核心素養背景下的初中化學實驗教學

摘 要：現階段，培養學生核心素養成為教師的主要職責，這不僅關系到學生的學習效果，對他們學習態度、學習習慣的養成也有著重要影響。在初中化學教學中，實驗教學作為主要的教學環節，對學生核心素養的發展有著重要的影響。對初中化學實驗教學進行研究，基于核心素養培養要求，分析初中化學實驗教學原則，提出構建實驗情境、合理設計實驗、拓展教學模式、豐富實驗素材等具體措施，以期充分發揮實驗教學的育人功能，為學生的全面發展奠定基礎。

關鍵詞：核心素養；初中化學；實驗教學

在初中化學教學中，實驗教學不僅能夠幫助學生深入理解所學知識，還能有效培養學生的科學思維和化學觀念，在學生核心素養的發展中發揮重要作用。因此，越來越多的化學教師開始轉變教學理念，優化教學方法，構建高效的實驗教學課堂，以提高實驗教學質量，加強學生對化學理論知識的掌握，進而幫助學生建構完善的知識體系，為后續的化學學習打下堅實的基礎。

一、開展初中化學實驗教學的意義

（一）有助于提高教學質量

核心素養背景下，化學實驗的有效開展能夠營造輕松、有趣的學習氛圍，促使學生保持積極的學習狀態，加深對化學知識的理解［1］。具體而言，化學實驗能夠將抽象的理論知識轉化為直觀的實驗現象，不僅符合初中生的學習特點，還能使學生通過實驗體驗理論知識的實際應用，對化學知識有更深入的理解，培養理性思維，這對提升教學質量有著重要的推動作用。

（二）有助于激發學習興趣

通常情況下，學生在生活中較少會接觸到課本上的化學實驗，加上化學實驗過程中由于外界因素的影響常會產生新奇的現象，這使得初中生對化學實驗普遍抱有較高的興趣［2］。因此，在化學教學中，教師通過開展實驗教學，能夠有效激發學生的學習興趣，調動學生的學習積極性，使他們養成良好的學習習慣。同時，教師還可以借助實驗的趣味性，引導學生探索和發現化學知識，培養他們的科學探究精神和實踐能力，為核心素養的培養提供助力。

二、核心素養背景下的初中化學實驗教學原則

（一）趣味性原則

興趣是化學實驗教學順利開展的前提，也是學生學習的動力。當學生對實驗活動缺乏興趣時，他們容易產生抵觸、厭學等不良心理，并對所學內容產生刻板印象，不利于后續實驗教學的有序開展［3］。同時，隨著實驗次數的增加，化學實驗教學內容可能變得單調，學生的學習興趣也會逐漸下降。在這種情況下，教師需遵循趣味性原則，對實驗教學內容進行優化設計，在滿足教學要求的基礎上，賦予實驗趣味性，讓學生體會實驗活動的魅力，保持積極的態度。

（二）啟發性原則

核心素養背景下，初中化學實驗教學不僅要注重知識傳授，還要注重思維能力和創新能力的培養。因此，啟發性原則在實驗教學設計中具有舉足輕重的地位。教師需要精心設計啟發性的實驗內容，使學生在參與實驗的過程中，自主發現問題、分析問題并解決問題，從而培養學生獨立思考能力和創新精神。同時，教師還應引導學生對實驗現象進行深入觀察和分析，挖掘實驗背后的科學原理，幫助學生構建完整的化學知識體系，提升科學素養。

（三）安全性原則

安全性是實驗活動開展的先決條件，無論開展哪種實驗，教師都需要保障自己與學生的安全。在初中化學教學中，一些實驗需要使用強酸、強堿等危險藥品，若教師未嚴格管控，或是未及時處理實驗廢棄物，均可能引發安全事故，威脅學生的人身安全［4］。因此，教師需要嚴格遵循安全性原則，提前梳理實驗活動流程，分析可能存在的安全隱患，并制定相應的防范策略，確保實驗教學安全、順利開展。

三、核心素養背景下的初中化學實驗教學策略

（一）構建實驗情境，建立化學觀念

化學觀念是義務教育階段化學學科核心素養的重要組成部分，指學生在探索物質性質、化學反應規律等知識時形成的基本觀念。這些觀念能幫助學生利用所學知識解決實際問題，對學生的成長有著重要的促進作用［5］。對初中生來說，理解抽象的化學知識難度較高，建立化學觀念存在一定困難。而情境教學法的應用能夠使學生直觀地感受物質的狀態變化，通過觀察實驗現象，加深對物質宏觀和微觀特性的認識，為其化學觀念的建立提供助力。

例如，在教學人教版《化學》九年級上冊“物質的變化和性質”課題時，教師可以結合日常生活中的典型現象，幫助學生理解物理變化與化學變化的概念及區別，并運用相關概念對現象進行判斷，初步認識化學中的對立統一規律。教師可以演示水結冰、蠟燭燃燒等現象，讓學生通過觀察認識到，在以上過程中，雖然物質在外形和狀態方面發生了變化，但其本質并沒有改變，這種變化是物理變化。接著，教師可以提出問題：“鐵生銹的過程中是否產生了新物質？”通過這一問題使學生正確認識化學變化的本質，并明確物理變化與化學變化之間的區別。在學習物質的性質時，教師可以利用集氣瓶分別裝取氧氣和二氧化碳氣體，讓學生觀察這兩種氣體的顏色，再將燃燒的木條分別放入兩個集氣瓶中，觀察木條燃燒狀態，分析兩種氣體表現出的化學性質，幫助學生理解物質的化學性質和變化規律。通過構建實驗情境的方式，教師能夠幫助學生建立化學觀念，引導他們主動探究化學原理和現象，應用所學知識正確判斷生活中的物理與化學變化，促進其核心素養的發展。

（二）合理設計實驗，發展科學思維

科學思維要求學生能夠運用科學的方法進行思考和推理，解決化學問題。為培養學生的科學思維，教師需要合理設計實驗，引導學生在實驗中觀察、分析、歸納和推理。

1.自主實驗

自主實驗是鍛煉學生自學能力的重要途徑，對其科學思維有著積極的促進作用。初中化學教師應立足學生的未來發展，積極開展自主實驗，引導學生自主設計實驗方案，完成實驗任務。

以人教版《化學》九年級上冊“空氣”課題為例，教師可讓學生仿照拉瓦錫測定空氣成分的實驗，測定空氣中氧氣的含量。由學生自主進行實驗，具體實驗流程如下：在集氣瓶中加入少量水，用彈簧夾夾緊乳膠管，點燃匙內的紅磷，將點燃的紅磷立即伸入瓶中并塞緊瓶塞，觀察紅磷燃燒過程中的變化；待紅磷熄滅并冷卻至室溫后，打開彈簧夾，觀察瓶中及水面的變化。接著，教師組織學生分析實驗過程，寫出反應的化學方程式。此外，教師可以提出問題引導學生討論實驗要點，比如，為什么紅磷要足量或過量？集氣瓶中剩余的氣體是什么？在自主實驗中，學生需要獨立思考、分析問題、設計實驗方案，并親自動手操作，觀察實驗現象，記錄實驗數據，最終得出結論。這不僅可以加強學生對所學知識的掌握，還可以培養他們的科學思維，對學生的全面發展有著積極的促進作用。

2.小組合作實驗

科學思維包括分析、思考、判斷等過程，要求學生對觀察到的現象進行深入剖析，挖掘其背后的科學原理。小組合作實驗的開展可以為學生提供互動交流的空間，通過相互討論、分享觀點、分析數據等方式，加深對化學知識的理解與應用。這不僅有助于學生科學思維的發展，還能增強學生的團隊意識，促進后續教學的高效開展。

例如，人教版《化學》九年級上冊“制取氧氣”課題涉及內容較多，教師可通過分組實驗的方式授課。教師可帶領學生復習高錳酸鉀分解制取氧氣實驗的裝置選擇和步驟，探討實驗中二氧化錳的作用，引出“催化劑”這一概念。隨后，讓學生以小組形式開展實驗，共同設計實驗方案，分工合作進行實驗操作，觀察記錄實驗現象，并采用控制變量法探究過氧化氫濃度、催化劑種類、催化劑用量等因素對反應速率的影響，最后總結歸納實驗化學反應方程式。通過這種方式，學生能夠更深入地理解實驗室制取氧氣的原理和方法，掌握實驗設計和操作的基本技能，養成嚴謹的實驗態度，從而全面提升科學思維能力。

（三）拓展教學模式，增強探究能力

1.翻轉課堂教學

在新課改背景下，翻轉課堂在教育教學中得到了廣泛應用，體現了現代化教育的科學性特點。翻轉課堂在初中化學實驗教學中常用于對實驗視頻的深度分析，旨在引導學生通過自主探究，參考視頻內容進行學習，結合多元化互動學習模式完成實驗目標。需要注意的是，這種方法雖然以學生自主學習為主，但仍需要教師做好引導，全面參與到學生的學習過程中，保障課堂教學的有序開展。

例如，人教版《化學》九年級下冊實驗活動“金屬的物理性質和某些化學性質”以學生自主實驗為主，教師可以采用翻轉課堂的方式展開教學。首先，學生在家中預習教材內容，觀看由教師提供的實驗視頻，對金屬的物理性質和化學性質形成初步的了解。到了課堂上，教師可以引導學生基于預習內容自主實驗，如向5支試管中分別放入少量的鎂條、鋁片、鋅粒、鐵片、銅片等材料，再分別加入5 mL稀鹽酸，觀察反應現象，記錄實驗數據，總結反應方程式，如Mg+2HCl=MgCl2+H2↑。實驗結束后，教師組織學生進行課堂展示，讓學生匯報實驗結果和結論，進一步加深對金屬的性質的理解。通過應用翻轉課堂教學模式，學生能夠更加主動地參與學習，積極思考和探究，從而有效提升核心素養。

2.任務驅動教學

任務驅動教學模式通過設定具體的任務來引導學生主動探索、解決問題，從而培養學生的自主探究能力。對此，教師可以結合教材內容和學生實際，設計一系列具有層次性和挑戰性的任務，讓學生在完成任務的過程中逐步掌握化學知識和實驗技能。

例如，在教學人教版《化學》九年級下冊“中和反應”課題時，教師首先需要明確教學目標，即通過實驗使學生了解酸與堿之間發生的中和反應，掌握中和反應的實際應用。接著，根據教學目標設計實驗任務，如“探究鹽酸與氫氧化鈉溶液的反應”，讓學生使用預先準備好的實驗試劑與器材，按照實驗流程進行操作。實驗過程中，教師需要向學生詳細講解實驗的注意事項，要求學生觀察實驗現象，總結反應方程式HCl+NaOH=NaCl+H2O，從而加深對中和反應的認識。實驗結束后，教師可提出問題：“如何用化學方程式解釋利用熟石灰中和處理硫酸廠廢水的原理？”學生通過思考探究，列出方程式Ca（OH）2+H2SO4=CaSO4+2H2O，認識到中和反應在生活中的應用。由此，在任務驅動法的作用下，學生能夠對中和反應產生更加深入的理解，提高解決實際問題的能力。這不僅可以培養學生對化學學習的興趣，還能促進其探究能力的有效發展，為學生核心素養的提升奠定基礎。

（四）豐富實驗素材，培養科學態度

科學態度指人們在認識自然和應用科學知識的過程中表現出來的心理和行為傾向，主要包括尊重事實、實事求是以及樂于探索等內容。在初中化學實驗教學中，教師可以通過豐富的實驗素材，引導學生結合生活中的化學現象，通過觀察、分析、推理等過程，認識化學與生活之間的聯系，從而激發學生的學習興趣，培養學生的科學態度。

例如，人教版《化學》九年級下冊“化學元素與人體健康”課題主要介紹了人體的元素組成，探討了各種元素對人體的重要性，目的是培養學生的健康意識，促使學生養成良好的生活習慣。教師可以準備坩堝鉗、酒精燈、稀鹽酸和魚骨等實驗材料，以師生互動實驗的方式進行教學。具體步驟如下：教師讓學生使用坩堝鉗夾住一根魚骨，將其放在酒精燈火焰上加熱，同時將另一根魚骨放在稀鹽酸溶液中浸泡10分鐘，最后觀察并描述兩根魚骨在實驗后的變化。學生可以得出結論：魚骨中含有鈣元素。通過這種方式，學生能夠直觀地觀察到化學元素對骨骼的影響，從而更加深入地理解化學元素與人體健康之間的關系，形成正確的科學態度。此類實驗不僅能夠幫助學生從生活實際中認識化學，還能培養他們尊重事實、實事求是的科學態度，為科學素養的培養奠定堅實基礎。

結語

在初中化學實驗教學中，核心素養的培養能夠幫助學生樹立正確的化學觀念，促進其科學思維的發展，對其未來的學習和成長有著重要的推動作用。本文基于學生核心素養的發展需要，對初中化學實驗教學進行了研究，提出了構建實驗情境、合理設計實驗、拓展教學模式、豐富實驗材料等措施，旨在提高化學實驗教學質量，培養學生解決實際問題的能力，使學生養成正確的科學態度，為后續化學實驗教學的有序開展奠定基礎。

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作者簡介：徐治東（1994—），男，江蘇省南通市海安市李堡鎮丁所初級中學。