核心素養導向下初中化學探究式實驗教學分析

□廣東省佛山市高明區更合鎮更合中學 黃文玲

《義務教育化學課程標準（2022 年版）》提出教師要重視開展核心素養導向的化學教學，其中更是強調了探究式教學的重要性，要求教師要引導學生展開以化學實驗為主的多樣化探究活動。因此，探究式實驗作為一種積極主動的學習方式，應當引起教師的足夠重視。在初中化學教學中，教師應基于主體性、科學性、生活化的原則，通過創設情境、融入知識、問題引導、即時評價等方式引導學生展開探究式實驗活動，讓學生積累更加充足的學習經驗，促進學生化學核心素養的成長。但當前的初中化學探究實驗教學中仍然存在較多不足，給學生的化學核心素養發展帶來了一定阻礙，需要引起教師的關注。

一、初中化學探究式實驗教學現狀

探究性實驗區別于傳統的驗證性實驗，強調讓學生以自主探究的方式參與實驗探究，需要學生主動經歷從發現問題到解決問題的完整過程，以發展學生的科學素養為最終的目的。在當前的初中化學教學中，探究式實驗教學引起了眾多教師的關注，但是在實施的過程中還存在較多問題。

一是教師的思想觀念仍然沒有發生根本轉化。在探究式實驗教學中，教師需要真正認同學生的主體性，為學生創造良好的自主探究空間，讓學生經歷完整的科學探究過程。而一部分教師仍然過分強調自身的作用，不注重學生的自主學習，導致學生的狀態十分被動，無法真正發揮出探究式實驗教學的作用。

二是教師對探究式實驗的使用不夠充分。新課標背景下，教師應當樹立良好的資源開發意識，注重基于學生的知識學習需要來開發探究式實驗資源，引導學生展開多樣化的科學探究活動。而在實際教學中，一些教師的資源開發意識不夠強烈，較少引導學生展開探究式實驗，影響了學生化學核心素養的發展。

二、核心素養導向下初中化學探究式實驗教學原則

（一）主體性原則

在核心素養教育背景下，教師要樹立以學生為中心的基本思想觀念，認識到核心素養教育的本質是用科學的方式挖掘學生的成長潛能，使學生獲得自主發展、終身發展所需的基本素質。因此，在探究式實驗教學中，教師要尊重學生的主體地位，激勵學生主動展開問題探究，使學生可以在模仿科學家的過程中獲得能力和品格的發展，改變學生的被動學習狀態，實現對學生核心素養的有效培養。

（二）科學性原則

在探究式實驗教學中，教師應當遵循科學性原則，讓學生在探究式實驗過程中展開自由探索。但這并不意味著教師可以完全放手、學生可以去實施自己提出的任何一種想法，相反，為了使學生的科學素養獲得有效發展，教師應充分發揮自身的引導作用，對學生進行必要指導，幫助學生從科學的角度展開觀察、猜想、分析、設計等，讓學生獲得科學的思維和科學的探究方式，從而發揮探究式實驗教學的作用。在設計探究式實驗教學的過程中，教師也要遵循科學性原則，基于對學生身心成長規律的了解優化探究式實驗教學方案，讓實際教學更加符合學生的階段性成長需要和學習需求。

（三）生活化原則

核心素養下的教育要貼近學生的生活，強化學生對知識的應用。在探究式實驗教學中，教師應遵循生活化原則，注重從學生的現實生活出發，引導學生展開科學探究，增強學生對生活中科學現象的敏感性，使學生結合在探究實驗中獲得的體驗來解決生活中的更多問題，強化學生對科學知識和技能的運用能力、遷移能力，使學生積累更加充足的學習經驗，進而促進學生化學核心素養的發展。教師也要加強對生活化探究式實驗資源的開發，引導學生靈活地使用生活中的各種材料展開探究式實驗活動，豐富探究式實驗教學的內容和形式。

三、核心素養導向下初中化學探究式實驗教學實施對策

（一）創設情境，激發探究興趣

直接導入實驗的方式對學生來講比較枯燥，難以較好地激活學生的思維。因此，在探究式實驗教學中，教師要注重情境創設手段的運用，借助情境創設的方式提高學生的探究欲。基于化學學科的特點，教師可以運用多種方式創設探究實驗情境：①設置具有啟發性的化學問題，借助問題的方式將化學知識融入學生的現實生活中，促使學生探索解決生活實際問題的方法。②使用化學史、與化學相關的科技成果、化學趣味故事等內容創設情境。③基于時事熱點創設情境。④基于對學情的認識，選擇學生的認知矛盾來創設情境。在創設情境的過程中，教師要遵循互動性原則，注重和學生多交流，用積極的溝通方式增強學生的探究意識。

例如，在“質量守恒定律”教學時，教師可以讓學生在探究實驗中學會從宏觀和微觀相結合的角度思考問題，幫助學生建立化學模型。為了激發學生的學習興趣，在實驗課的導入階段，首先，教師可以使用多媒體向學生展示一個矛盾情境：將一塊木材進行充分燃燒，最后木材只剩下一些灰燼；點燃一根蠟燭，蠟燭的質量也會漸漸減少；一塊鐵被腐蝕，質量出現了增多的情況。針對這些場景，教師引導學生展開交流討論，讓學生提出自己的猜想，以此引起學生的認知矛盾，讓學生對“什么導致了物質的重量增加或者減少”這個問題產生好奇心。其次，教師讓學生說出自己的猜測，并對學生進行引導：上述現象都發生了某種化學反應，那么在化學反應的前后，反應物的總質量和生成物的總質量之間是否存在某種關聯？如果存在，這種關聯是怎樣的？是否可以使用實驗的方式來驗證我們的猜想？這樣一來，教師就可以借助矛盾情境創設的方式，引出本次探究式實驗教學的主題，引發學生的思考，讓學生對“是什么、為什么”產生好奇心，促使學生能夠深度參與到探究式實驗教學中。因此，教師要重視情境創設，借助多樣化的情境創設手段來提高學生解決問題的自主性和積極性。

（二）融入知識，加深記憶和理解

在當前，雖然教材設置了探究性實驗欄目，但是部分教師由于實驗素材缺失、教學觀念改進不到位等原因，沒有充分發揮出這一欄目的作用，仍然將演示性實驗、驗證性實驗作為實驗教學的主要內容。在探究式實驗活動中，學生仍然是被動的參與者，無法切實地參與到科學探究的過程，只是在按照教師的安排循序地操作實驗、觀察現象、得到結論，對知識的建構也以死記硬背為主。對此，教師有必要改善自身的思想觀念，認識到過程性教學的重要性，將知識融入探究式實驗中，引導學生探究知識、運用知識，讓學生在親身體驗中構建更加完善的知識框架，進而提高初中化學教學質量。

例如，在“二氧化碳的制取”探究式實驗教學時，筆者沒有直接告訴學生制取二氧化碳的方式，而是將知識融入了學生的科學探究過程中，讓學生逐步掌握相關的知識。首先，讓學生展開思考和合作討論，找出能夠生成二氧化碳的化學反應，并且思考是否能夠使用相關反應來制取二氧化碳，說明自己的理由。其次，引導學生對鹽酸、石灰石、碳酸鈉、稀硫酸等物質進行分析，思考選擇哪些材料制取二氧化碳更加適合，并且讓各個小組展開實驗探究，最終得到更加適合實驗室制取二氧化碳的組合，最后說出自己小組的理由。如此，通過不斷探究，學生得到了稀鹽酸和石灰石制取二氧化碳的有效方法，讓學生對這一化學反應有了深刻的印象。因此，在教學中，教師要注重用知識來搭建探究橋梁，讓學生在實驗中獲得知識，改變學生以死記硬背為主的學習方式。

（三）問題引導，促進深度構建

問題是驅動學生展開深入探究的重要助力，在探究式實驗教學中，教師應當加強對學生認知水平的分析，基于對學生認知發展需要的了解來精心設計探究式實驗，在實驗過程中提出符合學生當前水平的問題，借助由淺入深、從易到難的提問來驅動學生的深度思考，促使學生進一步了解實驗現象。教師在這個過程中要關注學生之間的差異性，認識到不同的學生有著不同的認知特點。因此，教師要分析學生的差異性表現，讓每一名學生都可以積極參與到實驗探究中，提高學生的學習效果。

在開展“用過氧化氫溶液制取氧氣過程中二氧化錳的作用”的探究實驗時，為了激活學生的思維，教師可以運用提問的方式對學生進行循序引導。首先，教師向學生提出問題：“通過查閱資料，我們可以了解到，過氧化氫是可以分解出氧氣的，那么為什么還要加入二氧化錳？”讓學生借助問題思考，意識到二氧化錳是沒有參與到實驗中的，從而讓學生質疑二氧化錳的真正作用。其次，教師給學生充足的時間，讓學生整理自己的想法，提出猜想以及驗證猜想的實驗方案。再次，教師進一步向學生提出問題：“在過氧化氫溶液制取氧氣的過程中，二氧化錳到底有沒有參與反應？怎么才可以證明它是參與了反應還是沒有參與反應？”讓學生從這一問題出發展開實驗探究，驗證自己的想法。在探究過后，學生發現二氧化錳在實驗中的質量沒有發生改變，因此認定二氧化錳沒有參與反應。這種思考方式是不嚴謹的。然后，教師繼續向學生提出問題：“我們曾經學習過物質的特性可以分成物理特性和化學特性，質量屬于哪一種特性呢？”讓學生認識到自己在思維方式上的不足，嘗試從化學的角度來分析二氧化錳是否發生了變化。如此，通過循序提問的方式引導學生展開深度探究，幫助學生構建了完整的知識框架，知道了催化劑的概念。

因此，在實際教學中，教師要重視起對提問手段的運用，借助具有探究價值的問題來增強學生在探究式實驗中的自主性、實踐性，讓學生的思維更具有創造性，從而取得更好的教學效果，促進學生核心素養的發展。教師要重視對學情的分析，了解學生當前認知上的不足，借助提問的方式給予學生科學指引。

在提問過程中，教師要真正落實以學生為中心的思想觀念，認識到學生是解決問題的主體，不應直接告訴學生答案，而是要給學生充足的時間來展開自主探究，讓學生掌握利用探究實驗解決問題的有效方法，養成自主學習的能力，從而充分發揮出提問的價值。

（四）即時評價，推進素養發展

教學實際上是一個信息傳遞的過程，在探究式實驗教學中運用即時評價的手段，能夠帶給學生更多有益的信息，幫助學生明確自己的前進方向，引導學生不斷成長。同時，即時評價還可以讓教學更好地滿足學生的情感需求，讓學生獲得激勵，使學生進行更加積極主動的思考，促進學生的深度學習。因此，在探究式實驗教學中，教師要重視對學生的觀察，全面了解學生的成長需要、成長現狀，給予學生適合的評價，指導學生改善自己的學習行為。

在評價過程中，教師同樣要關注學生之間的差異性，客觀看待某些學生當前的不足，用激勵性、啟發性的評價來指引學生，幫助學生建立學習自信。

例如，在“實驗室制取二氧化碳”探究式實驗教學時，教師可以從以下角度對學生進行即時評價：

學生的科學態度和社會責任。具體體現在學生是否能夠認識到化學和現實生活是密切相關的；學生是否能夠形成良好的低碳生活方式；學生是否養成了嚴謹務實的科學探究態度等。

學生的科學探究以及創新精神。具體表現在學生是否可以從科學的角度，靈活地選擇實驗室制取二氧化碳的藥品；學生是否可以基于現有的資料，設計出具有安全性、操作性的實驗裝置；學生是否能夠基于自己的認識來對二氧化碳的密度進行驗證；學生是否具有良好的實驗現象歸納能力等。

學生的學習興趣表現。具體表現在學生是否能夠積極主動地參與到實驗探究中；學生是否能夠將獲得的知識和方法主動遷移到自己的現實生活中；學生是否能夠主動向同學表達自己的觀點等。

在評價的過程中，教師也要注重對學生之間的差異進行分析，深入了解不同學生的水平，根據學生之間的區別來給出合理評價，避免部分學生產生不必要的學習壓力。在完成了實驗教學之后，教師再根據評價的綜合結果，對個別學生進行輔導，幫助學生在原有的水平之上獲得進一步提升，實現“教學評一體化”。在實際教學中，教師還可以采取學生自評的手段，鼓勵學生說一說自己有哪些發現、有哪些感悟等，使學生在自評的過程中掌握更加適合自己的學習方式，提升教學質效。

四、結語

探究式實驗教學的開展有助于學生核心素養的發展，是提高化學教學質量的一條重要渠道。在初中化學教學中，教師應立足學生學科素養的成長需求，對探究式實驗教學的組織方式進行全面優化，增強探究式實驗的開放性，提高學生在實驗中的自主性，讓學生可以更好地感知科學原理，掌握科學探究的有效方法，在科學探究中獲得終身成長所需的必備品格和關鍵能力，從而提高初中化學教學質量，充分發揮出化學學科的育人價值。