核心素養教育理念下創新初中化學實驗教學

從友蘭

隨著新課程改革的全面推進，立足于核心素養教育理念，創新初中化學實驗教學模式，深入思考研究初中化學實驗教學策略，是當下初中化學教師的重點工作。初中化學的核心素養包括實驗探究與創新意識素養、變化觀念與平衡思想素養、宏觀辨識與微觀探析素養、科學精神與社會責任素養、證據推理與模型認知素養等五個方面。創新實驗教學模式、重視化學思維引導、鼓勵學生動手操作、開展合作實驗探究、借助情境設疑驅動等都是核心素養教育理念下初中化學實驗教學行之有效的教學策略，結合教學實踐，著重培養中學生的化學核心素養，對于提升初中化學實驗課堂的教學質量具有十分重要的意義。

一、初中化學核心素養內涵

新課程教育改革更側重于培養中學生的學科核心素養，初中化學實驗教學開展的前提條件就是以培養中學生的化學核心素養為目標，以專業的化學邏輯思維提高學生對于初中化學實驗學習的興趣，進一步促進化學核心素養的提升。初中化學實驗教學需要結合具體的實驗過程，在中學生自己動手進行實驗操作的過程中直觀地觀察化學現象，感受化學核心素養內涵，達到對化學知識的理解掌握和內化吸收。

二、核心素養教育理念下初中化學實驗教學要求

學生應當作為實驗教學課堂的主體，化學教師作為引導者，引導學生自主進行實驗操作、過程探究以及數據分析和結果輸出等步驟，有效培養中學生的化學核心素養。實驗教學作為化學學科教學的重要組成部分，在探究性化學實驗教學中培養學生的宏觀辨識與微觀探析素養尤為關鍵，同時，科學精神與社會責任素養更能從內在要求中學生以認真的態度對待化學實驗的開展，以精益求精的心態面對實驗操作。

初中化學是一門具備多樣化結果及現象的學科，培養中學生的變化觀念與平衡思想素養，有利于中學生在開展實驗探究活動時，從多角度動態地看待化學實驗現象，尋求動態變化中的平衡，更深層次地理解化學實驗中蘊含的相關理論知識。證據推理與模型認知素養是化學實驗得以順利進行的關鍵，化學實驗中的每一個步驟都會直接影響實驗結果，因此在進行化學實驗操作時，要特別注意細節的處理，必要時可以根據已知的結論進行反推，或者基礎化學模型進行認知的提升。化學知識來源于生活，最終也將應用到生活中去，因此，基于核心素養教育理念下的初中化學實驗教學要求化學實驗的教學設計要充分結合生活實際，將抽象虛無的化學實驗具象化，體現化學實驗的可操作性，進一步提升中學生的化學核心素養。

三、核心素養教育理念下初中化學實驗教學策略

1.創新實驗教學模式，培養實驗探究與創新意識素養

為了更好地培養中學生的實驗探究與創新意識素養，必須對實驗教學模式進行創新，有效發揮化學實驗教學的作用，進一步提升實驗課堂的教學質量。創新實驗教學模式首先要優化實驗教學設計，以學生為主體，充分發揮學生的主觀能動性，進一步提升中學生的自主思考探究能力。實驗探究和創新意識素養是化學核心素養的重要組成部分，在化學實驗教學中，教師要做好引導者的角色，培養學生自主思考、探究的學習習慣，鼓勵學生根據自主思考的內容完成化學實驗的設計與操作，并總結歸納出相關結論。例如在滬教版初中化學第二章第二小節“性質活潑的氧氣”這部分內容的學習時，涉及一個“氧氣的實驗室制取和性質”的實驗，常規的實驗室制取氧氣的實驗裝置如圖所示，采用高錳酸鉀加熱，利用排水法收集高錳酸鉀受熱產生的氧氣。在實際實驗操作環節，可以設置多組實驗裝置和實驗材料，例如增加過氧化氫與二氧化錳裝置、向上排空氣法收集氧氣裝置等等，供學生自行選擇實驗器材。化學教師作為實驗的引導者，要注意觀察學生在進行實驗操作中的行為是否規范，及時地進行指正。多組實驗裝置的設置也是為了讓學生進行自主的思考，探究實驗操作的可行性，在自主探究中加深對實驗理論知識的印象，進一步培養中學生初中化學核心素養中的實驗探究與創新意識素養。

2.重視化學思維引導，培養變化觀念與平衡思想素養

重視化學思維的引導，培養中學生的變化概念與平衡思想素養，是基于核心素養教育理念下初中化學實驗教學中的有效策略。以滬教版初中化學第四章第二小節“定量認識化學變化”這部分內容為例，為了驗證化學反應中的“質量守恒定律”，可以在化學實驗的課堂上設計分組對比實驗，如圖所示在天平的一側放置鐵釘與硫酸銅溶液反應裝置，另一側放置砝碼;另一組在天平的一側放置稀鹽酸和碳酸鈉固體反應裝置，另一個放置砝碼。觀察兩組實驗在進行過程中物質狀態的變化，以及天平本身是否會隨著化學反應的發生而出現變化。在實驗結束后，引導同學們自行總結實驗現象，最終得出化學反應中的“質量守恒定律”，加深同學們以定量認識化學變化這節化學知識的印象。通過化學思維的引導，激發中學生對化學實驗探究的積極性，進一步培養中學生化學核心素養中變化觀念與平衡思想素養。

3.鼓勵學生動手操作，培養宏觀辨識與微觀探析素養

在初中化學實驗教學開展過程中，總會因為這樣那樣的原因導致學生無法自行操作實驗，有時因為實驗場所的限制，有時因為實驗存在一定危險性，最終化學教師往往會利用觀看多媒體實驗視頻的形式替代演示實驗，或者用演示實驗的形式替代學生自行操作實驗，長此以往，學生缺少動手操作實驗的過程，自然也無法培養化學核心素養中的宏觀辨識與微觀探析素養。宏觀辨識與微觀探析素養的養成在于中學生自主探究觀察實驗，作為化學任課教師要多為學生創造動手實驗的機會，并鼓勵學生進行自主實驗操作，直觀地感受化學實驗中宏觀與微觀的物質形態和結構的變化，有效地培養化學思維。例如在學習滬教版初中化學第五章第一小節“金屬與金屬礦物”這部分內容時，第二課時主要講解金屬與酸反應的操作實驗，來驗證金屬的活動性。由于實驗內容不算復雜，通過對實驗現象微觀與宏觀的觀察，足以讓同學們自行總結出其中的金屬活動性排序，因此，可以組織學生自己動手操作實驗，分別取鎂、鋅、鐵、銅于兩組試管中，加入稀鹽酸與稀硫酸，對比觀察反應現象，根據反應的劇烈程度，以及產生氣泡的速度，可以判斷出這幾種金屬的活動性排序。鼓勵學生自主動手操作實驗，探究相關化學知識，透過實驗現象的宏觀與微觀現象，總結相應的化學結論，更有利于中學生化學核心素養中宏觀辨識與微觀探析素養的進一步提升。

4.開展合作實驗探究，培養科學精神與社會責任素養

立足于化學學科的核心素養，在初中化學實驗教學課堂上開展合作實驗探究活動，更有利于培養中學生的科學精神和社會責任素養。化學實驗的順利開展需要中學生具有認真嚴謹的科學態度，追求精益求精的科學精神。在初中化學實驗教學中的合作實驗探究，不單單是指學生之間的小組合作，更多的是學生與老師之間平等的合作交流，共同探究化學實驗的過程，在整個過程中，既有利于學生化學思維的養成以及化學知識基礎的夯實，更有利于中學生團結協作能力的提升，培養科學精神和社會責任素養。

在學習滬教版初中化學第九章第三小節“化學與環境”中的相關知識點時，會涉及酸雨、溫室效應等社會熱點話題，在知識內容的講解時，可以重點為同學們分析這些熱點環境問題存在的原因，大都是由于人們不了解化學知識，生活中不注重環境保護問題而造成的。以酸雨的形成為例，為了探究硫酸性酸雨的成因，可以組織老師與學生合作，共同開展一系列演示實驗，例如硫在空氣中以及氧氣中燃燒，觀察兩者的實驗現象，得出相關結論;然后觀察二氧化硫的顏色、狀態以及氣味，將其在水中溶解后，測定ph值;最后，設置一組對比實驗，觀察兩種同類型的盆栽在天然水和二氧化硫水溶液的澆灌下會如何生長，然后交流談論酸雨的形成原因以及對大自然的危害。通過一系列關于社會熱點化學問題實驗的合作探究，提高學生對于化學知識對生活影響的利和弊的了解，進一步增強了中學生在化學核心素養中的科學精神與社會責任素養。

5.借助情境設疑驅動，培養證據推理與模型認知素養

基于化學學科的核心素養，在初中化學實驗課堂教學中借助情境設疑，能夠有效地驅動中學生開展化學實驗探究活動。例如在滬教版初中化學第七章第二小節“常見的酸和堿”的學習時，會涉及氫氧化鈉與硫酸銅之間的反應實驗，在化學實驗課堂中，借助相關情境設定疑問：化學反應進行的過程中，反應物是如何進行變化的？按照如圖所示的實驗裝置與步驟逐步開展實驗，細心收集過程中能夠證明化學理論的相關證據，在頭腦中形成與之相關的化學模型，引導學生進行深層次的探究和思考，前者實驗中生成的藍色絮狀沉淀為何加熱后會變黑？氫氧化鈉與硫酸銅反應，生成硫酸鈉和氫氧化銅，氫氧化銅是藍色的，不溶于水，在溶液中呈現藍色的絮狀沉淀，在酒精燈加熱后，氫氧化銅受熱分解成氧化銅和水，氧化銅是黑色不溶于水的，所以藍色沉淀變黑。借助情境設疑驅動，在實驗過程中注意細節信息的收集與推理，尋找化學理論與模型之間的關聯，有效培養中學生的證據推理與模型認知素養。

四、結語

綜上所述，基于核心素養理念下，對初中化學實驗教學策略的研究十分必要，立足于教學實際，結合初中化學核心素養的內涵，制定有效的教學策略，能夠充分地發揮出化學實驗對于初中化學學科的作用，為中學生的全面發展保駕護航。對應化學核心素養內涵，創新化學實驗的教學模式，重視對學生的化學思維引導，鼓勵學生自主動手操作實驗，師生之間開展合作實驗探究，借助教學情境設疑驅動，更有利于初中化學教學質量以及學生化學核心素養的提升。