利用實驗教學培養初中學生化學核心素養

曾啟柏

摘要：化學是一門以實驗為基礎的科學。演示實驗教學是化學教學的重要板塊，是培養學生化學核心素養的重要路徑。作為教師，要善于利用演示實驗創設情境，提升學生信息獲取和加工能力，強化學生質疑意識，突出學生實驗主體，引導學生自主建構，培養學生核心素養。

關鍵詞：核心素養;實驗;學習動力中圖分類號：G4?文獻標識碼：A?文章編號：（2020）-32-266

學生核心素養的培養已成為化學教學的一個新命題，它對化學教學提出了更高的要求。演示實驗教學是化學教學的重要板塊，是培養學生化學核心素養的重要路徑。教師必須要基于核心素養新的教學背景，強化化學實驗認知，從而全面促進學生化學核心素養培養。下文以人教版九年級化學上冊《第二單元 我們周圍的空氣》為例初探演示實驗對初中生化學核心素養的培養。

一、提出質疑

在過程與方法目標維度中突出了“科學探究、信息獲取和加工、自主學習”等關鍵詞，強調化學課程要讓學生經歷科學探究過程，學會運用觀察、實驗、查閱資料等多種手段獲取信息，并運用對比、分類、歸納、概括等方法對信息進行加工，提高自主學習化學的能力。由此可見，學生只有在信息獲取后才能通過對信息的加工提出質疑，完成建模。

1.1信息加工質疑

學生通過閱讀課題1空氣[實驗2-1]的內容，在教師講解前，自主完成信息采集表的內容（簡述實驗目的、實驗過程、觀察點）來培養學生采集獲取信息和歸納信息的能力。當學生在教師的指導下完善信息采集表中的內容后，教師再讓學生完成質疑表的內容（對實驗操作過程提出2個疑問）。質疑表匯總后的問題如下：1、集氣瓶內為什么要加少量的水？ 2、紅磷點燃后為什么要立即伸入瓶中？3、為什么要待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾？通過學生自主質疑比教師提問更能體現學生為主體的教學模式。同時，教師把主動權交給學生，能夠最大程度的激發學生自主學習的動力，同時也培養了學生的科學探索精神。

1.2對比質疑

奧蘇伯爾認為"學習是認知結構的重組"，他著重研究課堂教學的規律。奧蘇伯爾認為學習變化的實質在于新舊知識在學習者頭腦中的相互作用，那些新的有內在邏輯關系的學習材料與學生原有的認知結構發生關系，進行同化和改組，在學習頭腦中產生新的意義。在教師的指導下，學生自主完成[實驗2-3]、[實驗2-4]后，引導學生回憶并描述觀察到的實驗現象，完成實驗現象表格（在空氣中燃燒、在純氧中燃燒）的填寫。讓學生對比實驗現象表格中的內容，提出1個問題。其中有兩位同學在這個環節提出的疑問，讓我眼前一亮，使我感覺到以學生為主，以教師為輔的教學模式才能真正從源頭上做到激發學生學習的動力。問題1：根據[實驗2-1]中水作用的分析，我們知道水可以吸收反應過程中產生的有害物質，那[實驗2-3]、[實驗2-4]集氣瓶中預先加入的少量水是一樣的作用嗎？問題2：我觀察到，當鐵絲不再火星四射的時候，我將鐵絲再稍微往下放一點，鐵絲為什么又繼續劇烈燃燒，火星四射呢？

二、提出假設

苛勒認為，學習是個體利用本身的智慧與理解力對情境及情境與自身關系的頓悟，而不是動作的累積或盲目的嘗試，學習包括知覺經驗中舊有結構的逐漸改組和新的結構的豁然形成。在制定實驗驗證方案前，我們應該引導學生對提出的質疑進行合理分析，提出可能的假設，而不是盲目的開始進行實驗操作。只有完成了對應的合理假設，才能制定出對應的計劃方案，才能真正的培養學生的科學探究精神。[實驗2-1]質疑表中問題2和問題3，我先讓他們思考在這個實驗中我們的研究對象是什么？研究對象的狀態是什么？從研究對象的狀態出發結合您所學習的物理知識，燃燒和未冷卻會給它帶來什么影響？在環環相扣的引導下，學生的思路逐漸清晰，大膽的提出了問題2和問題3的假設：熱脹冷縮可能對實驗結果產生影響。在這個教學環節中讓學生感受到了學科之間的互融，讓學生體會到了合理假設會事半功倍，培養了學生正確的科學探究過程。

三、實驗解惑

“學習金字塔”是美國緬因州的國家訓練實驗室研究成果，它用數字形式形象顯示了：采用不同的學習方式，學習者在兩周以后還能記住內容（平均學習保持率）的多少。最早由美國學者、著名學習專家愛德加·戴爾1946年發現并提出的。

“做中學”或“實際演練”， 學習者在兩周以后還能記住內容的75%，由此可以看出學生自己設計并完成實驗可以讓學生更容易理解和記住所學習的內容。傳統的演示實驗一般是教師在講臺上演示給學生看，這樣做：1.不利于學生參與到實驗環節中來;2.學生在教師做實驗的過程中通常會思想開小差，不利于培養學生的關注力和觀察能力;3.有些學校因為設施設備，后排的同學根本看不到任何現象，久而久之學生對學習化學的熱情就會下降，更有甚者會完全消失。針對傳統實驗演示過程中存在的諸多弊端，我們可以對傳統的組織形式進行創新，邀請學生全方位地參與到演示實驗中來。在基于我們已經對演示[實驗2-1]進行了閱讀質疑、提出假設、制定方案等步驟后，可以通過同學自薦和教師指定（此時我通常會選后排的同學）的方式選出6名小老師完成出了三組對照實驗。小組1按照書本上的要求完成實驗，小組2除了將點燃的紅磷緩慢的伸入集氣瓶外其余步驟均按照書本上要求完成，小組3除了未冷卻就打開彈簧夾其余操作完全按照書本要求完成。這樣我們就可以通過實驗現象的對比觀察到“立即”“冷卻”對實驗結果的影響，同時檢測前面的假設理論和結果是否與實驗結果相同。這樣組織既為大多數學生創造參與演示實驗的機會，讓他們真正的參與到教學的各個環節，讓他們體會到他們才是學習的主人，提高學習化學的積極性，又在比照式實驗中將學生的實驗進行對比，從而培養了學生的辯證思維。教師可以圍繞典型的演示實驗案例，對演示實驗過程中出現的問題以及關鍵節點進行強調，突出實驗重點，從而促進學生核心素養發展。

結語

陶行知先生指出，每一位學生都具有學習和創造的潛能。只有充分釋放學生的潛能，才能不斷提高教育的品質。化學教師要進一步強化學生核心素養培養認知，尋求多樣化的策略，將核心素養培養與化學實驗有機融合起來，提高兩者的粘合度，激活學生主體意識和潛能，真正實現化學核心素養的落地生根。

（本文作者系重慶市教育科學“十三五”規劃課題：農村初中化學實驗教學質量提升——以秀山縣農村初中為例的主持人）