合理利用實驗教學(xué) 培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)

田媛

[摘 要]化學(xué)實驗是一種為學(xué)生提供感性認(rèn)識的直觀手段，也是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生掌握化學(xué)知識、實驗技能和科學(xué)素養(yǎng)的一種輔助方法。如何利用化學(xué)實驗教學(xué)有效培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，是值得我們探討的問題。

[關(guān)鍵詞]實驗教學(xué)；核心素養(yǎng)；高中化學(xué)

[中圖分類號] G633.8 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-6058（2018）32-0068-02

新課程改革要求化學(xué)學(xué)科教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實踐能力的基礎(chǔ)上，全面發(fā)展學(xué)生的各項綜合能力?；瘜W(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，化學(xué)實驗在化學(xué)學(xué)科中占有非常大的比重，對學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用。如何在高中化學(xué)實驗教學(xué)中充分發(fā)掘?qū)嶒灥淖饔?，以提高學(xué)生的綜合能力？對此，筆者結(jié)合教學(xué)實踐，談?wù)剮c體會。

一、有效利用演示實驗教學(xué)

演示實驗具有真實、形象、生動、有趣的特點，能給學(xué)生以最直接的感官刺激，能激發(fā)學(xué)生的好奇心，并能最大限度地激發(fā)學(xué)生的求知欲。成功的演示實驗不僅能活躍課堂氣氛，而且能夠獲得事半功倍的教學(xué)效果。當(dāng)教學(xué)中遇到條件限制不適宜學(xué)生分組實驗時，在學(xué)校資源允許的條件下，教師可以通過演示實驗激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，適時鼓勵學(xué)生參與演示實驗，使學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動性。例如，教學(xué)“鋁熱反應(yīng)”時，由于實驗存在一定的危險性，教師可進(jìn)行演示實驗教學(xué)，讓學(xué)生參與試劑的準(zhǔn)備工作，并在觀察實驗的過程中思考以下問題：（1）實驗中可觀察到哪些現(xiàn)象？（2）鎂條的使用注意事項及作用是什么？（3）KClO3的作用是什么？（4）鋁與其他金屬氧化物能發(fā)生這種反應(yīng)嗎？（5）這種反應(yīng)在實際生活中有何用途？前兩個問題學(xué)生可以通過觀察實驗現(xiàn)象找出答案，而后三個問題，學(xué)生不能立刻得出答案。此時教師應(yīng)及時點撥，從旁引導(dǎo)：KClO3有什么性質(zhì)？燃燒需要什么條件？實驗用的鋁熱劑的活潑性如何？這時學(xué)生的思維活躍，注意力集中，教師再通過鋁與MnO2的鋁熱實驗說明此類反應(yīng)的特點及用途。通過問題的引導(dǎo)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中步步前進(jìn)、逐步深入，不但鞏固了已有知識，而且學(xué)會主動思考，應(yīng)用知識得出結(jié)論，思維能力得到了提高，掌握了科學(xué)的知識運用方法。

二、適當(dāng)利用學(xué)生分組實驗教學(xué)

傳統(tǒng)的學(xué)生分組實驗教學(xué)，通常先由教師講授實驗?zāi)康模榻B實驗儀器、實驗原理、實驗步驟及其注意事項、數(shù)據(jù)采集以及處理辦法，再從理論上進(jìn)行實驗誤差分析，然后讓學(xué)生到實驗室進(jìn)行分組實驗。其實，當(dāng)某些實驗所驗證的規(guī)律在學(xué)生認(rèn)知水平、思維水平的范圍內(nèi)時，可在實驗前適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生參與實驗設(shè)計，并在實驗中注意培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，鍛煉學(xué)生動手操作和溝通交流的能力，同時促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成認(rèn)真細(xì)致、實事求是的良好習(xí)慣。例如，在教學(xué)“Na2O2的性質(zhì)”時，可組織學(xué)生分組進(jìn)行“滴水生火”和“吹氣生火”趣味實驗。實驗時，第一、第二組向包裹適量Na2O2粉末的脫脂棉滴水，第三、第四組向包裹適量Na2O2粉末的脫脂棉吹氣，脫脂棉均被點燃。學(xué)生對實驗現(xiàn)象感到好奇，自覺思考：為什么常規(guī)的滅火方式在這里反而能點火呢？教師再引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系燃燒的三要素推出結(jié)論。實驗時，第一、第二組的學(xué)生還發(fā)現(xiàn)用塊狀Na2O2做實驗比粉末狀的要慢，并對此現(xiàn)象進(jìn)行討論分析。通過這個實驗，學(xué)生意外發(fā)現(xiàn)藥品顆粒大?。ń佑|面積）與反應(yīng)快慢的關(guān)系，在鞏固已有知識的基礎(chǔ)上，優(yōu)化了觀察品質(zhì)，培養(yǎng)了獨立觀察思考的能力，亦在實驗操作的過程中，快速提高了動手能力和協(xié)作意識。

三、適度采用視頻實驗教學(xué)

多媒體教學(xué)可對文本、聲音、圖形、圖像、動畫等進(jìn)行綜合處理，編制出系列教學(xué)課件，創(chuàng)造出圖文并茂、有聲有色、生動逼真的教學(xué)環(huán)境，為教學(xué)的順利實施提供了保障。在化學(xué)教學(xué)中涉及操作性不強、危險性和污染性比較高，或在現(xiàn)實實驗環(huán)境下難以完成的實驗時，教師就可利用圖片或視頻展現(xiàn)實驗過程，以彌補常規(guī)實驗的不足，充分刺激學(xué)生的各種感官，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時促進(jìn)學(xué)生對知識的理解和記憶，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和空間想象力。例如，在學(xué)習(xí)根據(jù)粒子直徑大小劃分溶液、濁液、膠體并推出分離三者的方法時，由于粒子直徑是微觀層面的知識，因此可采用動畫視頻的方式來展現(xiàn)。學(xué)生通過對動畫的觀察，再結(jié)合所學(xué)知識，可以迅速理解并總結(jié)出溶液、濁液、膠體的本質(zhì)區(qū)別，并進(jìn)一步掌握過濾、滲析的原理與用途。又如，在分子空間構(gòu)型的教學(xué)中，可結(jié)合大量的圖片和動畫視頻，如甲烷的球棍模型和填充模型、雜化軌道的形成動畫等，使學(xué)生在順利接收并理解知識的同時，逐步發(fā)散思維，學(xué)會推測簡單的相似分子的可能連接方式和空間構(gòu)型。通過解讀各種圖形、圖像、動畫等方式，既鍛煉了學(xué)生的觀察能力，又培養(yǎng)了學(xué)生對信息的提取、分析和整合的能力。

四、有效利用數(shù)字化實驗教學(xué)

數(shù)字化實驗是化學(xué)課程改革的重要組成部分。在化學(xué)實驗中使用圖形計算器或掌上電腦和傳感器技術(shù)，為探究型實驗教學(xué)開辟了新的途徑。在傳統(tǒng)實驗條件下，有些實驗方案很難實行，而通過計算機(jī)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用，可以使實驗操作變得方便簡單，進(jìn)而增強學(xué)生的探究熱情，活躍他們的思維，使探究得以順利進(jìn)行。例如，在學(xué)習(xí)酸堿中和滴定時，采用數(shù)字傳感器測試強酸和強堿在互相滴定時的pH變化，學(xué)生通過實驗測得的曲線，可以直觀地得出結(jié)論，并對曲線中出現(xiàn)的突變進(jìn)行探究，分析產(chǎn)生的原因。有學(xué)生在酸堿中和滴定時嘗試使用弱酸或弱堿來進(jìn)行實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與強酸強堿滴定時所繪制的曲線存在差異。結(jié)合所學(xué)知識與實驗的圖像特征，學(xué)生綜合分析出可能與溶液的酸堿性程度有關(guān)，然后設(shè)計了對照實驗，通過分析實驗結(jié)果，得出結(jié)論，肯定了之前的猜測。在實驗過程中，通過真實的實驗數(shù)據(jù)和圖線，給學(xué)生提供了主動建構(gòu)知識的場景，調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，促使學(xué)生主動探索、質(zhì)疑、發(fā)現(xiàn)和比較。在整個實驗探究過程中，培養(yǎng)了學(xué)生的獨立思考能力和創(chuàng)新能力，并提高了他們的計算機(jī)操作能力。

五、組建課外實驗興趣小組

課堂教學(xué)時間有限，教師可以選擇校園周邊以及生活中的各種資源，組建課外實驗興趣小組，根據(jù)小組成員的興趣來選擇他們的實驗研究課題。在條件允許的情況下，教師可以組織學(xué)生去實地參觀、考察，利用搜集到的資料，進(jìn)行實驗分析并形成結(jié)論。通過探究性實驗活動，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，讓其感受到化學(xué)與生活的密切聯(lián)系。如，可組織學(xué)生對比測試不同飲料及家用調(diào)味品的導(dǎo)電性。一些學(xué)生還想到用導(dǎo)電性好的飲料或水果來設(shè)計原電池，并設(shè)計了分組對照實驗來檢驗充電的可行性。在教學(xué)有機(jī)化學(xué)時，還可帶領(lǐng)學(xué)生參觀本地的酒廠，觀察糧食釀酒的過程。參觀結(jié)束后，讓學(xué)生根據(jù)所掌握的知識，設(shè)計實驗檢驗是否每種酒都是越存越香，從而對乙醇、酯化反應(yīng)等相關(guān)知識有更深刻的理解。通過參與各種小組活動，使學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)實驗與生活實際緊密相連，感受到化學(xué)知識在生活中無處不在，極大地激發(fā)了學(xué)生的探究興趣，培養(yǎng)了學(xué)生分析、設(shè)計和操作的能力，也提升了學(xué)生關(guān)心社會、運用化學(xué)知識解決實際問題的能力。

總之，在新課程理念下，教師應(yīng)有效利用教學(xué)資源，通過各種實驗教學(xué)模式充分發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，不斷增強學(xué)生的核心素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展和健康成長。

（責(zé)任編輯 羅 艷）