初中化學(xué)家庭小實驗對學(xué)生實驗素養(yǎng)的培養(yǎng)

在新課標(biāo)的引領(lǐng)下，初中化學(xué)核心素養(yǎng)中的實驗素養(yǎng)不僅要求學(xué)生掌握基礎(chǔ)的實驗技能，還考查學(xué)生的科學(xué)思維、問題解決能力和創(chuàng)新意識。為此，在化學(xué)教學(xué)中，實驗教學(xué)是不可或缺的。學(xué)生要親身體驗科學(xué)原理的探究過程，形成對化學(xué)知識的直觀理解，進(jìn)而激發(fā)探究興趣，培養(yǎng)科學(xué)精神。但是在現(xiàn)階段，許多學(xué)校的實驗設(shè)備和實驗室條件有限，學(xué)生參與實驗的機會有限；由于課程設(shè)置的限制，化學(xué)教學(xué)往往過于重視理論知識的講解，而忽視了實踐能力的培養(yǎng)，導(dǎo)致學(xué)生對實驗的探究欲望不高；實驗設(shè)計單一化和模式化，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中缺乏創(chuàng)新和主動思考的機會。筆者依據(jù)多年初中化學(xué)教學(xué)經(jīng)驗，認(rèn)為家庭小實驗作為一種靈活有效的學(xué)習(xí)方式，能夠很好地將生活情境與課程知識結(jié)合起來，引導(dǎo)學(xué)生在生活化的氛圍中，利用身邊的材料進(jìn)行科學(xué)探究，不僅降低了化學(xué)實驗的門檻，也很好地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。為此，本文對初中化學(xué)家庭小實驗培養(yǎng)學(xué)生實驗素養(yǎng)的有效途徑展開論述。

一、家庭小實驗對培養(yǎng)學(xué)生實驗素養(yǎng)的意義

(一)培養(yǎng)學(xué)生的實驗興趣

在以往的化學(xué)教學(xué)中，由于受到課時的限制，學(xué)生參與實驗的時間一再被壓縮，實驗體驗不足，導(dǎo)致學(xué)生對實驗探究的興趣不高。與傳統(tǒng)的實驗室中的實驗相比，家庭小實驗往往使用生活中易得的材料和簡單的操作，如用簡單的杯子、碟子等代替實驗工具；用生活用品代替實驗材料等，引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象、學(xué)習(xí)化學(xué)知識，從而營造輕松愉快的實驗氛圍，同時構(gòu)建生活與化學(xué)知識之間的聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，培養(yǎng)學(xué)生的實驗興趣。此外，家庭小實驗沒有時間和空間的限制，學(xué)生能夠進(jìn)行多次嘗試，并不斷地發(fā)現(xiàn)新問題、尋求新方法，從而更加主動地去探索，對化學(xué)實驗保持濃厚的學(xué)習(xí)興趣。

(二)提高實驗動手能力

動手操作能力是順利完成實驗的保障。但是由于缺乏足夠的實驗訓(xùn)練，很多學(xué)生的動手能力不足，容易損壞實驗器材、浪費實驗材料，導(dǎo)致實驗成本增加且降低了實驗效果。與傳統(tǒng)的課堂實驗相比，家庭小實驗所用的工具和材料取材于生活，大幅降低了實驗成本，學(xué)生可以在課堂或者家庭環(huán)境中反復(fù)實驗，強化操作技能，如量取液體、混合反應(yīng)物、觀察現(xiàn)象等。同時，家庭小實驗允許學(xué)生在不受太多限制的情況下，自由地進(jìn)行實驗設(shè)計和修改，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力和創(chuàng)新精神。在這一過程中，學(xué)生能夠認(rèn)識更多的生活材料，掌握更多生活用品的功能及特征，從而在實驗中的操作更加熟練、實驗效率更高。

（三)鍛煉科學(xué)探究能力

家庭小實驗為學(xué)生學(xué)習(xí)提供了更加靈活的選擇，有助于提升學(xué)生的科學(xué)探究能力。一方面，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣設(shè)計實驗，提出假設(shè)，并在實驗過程中去驗證這些假設(shè)。這一過程鼓勵學(xué)生自主探索、主動質(zhì)疑。另一方面，在實驗操作中，學(xué)生會經(jīng)歷遇到問題、分析問題、解決問題的過程，將實驗過程與課程知識聯(lián)系起來，理清實驗原理，從而很好地培養(yǎng)批判性思維和獨立思考能力，逐漸提升解決問題的能力。此外，家庭小實驗帶來的失敗與成功的經(jīng)歷，都能幫助學(xué)生積累經(jīng)驗，培養(yǎng)他們的科學(xué)精神和探索精神。

二、利用家庭小實驗培養(yǎng)學(xué)生實驗素養(yǎng)的有效措施

在初中化學(xué)教學(xué)中，家庭小實驗的實施要求教師結(jié)合學(xué)生的生活經(jīng)驗，從課程知識出發(fā)，設(shè)置合理的實驗?zāi)繕?biāo)和實驗任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生在實踐中加深對化學(xué)原理的理解。為此，教師可以展開如下嘗試。

（一）情境設(shè)疑，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機

在化學(xué)家庭小實驗教學(xué)中，情境創(chuàng)設(shè)的重點在于挖掘?qū)嶒灡尘埃ぐl(fā)學(xué)生對實驗的興趣和動機。為此，教師可以結(jié)合學(xué)生的生活經(jīng)驗創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)他們認(rèn)識化學(xué)知識在生活場景中的應(yīng)用，從而構(gòu)建生活與課程之間的聯(lián)系，并借助情境問題或者情境任務(wù)啟發(fā)學(xué)生思考，以提高學(xué)生參與家庭小實驗的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的實驗素養(yǎng)。

例如，在“自制凈水器”實驗中，教師可以為學(xué)生播放一段野外求生的視頻，創(chuàng)設(shè)以下情境：“當(dāng)我們處于野外環(huán)境的時候，水源就是生命之源，一口水可能拯救一條生命。如果附近有一些淡水坑，大家知道怎樣取到可食用的水嗎？在緊急情況下，我們可以用衣服當(dāng)濾網(wǎng)，用砂石制作一個簡易的凈水器，然后過濾掉水中的雜質(zhì)，這樣能取到一些可食用的淡水。今天，我們就一起來嘗試制作一個簡易的凈水器。”創(chuàng)設(shè)情境后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考凈水器的原理，以及需要用到的材料，如紗布、活性炭、沙子等，并鼓勵他們提出自己的見解，增強他們的實驗參與感。通過這樣的情境引導(dǎo)，學(xué)生經(jīng)歷沉淀、過濾、吸附等實驗過程，激發(fā)了學(xué)習(xí)動機，為后續(xù)實驗的實施做好了鋪墊。

（二)群組討論，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計方案

在家庭小實驗的實施過程中，群組討論是一種有效的學(xué)習(xí)方式，有助于培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和溝通能力，同時促進(jìn)學(xué)生相互啟發(fā)、相互幫助，共同構(gòu)建知識體系。為此，實驗開始之前，教師可以引導(dǎo)學(xué)生圍繞實驗?zāi)繕?biāo)展開探究，設(shè)計合理的實驗方案，并根據(jù)方案準(zhǔn)備所需要的實驗材料。

例如，在“自制凈水器”的實驗中，教師可以先引導(dǎo)學(xué)生回顧本單元所學(xué)的有關(guān)水的知識，并布置以下探究任務(wù)。

任務(wù)一：結(jié)合你的生活經(jīng)驗說一說，如果我們對一個水樣本進(jìn)行凈化處理，一般可能需要凈化掉其中的什么東西呢？

任務(wù)二：根據(jù)你的猜想，凈化不同的雜質(zhì)需要用到哪些工具或者材料呢？

任務(wù)三：水的凈化具有一定的順序性，只有按照順序進(jìn)行實驗，才能得到干凈的水，小組合作確定一下實驗步驟。

任務(wù)四：根據(jù)你確定的實驗步驟展開探究，并進(jìn)行優(yōu)化與完善，制定完整的實驗方案。

基于上述任務(wù)的引領(lǐng)，教師指導(dǎo)學(xué)生展開群組討論，鼓勵學(xué)生思維碰撞、集思廣益，共同探討實驗方案，并進(jìn)行小組匯報，例如：

小組一：在水的凈化過程中，可能要處理掉水中的大顆粒雜質(zhì)、有機物以及細(xì)小顆粒的雜質(zhì)等。

小組二：對于大顆粒的雜質(zhì)，可以采用靜置沉淀法或者用石子進(jìn)行過濾；對于小顆粒的雜質(zhì)可以用沙子或者棉花進(jìn)行過濾；對于有機物可以用活性炭吸附法進(jìn)行過濾。

小組三：過濾順序應(yīng)該先從大顆粒雜質(zhì)開始，然后是小顆粒雜質(zhì)，再用活性炭、紗布等進(jìn)行最終過濾。

小組四：關(guān)于實驗步驟，首先取一個底座帶漏斗或者水閥的容器；其次按照過濾順序，放置各種過濾材料，紗布在最底層，大石頭在最上層；最后，凈水裝置固定好后，將水由上到下慢慢倒人容器中進(jìn)行過濾。

基于學(xué)生的匯報，教師可以引導(dǎo)小組展開進(jìn)一步探究，探討不同材料(如沙子、活性炭、棉花等)組合的效果，鼓勵學(xué)生進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，提出不同的設(shè)計方案，并分析各自的優(yōu)缺點。小組討論的方式可以很好地調(diào)動學(xué)生的實驗熱情，讓學(xué)生認(rèn)識到生活材料在科學(xué)實驗中的應(yīng)用，從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，促進(jìn)學(xué)生實驗素養(yǎng)的發(fā)展。

（三）自主探究，指導(dǎo)學(xué)生展開實驗

自主探究是培養(yǎng)學(xué)生實驗素養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生自主展開實驗，可以很好地鍛煉動手操作能力，同時培養(yǎng)實驗思維和解決問題的能力，促進(jìn)良好實驗習(xí)慣的養(yǎng)成。

例如，在“自制凈水器”實驗中，針對實驗方案，教師指導(dǎo)學(xué)生從生活中搜集相應(yīng)的材料，如石子、紗布、棉花、活性炭等，并閱讀實驗步驟以及注意事項，確保學(xué)生安全有序地完成實驗任務(wù)。在學(xué)生自主實驗的過程中，教師應(yīng)做好巡視指導(dǎo)，一方面檢查學(xué)生完成的凈水實驗裝置是否合理，指出具體的問題，讓學(xué)生改進(jìn);另一方面向?qū)W生講解每一層凈水材料的作用，以深化學(xué)生對凈水原理的理解。此外，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生積極思考如何處理實驗過程中出現(xiàn)的問題，并提出合理的解決方法，例如：

問題一：水經(jīng)過過濾裝置的速度較慢，凈化水的時間較長，該怎樣提速呢？

解決方法：可以采用靜置沉淀法，先將水中一些大顆粒的雜質(zhì)進(jìn)行沉淀過濾，從而提升過濾速度。

問題二：過濾后的水依然不干凈，該怎樣解決呢？

解決方法：可能是紗布放置的位置不當(dāng)，或者紗布使用次數(shù)過多，可以設(shè)置一個只有棉花和紗布的凈水裝置，對水進(jìn)行二次過濾。

問題三：過濾后的水可以直接飲用嗎？如果在野外的話，我們最好怎樣飲水？

解決方法：過濾后的水中依然存在少量的有機物以及小顆粒雜質(zhì)，還需要進(jìn)行靜置沉淀，最好燒開飲用。

通過對實驗問題的解決，可以很好地培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和科學(xué)探究能力，讓學(xué)生學(xué)會使用科學(xué)思維思考問題，促進(jìn)實驗素養(yǎng)的提升。

（四)家校合作，營造家校學(xué)習(xí)氛圍

家庭小實驗取材于學(xué)生的實際生活，是生活與化學(xué)之間存在關(guān)聯(lián)的體現(xiàn)。為此，教師可以通過家校合作的方式，發(fā)揮家庭教育的價值，鼓勵家長為學(xué)生進(jìn)行家庭實驗提供環(huán)境支持和材料支持，從而營造家校一致的學(xué)習(xí)氛圍，培養(yǎng)學(xué)生對生活的觀察能力以及探究能力，促進(jìn)學(xué)生實驗素養(yǎng)的發(fā)展。

教師可以通過家長群或者家校互動平臺，向家長說明家庭小實驗的目的和重要性，并鼓勵家長利用空閑時間，與孩子一起進(jìn)行家庭實驗探究，體會化學(xué)知識在生活中的應(yīng)用。例如，在教學(xué)“自制凈水器”實驗時，教師可以建議家長與孩子一起討論實驗所需的生活材料，并幫助孩子進(jìn)行材料的收集和實驗器材的準(zhǔn)備，這不僅促進(jìn)了家庭成員之間的互動，還能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機。與此同時，教師可以鼓勵學(xué)生與家長分享自己在實驗中的觀察結(jié)果，并拍照記錄實驗過程，分析凈水原理，讓家長參與到實驗的探究過程中，通過親子交流加深學(xué)生對課程知識的理解。實驗結(jié)束后，教師可以鼓勵學(xué)生將實驗過程和實驗心得分享給同伴，并讓家長評價學(xué)生的實驗表現(xiàn)，促進(jìn)家校之間的良性互動。通過家校合作，很好地增強了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，提升了學(xué)生的實驗素養(yǎng)。

（五)多元評價，促進(jìn)學(xué)生素養(yǎng)發(fā)展

在家庭小實驗中，教師要對學(xué)生在實驗中的表現(xiàn)進(jìn)行多元評價，不僅關(guān)注實驗結(jié)果，更要重視實驗過程，全面反映其中存在的問題，同時考查學(xué)生的動手操作能力、實驗探究能力和解決問題能力等，明確學(xué)生的優(yōu)勢和不足，從而為學(xué)生學(xué)習(xí)樹立明確的目標(biāo)，促進(jìn)學(xué)生實驗素養(yǎng)的發(fā)展。

例如，在教學(xué)“自制凈水器”實驗時，教師可以根據(jù)實驗的各個環(huán)節(jié)制定評價標(biāo)準(zhǔn)，包括實驗方案的設(shè)計、實驗過程中的表現(xiàn)、結(jié)果的分析和總結(jié)等。評價標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)具體、明確，并與學(xué)生分享，讓學(xué)生明白實驗的重難點，如表1所示。

基于上述評價標(biāo)準(zhǔn)，教師可以鼓勵學(xué)生通過PPT報告、海報展示或口頭匯報的方式，分享他們的實驗結(jié)果和感受。同時，教師可以采用學(xué)生自評、小組互評、教師評價和家長評價等方式，對學(xué)生在家庭小實驗中的表現(xiàn)進(jìn)行評價。自評的方式有助于培養(yǎng)學(xué)生的反思意識，讓學(xué)生認(rèn)識到自己在實驗中的不足之處，從而明確學(xué)習(xí)目標(biāo)；小組互評的方式能夠增強學(xué)生之間的互動，同時促進(jìn)學(xué)生思維的碰撞，從而開闊學(xué)生的學(xué)習(xí)視野。教師評價和家長評價有助于判斷學(xué)生在實驗探究方面的弱勢，從而為教學(xué)方案的調(diào)整和優(yōu)化提供依據(jù)。這種多元化的評價方式為學(xué)生提供了明確的學(xué)習(xí)指引，同時提升了家庭小實驗的連貫性和系統(tǒng)性，讓學(xué)生在實驗中真正學(xué)到知識、掌握技能，學(xué)會解決問題、處理矛盾，從而享受科學(xué)探究的樂趣，促進(jìn)實驗素養(yǎng)的發(fā)展，為未來的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

三、結(jié)語

綜上所述，在現(xiàn)代初中化學(xué)教學(xué)中利用家庭小實驗培養(yǎng)學(xué)生的實驗素養(yǎng)具有非常突出的實踐意義，能夠很好地激發(fā)學(xué)生的實驗興趣，提高學(xué)生的實驗動手能力和科學(xué)探究能力。為此，教師可以結(jié)合課程知識創(chuàng)設(shè)情境，提出問題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機；通過群組討論，引導(dǎo)學(xué)生圍繞實驗?zāi)繕?biāo)設(shè)計實驗方案；通過自主探究，指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識，借助生活材料展開實驗探究；通過家校合作，鼓勵學(xué)生在家庭中展開實驗學(xué)習(xí)，營造家校一致的學(xué)習(xí)氛圍；通過多元評價，考查學(xué)生的實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新意識，促進(jìn)學(xué)生素養(yǎng)的發(fā)展。通過多樣化的教學(xué)途徑，家庭小實驗為化學(xué)教學(xué)注人了新的活力，豐富了學(xué)生的實驗體驗，從而提高了化學(xué)教學(xué)的有效性。

(焦佳)