核心素養下農村初中化學實驗教學的策略

劉以蒙

(江蘇省徐州市睢寧縣桃園中學，江蘇 徐州 221200)

實驗不僅是初中化學課的主要教學內容，也是學生了解化學概念、掌握化學知識的重要途徑.對于農村初中生而言，他們通常基礎比較薄弱，學習積極性不強.筆者結合具體的教學內容，探討核心素養下農村化學實驗教學的有效策略.

1 化學核心素養的內涵

基于核心素養，教師在優化化學實驗教學之前，首先要了解核心素養的內涵.針對其中的主要內容，合理調整教學方略.這樣才能讓教學計劃做到有的放矢、對癥下藥，起到良好的實驗教學效果.根據2022年新發布的《義務教育化學課程標準》，其學科核心素養一共包括四個維度，分別為化學觀念、科學思維、科學探究與實踐、科學態度與責任.

關于化學觀念，是指人們在探究物質的結構、組成、性質、化學反應、實際應用時，所形成的學習觀念.化學觀念通常包括以下內容：認識到物質的多樣性，了解到物質可以分為多種類別；認識到物質由原子或分子這類基本元素所構成，其結構會影響到性質，性質又會影響到具體的用途；物質經過化學變化，會生成一些新的物質，變化過程通常會按照一定的規律，發生一些能量變化，但在本質上屬于原子的重組；只要遵循一定的條件，就能合理促進物質的相互轉化.

關于科學思維，主要指學生在學習化學時應具備的一種邏輯思考能力，能針對信息、事實、觀點、結論完成獨立思考，提出個性化的見解與質疑.一般來講，培養學生的科學思維，通常需要采用宏微調控的方式，從宏觀視角和微觀視角進行多元滲透.科學思維主要包括以下內容：在遇到化學問題時，能通過分類、比較、歸納等方法，對問題進行綜合性的剖析；合理建構實驗模型，基于實踐結果，對結論進行全面的推理；解答化學問題時，能形成良好的批判意識、質疑意識、創新意識、反思意識.

關于科學探究與實踐，主要指學生在實踐過程中，潛移默化形成的學習能力.這項核心素養主要體現了學生對化學知識的掌握程度，以及運用化學知識的方法與技術.科學探究與實踐主要包括以下內容：嫻熟的實驗能力，能熟練完成各種各樣的化學實驗，并從中得出科學的學習結論；能合理運用信息技術，獲取重要信息，完成自主學習；能積極進行社會實踐、生活實踐，從中發現問題，找出解決的方法；能與他人密切配合，在分工合作的過程中處理問題.

關于科學態度與責任，主要指學生在學習化學課程的過程中，應當深入理解科學技術、社會環境之間的相互關系，能認識到化學學科對社會發展的影響與重要性.從而形成綠色化學的學習意識與責任擔當.科學態度與責任主要包括以下內容：對世界充滿強烈的探究欲望與好奇心，對化學學科保持高昂的學習熱情；養成嚴謹、務實的學習態度，敢于提出疑問，發現錯誤時能積極糾正，堅決反對偽科學的思想；能合理運用化學知識解決生活和社會中的問題，注意保護環境、保護資源，形成綠色化學的思想；培養學生的愛國情感，能為中華民族的偉大復興而努力學習，養成優秀的責任意識.

2 核心素養下農村初中化學實驗教學策略

2.1 創設趣味情境，培養化學觀念

若想通過化學實驗教學有效培養學生的化學觀念核心素養，教師首先要打開學生的學習視野，拓展學生的世界觀，將世界的本質形象地展現在學生的面前.針對這個目的，教師可以采用創設情境的教學方式.以滬教版初中化學九上《常見的物質變化——燃燒》的教學為例，教師在教學“金屬燃燒”的實驗之前，可以先通過情境教學法預熱，讓實驗教學充滿趣味性.比如，教師通過電子白板，在大屏幕上播放一些記錄視頻，如北京奧運會盛大的煙火景象.結合視頻情境，教師可以提醒學生思考：煙花為什么能展現出不同的顏色？并鼓勵學生大膽討論，學生可以根據自己的想法暢所欲言.比如，猜測是否在煙花中添加了顏料等炒熱課堂氣氛之后，教師再公布答案，播放解密視頻，讓學生了解到煙花的顏色多因為不同金屬在燃燒時表現出的特殊反應.由此，學生就會對物質的化學反應與實際應用產生深刻的認識，促進化學觀念的生成，從而對接下來的金屬燃燒觀察實驗充滿期待感.

2.2 引入思考問題，培養科學思維

若想通過化學實驗教學有效培養學生的科學思維核心素養，教師不能只讓學生一昧模仿實驗過程.而是要適當結合問題，讓學生在實驗操作的過程中不斷反思、不斷質疑.這樣才能啟發學生的深度思考，提高學生的邏輯思維能力.關于問題的設置，教師應當掌握以下要點：(1)問題內容要循序漸進，能由淺至深地將化學知識融入其中，提高學生的學習效率；(2)問題要貼合實驗內容，能幫助學生突破學習難點，掌握實驗要素.

例如，教學《質量守恒定律》的知識點時，通常會用“白磷燃燒”實驗來進行測定.在實驗之前，教師可以設置一些問題，讓學生結合問題內容來完成實踐探究的過程.比如：(1)在白磷燃燒實驗之前，都需要測量哪些反應物的質量？(2)實驗過程中，你可以看到什么樣的化學現象？(3)在實驗之后，反應物的質量是否發生了變化？(4)紅磷燃燒反應的化學方程式是什么？你可以根據這個化學方程式寫出白磷燃燒的化學方程式嗎？這些問題內容可以循序漸進地突出這個實驗的細節，讓學生能有目的、有條理地完成實驗過程，提高學生的學習效率.

完成實驗操作之后，教師還可以將問題內容進一步延伸，引導學生的學習視角從宏觀向微觀的方向發展.比如：(1)通過本次實驗，你認為物質在微觀層面的化學變化是什么？(2)白磷在燃燒的過程中，你認為其中的反應物和生成物是由什么微粒組成的？(3)你可以用圖畫的形式將白磷燃燒的微觀反應表現出來嗎？(4)你可以在符號表達式中體現出這個燃燒反應的微粒變化嗎？通過這些問題，可以拓展實驗教學的深度，幫助學生更好的理解質量守恒定律，對化學反應產生更加深刻的認知.

2.3 鼓勵創新實驗，加強科學探究

若想通過化學實驗教學培養學生的科學探究與實踐核心素養，教師應當給予學生充足的自主學習權利.因為在教師的影響下，很容易給學生帶來束手束腳的學習感受，學生的學習行為、化學思維均會受到教師的深刻影響.因此，唯有適當地放手，讓學生主動鉆研、積極思考，才能促進學生探究能力的成長.對此，教師可以鼓勵學生對實驗課程大膽創新，按照自己的想法，進行深入的科學探究，這對于提升學生的實踐能力具有積極性的促進作用.

首先，教師可以讓學生在原有的實驗上進行改進.例如，關于“分子之間存在間隔”這個性質的證明，傳統實驗通常會量取等量的酒精和水，將其混合在一起，并測量混合液體的總體積.經過測量后，學生會發現混合液體的體積明顯小于200mL，從而證明以上結論.但該實驗有許多不足之處，其一是量取時間較長，為了保證所取的水和酒精能正好達到100mL，往往要利用膠頭滴管來進行滴加，這明顯會浪費大量的課堂教學時間.而在讀取數據的時候，因為量筒的刻度較小，也不利于學生們的觀察.針對這個問題，有的學生通過小組合作、相互討論，嘗試在實驗的可視性上加以改動.比如，嘗試選取一個短玻璃管，填充一部分水，再在其中滴入混有紅墨水的酒精，直到液面溢出短玻璃管，再用不吸水的紙將玻璃管封死.靜置一會后，會發現液面明顯下降.由此，同樣能起到改進實驗、證明結論的效果.

其次，教師可以針對教材中講述的化學概念，鼓勵學生嘗試利用生活元素，通過創新實驗來加以證明.比如，如何證明分子是運動的？學生可以通過“一個人在前方噴香水，另一個人在較遠的地方能聞到香味”這個實驗來加以證明.再比如，如何證明溫度對分子運動會造成影響？學生可以通過“熱菜比冷菜更容易聞到香氣”來證明結論.由此，通過改進實驗、創新實驗的過程，可以提高學生的實踐操作能力，活躍學生的化學思維，有助于科學探究與實踐核心素養的成長.

2.4 規范操作流程，激發責任意識

若想通過化學實驗教學培養學生的科學態度與責任核心素養，教師應當從細節處入手，加強學生的安全防范意識.由于初中生正處于青春期，行為通常比較浮躁、馬虎.而化學實驗通常具有一定的危險性，必須要重視細節，不然很容易造成人身安全危害，給學校造成一定的經濟損失.如果學生抱有滿不在乎的態度來完成實驗學習，對自己或他人都是一種不負責任的表現.因此，在實驗教學中，教師首先要規范學生的操作流程，糾正學生在實踐中的不良習慣.

首先，教師要讓學生了解到化學實驗通常會伴隨哪些風險.例如部分藥品具有一定的毒性或腐蝕性，決不能入口或是直接觸碰.化學實驗器材多以玻璃制品為主，應當輕拿輕放，防止被玻璃劃傷.對于燃燒反應，應當小心防范火災.同時，如果燃燒會伴隨SO2、CO等氣體的生成，要小心中毒和污染環境.

其次，教師要做好引導工作，讓學生注意化學實驗的每個操作細節.以“高錳酸鉀制取氧氣”為例，學生需要掌握以下操作要點：(1)安裝儀器不能胡亂拼接，而是要按照從左到右、從下到上的順序；(2)仔細檢查實驗裝置各個連接點的氣密性，防止出現漏氣的情況；(3)放置高錳酸鉀的試管必須要朝下傾斜，否則，一旦水蒸氣倒流，出現冷凝情況，很有可能出現裝置爆炸的事故；(4)試管口應當填充棉花，防止粉末在加熱狀態下進入水中，影響到實驗結果；(5)完成實驗操作后，應及時熄滅酒精燈，防止事故的出現.由此，可以循序漸進地落實核心素養教育，端正學生的化學學習態度.

完成實驗教學之后，教師還應當完善教學評價機制，對學生的實驗學習進行全面復盤.通過這種方式，反思核心素養的培養目標是否達成，幫助學生鞏固實驗學習的收獲，及時找出自身的不足之處，從他人身上汲取經驗，起到取長補短、查缺補漏的教學效果.農村化學在實踐教學上仍存在方式單一、理念滯后的情況.對此，教師應當深入理解化學核心素養的內涵，針對最新的化學課程標準，從化學觀念、科學思維、科學探究與實踐、科學態度與責任四個角度入手，引導學生深入思考、大膽創新，充分激發學生的實驗學習興趣，培養學生認真、負責的優秀品質，以不斷提高學生的化學核心素養.