用創新實驗點亮化學課堂

胡正怡

摘要：以創新實驗為主線貫穿整節課，培養學生的科學探究與創新意識。基于實驗展開“燃燒的條件”及“滅火的原理”的研究，培養學生的科學態度與社會責任。落實“以學生為本”的教育理念，提出實驗教學方面的新思路，融入學科核心素養。

關鍵詞：創新實驗;燃燒的條件;滅火的原理;實驗教學;核心素養

文章編號：1008-0546（2021）03-0094-03 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2021.03.023

一、核心素養解讀

國家教育部基于“學科核心素養”對學生的發展提出了如下要求：“學生應該具備適應終身學習和社會發展需要的關鍵能力，尤其是發展學生的創新實踐能力，為社會進步增添活力”[1]。化學學科核心素養要求學生形成學科思維的同時，還要在掌握知識的基礎上提高實際動手能力[2]。

化學實驗教學是化學教育的重要組成部分，是激發學生學習興趣的最有效途徑。設計生動直觀、富有創新性的實驗，構筑起絢麗多彩的化學課堂，打動學生的心，才能提高學生的化學學科能力，培養學生的化學學科核心素養。

本文以初三化學“燃燒與滅火”一課為例，充分挖掘相關的實驗素材，在遵循學生認知規律的基礎上，將傳統實驗簡單化、趣味化、綠色化，引導學生主動思考、邏輯推理、動手實踐、解決問題，培養學生的科學探究與創新意識。

二、設計思路

教學環節由不同的實驗串聯起來（圖1），首先用一個視頻實驗來激趣，然后進入第二環節燃燒條件的驗證，通過演示實驗引導學生得出正確的燃燒的條件，進入下一環節學以致用，鞏固提高，用燃燒的條件來解釋開頭視頻中“火山噴發”實驗的原理，及時檢測學生掌握知識的情況和運用新知的能力，接下來轉至滅火的話題，按照火勢的大小層層遞進地安排三個活動，首先是火勢最小的蠟燭燃燒，讓學生思考滅火的方法和原理，小試牛刀之后由學生自己動手制作滅火器，豐富學生的體驗過程，最后搬出火災的視頻，讓學生在明白滅火的復雜性的同時對生命有更深層次的理解。

三、實驗創新與改進

1.火山噴發實驗

用“火山噴發”作為引課（圖2），這個實驗是用橙紅色的重鉻酸銨固體堆砌成小火山，由高錳酸鉀和濃硫酸反應的生成物遇到酒精之后放出熱量，高溫使重鉻酸銨燃燒，生成的固體殘渣會隨著生成的氣體噴出，如同火山灰一般，效果十分逼真。

火山噴發即發生了燃燒，教師即順勢提問：燃燒需要哪些條件？正式進入本節課的主題。這個實驗的視覺效果能夠充分激發學生的學習興趣和探究欲望。

在之后燃燒條件的驗證探究結束后，在鞏固環節中可再次呈現這個實驗，揭示“火山噴發”的原理，不僅起到了及時檢測學生掌握新知的功能，還能深化學生對燃燒的條件的理解。

由于這個實驗具有一定的危險性，因此教師可在課前提前錄好視頻在課上播放（表1）。

2.燃燒條件的驗證實驗

燃燒條件的驗證是本節課的教學重點，新教材P100的課堂實驗“可燃物燃燒的條件”[3]是一個十分經典的實驗，本著“簡單化”的原則，本文對這個實驗作出如下改進（圖3）。

正式實驗時，每進行一步操作之前，先要求學生預測可能發生的現象及理由，然后通過實際操作讓學生觀察結果，如果與預測得不一樣，讓學生討論并解釋原因（表2）。學生通過觀察演示實驗，得出燃燒的三個條件且缺一不可（多媒體配合展示“火三角”），鞏固控制變量的科學思想。

3.自制滅火器實驗

滅火這一環節可根據火勢大小設置三個層次的活動（圖4）：

其中家庭自制簡易滅火器是教材P100課堂實驗[4]基礎上的改進，為了使化學與生活更緊密地相聯系，也為了更好地引起學生的學習興趣，本文對滅火器進行改進（圖5）：

改進后的實驗，學生在家中就可以自己動手做，提高了學生的動手能力和學習興趣（表3）。

四、設計特色

本節課設計的特點在于用一個又一個實驗將整節課串聯起來（表4），每個實驗在特定的時間點出現有其特定的功能，第一個“火山噴發”實驗因其視覺效果震撼，用于引課再好不過了，在充分激發了學生的興趣之后，燃燒條件的驗證實驗登上舞臺，在尊重教材實驗以控制變量法作為依據的前提下進行改進，既解決了有毒物質P2O5污染環境的問題又使實驗操作更為簡便，這個演示實驗其實是為開頭的“火山噴發”實驗服務的，用演示實驗得到的結論來揭示“火山噴發”的原理可謂點睛之筆。至此課程的前半部分告一段落，后半段滅火的部分先由較為簡單的滅蠟燭活動作為鋪墊，滅火的原理呈現之后再引出第三個重要的實驗——家庭自制滅火器，由于此實驗操作簡單安全，成功率高，適用于學生實驗，這個活動不僅有助于將滅火原理融入到學生的生活經驗之中，可提高學生的動手能力和學習興趣。總之，在這節課中所設計的這幾個實驗都是本著視覺化、簡單化、綠色化、生活化的宗旨。真正的目的并不僅僅是掌握知識，而是教會學生自主探究的方法和科學探究的素養，并且在潛移默化中讓學生領悟生命的價值。

五、結語

教學至此，相信這堂課已經不是單純的燃燒條件及滅火原理的知識的掌握，學生已經有了更多的自我領悟和體驗。

通過實驗創新與改進，將索然寡味的課堂變得生動有趣，把學生從書本世界和封閉的知識體系中解放出來，不再對學習望而生畏，把知識的習得過程和解決真實問題結合起來，讓學生盡可能到真實世界中檢驗真知，獲得能力。

參考文獻

[1]崔亞男.基于“科學探究與創新意識”素養的探究性實驗教學設計——以“鋁的重要化合物”為例[J].教育現代化，2017，4（40）：290-292

[2]肖秀琴.基于核心素養視域下的初中化學實驗教學[J]."太教育，2019，7（104）：126

[3][4]姚子鵬，陳基富，洪東府等.九年義務教育課本化學九年級第一學期（試用本）.第1版[M].上海：上海教育出版社，2019