在化學(xué)實(shí)驗中培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)

陳玉榮

摘? ?要：化學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)是新課程標(biāo)準(zhǔn)對高中化學(xué)教育教學(xué)的要求，也是深化課堂教學(xué)改革的重要內(nèi)容。合理利用化學(xué)實(shí)驗可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動手能力和思考能力，實(shí)驗從無到有、從粗到精、從宏到微無不體現(xiàn)出教師利用實(shí)驗培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的過程。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);化學(xué)實(shí)驗;高中化學(xué)

中圖分類號：G633.8? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? 文章編號：1009-010X（2019）02-0048-02

現(xiàn)代教學(xué)論認(rèn)為，在教與學(xué)的雙邊活動中，要充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，以此培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。在化學(xué)教學(xué)中，實(shí)驗教學(xué)以其直觀、形象、有趣等特點(diǎn)深受學(xué)生喜愛，教師利用實(shí)驗、改進(jìn)實(shí)驗、借助實(shí)驗培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動手能力和思考能力，如此可以實(shí)現(xiàn)師生之間的交流和互動，同時也可以更好地體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科思想，使學(xué)生形成學(xué)習(xí)化學(xué)學(xué)科必備的品格和能力，進(jìn)而為學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展提供保障，現(xiàn)將筆者在實(shí)驗教學(xué)中的體驗梳理如下。

一、增加原理實(shí)驗，提升原理的形象性

氣體摩爾體積的概念抽象難懂，教材在給出“相同條件下1mol不同氣體的體積相同”的結(jié)論時，只給了標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的密度，然后采用數(shù)據(jù)計算的方法獲得結(jié)論，這種方法只能使學(xué)生被動接受，不容易讓學(xué)生理解。那么如何才能使抽象的概念具體化呢？筆者設(shè)計了三個步驟來完成該任務(wù)：

1.計算：在相同條件下，0.212g Na2CO3、0.13g Zn分別與足量的H2SO4反應(yīng)產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量分別是多少？

2.預(yù)測：在相同條件下，0.002molCO2和H2體積的大小關(guān)系？

3.實(shí)驗：探究在相同條件下，0.002molCO2和0.002molH2體積的大小關(guān)系。

這樣順利過渡到通過實(shí)驗來證明學(xué)生的猜想，實(shí)驗裝置如圖1。

在實(shí)驗前，要準(zhǔn)確稱量藥品（使用電子天平稱量，精確到0.001g），相同型號的小注射器內(nèi)各裝10.0mL的硫酸，在實(shí)驗過程中要緩慢推動注射器，使硫酸全部進(jìn)入錐形瓶中?？紤]到在產(chǎn)生氣體時，會混入水蒸氣，所以在干燥管中加入用棉團(tuán)包好的等質(zhì)量的無水CaCl2，實(shí)驗結(jié)束后，待裝置冷卻到室溫再讀數(shù)。這樣就可以從實(shí)驗中獲得“直接結(jié)論”：在相同條件下，0.002mol CO2和0.002mol H2具有相同的體積。然后拓展得到“引申結(jié)論”：在相同條件下，1mol的任何氣體都具有相同的體積。

在氣體摩爾體積的教學(xué)過程中增設(shè)實(shí)驗，目的是把基本概念的教學(xué)蘊(yùn)涵在化學(xué)實(shí)驗中，如此可使抽象的概念煥發(fā)出強(qiáng)大的生機(jī)和活力。讓學(xué)生在實(shí)驗中學(xué)科學(xué)，可使學(xué)生真正理解科學(xué)概念的內(nèi)涵和外延。

二、改進(jìn)演示實(shí)驗，提升現(xiàn)象的直觀性

蘇教版必修2在研究化學(xué)反應(yīng)中熱量的變化時，教材中【實(shí)驗1】的做法是向一支試管中放入用砂紙打磨光亮的鎂條，然后向其中加入5mL2molL-1的鹽酸，用手觸摸試管外壁，有什么感覺？

這樣的做法，實(shí)驗不能全員參與，實(shí)驗現(xiàn)象只能靠個別學(xué)生的語言進(jìn)行傳遞。那么如何才能使全班學(xué)生都能參與到實(shí)驗中，并感受到這個反應(yīng)放出的熱量呢？筆者將實(shí)驗進(jìn)行了如下改進(jìn)，裝置如圖2。

向小燒杯中加入一定量的鹽酸，再放入用砂紙打磨過的光亮的鎂條，在燒杯上方蓋一塊鋁箔，鋁箔的中心放入綠豆粒大小的白磷，在小燒杯的外邊，倒扣一個用氫氧化鈉潤濕的大燒杯，觀察現(xiàn)象。學(xué)生觀察到白磷燃燒，由此想到了該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即放出的熱量使白磷達(dá)到了著火點(diǎn)，而倒扣的大燒杯又解決了白磷燃燒的污染問題。

這樣的設(shè)計，改變了教師“照方抓藥”的做法，體現(xiàn)了在教學(xué)過程中，用教材教而不是教教材的思想，也體現(xiàn)了教師專業(yè)成長的過程。這種做法把實(shí)驗現(xiàn)象由個別感知轉(zhuǎn)化為普遍參與，增加了學(xué)生對科學(xué)實(shí)驗的認(rèn)知。這種由現(xiàn)象到本質(zhì)的實(shí)驗過程使學(xué)生學(xué)會觀察、學(xué)會思考，同時還培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

三、設(shè)計微型實(shí)驗，提升實(shí)驗的趣味性

“苯不能使酸性高錳酸鉀褪色，而甲苯等苯的同系物卻能使酸性高錳酸鉀褪色”。這個知識點(diǎn)，教材從苯的同系物的結(jié)構(gòu)入手進(jìn)行說明，但這種介紹總給人“耳聽為虛”的感覺，那么怎樣才能做到“眼見為實(shí)”呢？筆者把這個知識點(diǎn)設(shè)計成學(xué)生分組實(shí)驗，并利用醫(yī)院廢棄的小藥瓶和小注射器，組裝實(shí)驗裝置如圖3。

注射器里放入約1mL的KMnO4稀溶液，小藥瓶中分別放入約2mL的苯和甲苯。實(shí)驗時，把注射器內(nèi)的KMnO4稀溶液推入到小藥瓶中，震蕩，觀察實(shí)驗現(xiàn)象。

這樣的處理能讓學(xué)生從“動手操作——觀察現(xiàn)象——比較分析——?dú)w納總結(jié)”中獲得自主發(fā)現(xiàn)的快樂，由此可激發(fā)其學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。同時這樣的設(shè)計，藥品用量少，實(shí)驗裝置密封性好，實(shí)驗安全性高，可以培養(yǎng)學(xué)生的節(jié)約意識和保護(hù)環(huán)境的社會責(zé)任感，進(jìn)而可以此提高學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

在化學(xué)教學(xué)中，充分利用好實(shí)驗教學(xué)不僅能有效調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和參與性，還可以改變教師的教學(xué)行為和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，進(jìn)而可由此培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗探究和創(chuàng)新意識。