基于核心素養(yǎng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革案例研究

李晶

摘 要：2016年9月，中國(guó)學(xué)生核心素養(yǎng)課題組正式向公眾發(fā)布以培養(yǎng)全面發(fā)展為總目標(biāo)的中國(guó)學(xué)生核心素養(yǎng)，明確了三大方向六大要素十八個(gè)基本點(diǎn)的核心素養(yǎng)具體內(nèi)容。核心素養(yǎng)，主要指學(xué)生應(yīng)具備的，能夠適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，深入研究和培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)，并在化學(xué)教學(xué)中真正將培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)落到實(shí)處，是化學(xué)教師義不容辭的責(zé)任。也是化學(xué)教師今后教學(xué)的主要方向。化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，筆者通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，切身感受到實(shí)踐創(chuàng)新對(duì)培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)所帶來(lái)的不可或缺作用。本文以水的凈化為例，旨在促進(jìn)學(xué)生的“學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、實(shí)踐創(chuàng)新、科學(xué)精神”等方面的核心素養(yǎng)進(jìn)行內(nèi)化和提升。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng) 化學(xué) 水的凈化實(shí)驗(yàn)

一、背景分析

“水的凈化”是人教版九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)第四單元課題2的內(nèi)容。通過(guò)介紹自來(lái)水廠水的凈化過(guò)程使學(xué)生對(duì)過(guò)濾、吸附等凈水的實(shí)驗(yàn)有一個(gè)深入的了解。同時(shí)也讓學(xué)生對(duì)愛(ài)護(hù)水資源有更深入的認(rèn)識(shí)。

在以往本單元的教學(xué)中學(xué)生對(duì)過(guò)濾和吸附的作用出現(xiàn)混淆的情況，針對(duì)這個(gè)情況，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，圍繞“水的凈化”實(shí)驗(yàn)改進(jìn)不僅可以讓學(xué)生對(duì)過(guò)濾和吸附的作用有更深入的認(rèn)識(shí)，輕易突破難點(diǎn)，還讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程，提升學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新意識(shí)。此外，通過(guò)“水的凈化”實(shí)驗(yàn)改進(jìn)學(xué)生對(duì)化學(xué)的學(xué)習(xí)的興趣大大增強(qiáng)，更讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中體驗(yàn)到化學(xué)與社會(huì)、生活、健康的聯(lián)系。更有助于落實(shí)核心素養(yǎng)中的“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”這一主題。

二、設(shè)計(jì)流程

1.創(chuàng)設(shè)情境，提出問(wèn)題：為什么天然水需要經(jīng)過(guò)凈化才能成為生活用水呢？

2.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：演示過(guò)濾實(shí)驗(yàn)——發(fā)現(xiàn)問(wèn)題：過(guò)濾實(shí)驗(yàn)?zāi)芊袢コ械碾s質(zhì)？

3.分組實(shí)驗(yàn)：完成分組實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二

4.小組討論：對(duì)比分析實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二的現(xiàn)象得出正確結(jié)論

5.聯(lián)系生活：結(jié)合生活中家用凈水器、防毒面具等了解和體會(huì)活性炭的用途

三、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

教材中實(shí)驗(yàn)是通過(guò)一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)4—2：過(guò)濾一杯渾濁的天然水，而對(duì)于活性炭的吸附性僅僅是簡(jiǎn)單的介紹，沒(méi)有安排實(shí)驗(yàn)。

為了更好的突破難點(diǎn)，筆者將書(shū)中的單一實(shí)驗(yàn)改為一組對(duì)比試驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)用品：渾濁的水 ?紅墨水 ?活性炭、濾紙

實(shí)驗(yàn)儀器：鐵架臺(tái)（帶鐵圈）、玻璃棒、燒杯、

實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：

將紅墨水滴入渾濁的水中。燒杯內(nèi)的水渾濁且呈紅色。倒入燒杯1中，燒杯2、3備用。

取兩張濾紙，分別放入漏斗中，在其中一張濾紙上用玻璃棒蘸取活性炭均勻涂于濾紙內(nèi)層。分別制成過(guò)濾器1和過(guò)濾器2

實(shí)驗(yàn)一：取1號(hào)燒杯將其中的三分之一的液體通過(guò)過(guò)濾器1倒入燒杯2中，觀察現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)二：取1號(hào)燒杯將其中的三分之一的液體通過(guò)過(guò)濾器2倒入燒杯3中，觀察現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)分析：試驗(yàn)后對(duì)比1、2、3號(hào)燒杯中實(shí)驗(yàn)前后的不同現(xiàn)象，分析得出結(jié)論。

四、教學(xué)過(guò)程：

（1）創(chuàng)設(shè)情境，引入新課

[提問(wèn)]

展示一瓶從大伙房水庫(kù)取來(lái)的水，它能直接飲用嗎？怎樣把水庫(kù)的水凈化成生活用水，送入千家萬(wàn)戶呢？展示這瓶水庫(kù)水

[設(shè)問(wèn)]：

1.天然水不能直接飲用的原因是什么？

2.你們能想到哪些辦法使其能變成可飲用水呢？

[學(xué)生活動(dòng)]

結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)提出如靜置、過(guò)濾等方法

（2）小組合作 實(shí)驗(yàn)探究

[教師]

結(jié)合學(xué)生提出的方法展示過(guò)濾器材，并介紹其功能

[學(xué)生實(shí)驗(yàn)一]

完成分組實(shí)驗(yàn)一：過(guò)濾燒杯1中的液體。注意過(guò)濾實(shí)驗(yàn)的基本操作的規(guī)范

[學(xué)生討論]實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析、討論、匯報(bào)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和結(jié)論。并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告一

[學(xué)生實(shí)驗(yàn)二] ?過(guò)濾燒杯中一中的液體，用過(guò)濾器二完成該實(shí)驗(yàn)

[學(xué)生討論]小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析、討論、匯報(bào)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和結(jié)論，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告二

[教師]對(duì)比實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)二為什么會(huì)有不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？

[學(xué)生分析]從實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)看兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的差別是實(shí)驗(yàn)二中的漏斗中涂有活性炭。

所以活性炭能夠去除水中的可溶性色素。具有吸附性。

[學(xué)生結(jié)論]過(guò)濾可以除去水中的不溶性雜質(zhì)。所以燒杯二中的水是澄清的?；钚蕴坑形叫?，可以除去水中的可溶性色素，所以燒杯中的水呈無(wú)色澄清的。所以凈水的方法有過(guò)濾和吸附。

（3）聯(lián)系生活 學(xué)以致用

[教師]圖片展示，介紹活性炭在生活中的用途，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)活性炭的功能的理解。

[學(xué)生]結(jié)合教材和生活實(shí)際進(jìn)一步了解自來(lái)水廠的凈水過(guò)程。在了解凈水過(guò)程的同時(shí)體會(huì)愛(ài)護(hù)水資源的重要意義及化學(xué)與我們?nèi)粘Ｉ畹拿芮嘘P(guān)系。

五、案例反思

“人文底蘊(yùn)和科學(xué)精神”、“學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)和健康生活”、“責(zé)任擔(dān)當(dāng)和實(shí)踐創(chuàng)新”作為中國(guó)學(xué)生發(fā)展的六大核心素養(yǎng)。通過(guò)本案例的教學(xué)都有不同程度的提升。

如：①通過(guò)本案例的探究學(xué)生真正體會(huì)到看似簡(jiǎn)單的自來(lái)水其實(shí)是經(jīng)過(guò)了如此復(fù)雜的凈化過(guò)程。才被送到千家萬(wàn)戶。真正讓學(xué)生體會(huì)到水的來(lái)之不易，看似簡(jiǎn)單的自來(lái)水其凈化過(guò)程竟有如此多的步驟。更樹(shù)立了節(jié)約用水的價(jià)值取向。 ②通過(guò)對(duì)兩組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的對(duì)比和分析。得出正確的結(jié)論。使學(xué)生的分析能力、探究能力都得鍛煉和提升。 ③采用分組實(shí)驗(yàn)的方式，給學(xué)生充分的研究和討論的時(shí)間和空間。讓學(xué)生充分體驗(yàn)到化學(xué)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的特點(diǎn)，更通過(guò)學(xué)生之間的合作交流豐厚了學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)這一核心素養(yǎng)。④轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，將演示實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)榉纸M實(shí)驗(yàn)，并結(jié)合學(xué)情創(chuàng)新了實(shí)驗(yàn)。使學(xué)生對(duì)過(guò)濾和吸附有了更加深入的理解。更讓學(xué)生的創(chuàng)新精神得到進(jìn)一步強(qiáng)化。⑤通過(guò)活性炭的吸附性的介紹，讓學(xué)生體會(huì)到化學(xué)在生活中無(wú)處不在，可讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到房屋裝修、新買(mǎi)的汽車(chē)中都存在一些有害氣體，可以利用活性炭吸附來(lái)減少危害。進(jìn)而樹(shù)立健康生活的理念。

總之，只有在化學(xué)教學(xué)中有意識(shí)的開(kāi)展基于核心素養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新研究，才能讓高品質(zhì)的“素養(yǎng)”貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程，切實(shí)將化學(xué)教學(xué)從“知識(shí)本位”走向“素養(yǎng)文本”。