量選擇他們熟悉且內(nèi)容豐富的素材，引導他們自主發(fā)現(xiàn)、操作、解決實驗問題。

例如，在《水資源的合理利用》教學中，筆者結(jié)合生活飲用水中常見的水質(zhì)問題，引導學生設計了一個“自制簡易凈水器”實驗。實驗中，要求學生自主進行探究。首先，準備一個空塑料瓶，剪去塑料瓶底部，再在瓶蓋上打幾個小孔。接著，將瓶子倒置過來，依照由下至上的順序，依次向塑料瓶中放置蓬松棉、紗布、活性炭、石英砂、小卵石等，由此完成簡易凈水器的制作。飲用水的水質(zhì)問題與學生的生活息息相關(guān)，他們對凈水器自制實驗充滿好奇心，于生活情境下形成實驗探究動力，通過簡易凈水器的制作提高了科學探究能力和創(chuàng)新意識。

四、立足社會責任，創(chuàng)設新聞實驗情境

在化學學科知識的學習過程中，學生應具備良好的科學精神和社會責任，要懂得關(guān)注社會熱點問題，深刻認識到保護環(huán)境的重要意義。為促進學生科學精神與社會責任核心素養(yǎng)的發(fā)展，要利用好新聞、故事創(chuàng)設實驗情境。運用新聞事件創(chuàng)設實驗探究情境時，應注意向?qū)W生直觀展示某一新聞事件的發(fā)生過程，以引起他們對新聞事件中相關(guān)化學現(xiàn)象的思考，主動探究新聞事件背后的相關(guān)原理。同時，在實驗情境創(chuàng)設時，要巧妙引入溫室效應、白色污染、重金屬污染等社會熱點問題，用社會熱點問題引出實驗探究主題。在利用新聞、熱點問題創(chuàng)設實驗情境時，學生的科學精神與社會責任核心素養(yǎng)自然而然會有所提高。

例如，筆者在教學《二氧化硫的性質(zhì)和作用》一課時，為了增進學生對二氧化硫物理性質(zhì)和化學性質(zhì)的了解，促進他們科學精神與社會責任核心素養(yǎng)的發(fā)展，課堂上先用多媒體教學工具為學生播放了一段新聞報道，報道中記錄了一名記者對市場上的枸杞子進行檢測的新聞事件。新聞報道中指出：部分樣品的檢測結(jié)果顯示，市場上顏色鮮艷的枸杞被硫黃熏蒸過，味道與天然枸杞子不同，會對人體造成傷害。當學生了解了這則新聞事件后，筆者向?qū)W生提出了這樣的問題：為什么被硫黃熏過的枸杞子顏色會不同？要怎樣證明是否被硫黃熏過？SO₂有哪些化學性質(zhì)？如何用實驗去證明？筆者通過用新聞事件創(chuàng)設實驗情境，設計、開展實驗教學，增進了學生對SO₂性質(zhì)的了解，讓學生從中了解到了SO₂的危害，樹立起消除SO₂負面影響的觀念和良好的社會責任感。

綜上可知，在實驗情境的具體創(chuàng)設過程中，利用好游戲素材，同時巧妙設計一些課堂問題，并聯(lián)系生活實際或者社會新聞，創(chuàng)設實驗情境，可讓學生有一個良好的核心素養(yǎng)養(yǎng)成創(chuàng)設。