核心素養(yǎng)導(dǎo)向下分子運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新

詹林

【摘要】在分子運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新中，學(xué)生經(jīng)過(guò)自主探究、合作學(xué)習(xí)、交流討論，樹(shù)立了探究精神與創(chuàng)新意識(shí)，提升綜合品質(zhì)與關(guān)鍵能力。

【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng) 分子運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新

【中圖分類(lèi)號(hào)】G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2019）03-0156-02

人教版初中化學(xué)上冊(cè)分子運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)（如圖1）是用一個(gè)大燒杯將裝有酚酞與濃氨水的兩個(gè)小燒杯罩著，通過(guò)酚酞試液變紅色的現(xiàn)象得出分子總在不斷運(yùn)動(dòng)的結(jié)論。實(shí)驗(yàn)使用了三個(gè)燒杯和兩種藥品，操作簡(jiǎn)單，現(xiàn)象明顯，學(xué)生感興趣，教學(xué)效果顯著。美中不足的是：為得到明顯現(xiàn)象經(jīng)常增加藥品用量造成浪費(fèi)；實(shí)驗(yàn)完畢掀起大燒杯時(shí)，原本被罩著的氨氣擴(kuò)散到空氣中產(chǎn)生污染；小燒杯內(nèi)的反應(yīng)剩余物被倒入廢液缸中不符合綠色環(huán)保要求。為了培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立節(jié)儉理念與綠色環(huán)保意識(shí)，提高生態(tài)文明素養(yǎng)與社會(huì)責(zé)任感，現(xiàn)從核心素養(yǎng)的維度引導(dǎo)學(xué)生對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新。

一、核心素養(yǎng)對(duì)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的意義

核心素養(yǎng)比能力更具有深遠(yuǎn)的意義，它注重學(xué)生自主發(fā)展，通過(guò)合作學(xué)習(xí)與創(chuàng)新實(shí)踐，培養(yǎng)綜合品質(zhì)和關(guān)鍵能力。核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新是以學(xué)生的發(fā)展為本，重視學(xué)生的思維和能力培養(yǎng)，提高學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)科學(xué)探究精神與實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)能力，養(yǎng)成愛(ài)護(hù)環(huán)境的生態(tài)文明素養(yǎng)，對(duì)人的發(fā)展將影響終身，適應(yīng)新一輪課改的要求。

二、核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新策略

核心素養(yǎng)無(wú)法由教師直接灌輸給學(xué)生，但是卻可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新引導(dǎo)學(xué)生自主探究，以及積極參與查閱資料、交流討論、大膽創(chuàng)新、分析總結(jié)的學(xué)習(xí)活動(dòng)中自然形成。

（一）引導(dǎo)學(xué)生分析分子運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)

1.探究實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

引導(dǎo)學(xué)生自主探究實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢W(xué)生經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)活動(dòng)得出：分子運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖峭ㄟ^(guò)無(wú)色酚酞變紅色的現(xiàn)象來(lái)認(rèn)識(shí)氨氣分子的運(yùn)動(dòng)，從而領(lǐng)悟分子總在不斷運(yùn)動(dòng)。

2.分析儀器與藥品的作用

引導(dǎo)學(xué)生分析三個(gè)燒杯與兩種藥品的作用，總結(jié)得出：大燒杯用于罩住氨氣分子限制運(yùn)動(dòng)空間，防止氨氣擴(kuò)散到空氣中；小燒杯是盛放并隔開(kāi)兩種藥品；酚酞是酸堿指示劑，遇堿變紅色；濃氨水易揮發(fā)，揮發(fā)出來(lái)的氨氣極易溶于水形成氨水，氨水具有堿性。

3.討論實(shí)驗(yàn)原理

學(xué)生經(jīng)過(guò)查閱資料與交流討論，明白濃氨水比酚酞容易揮發(fā)，揮發(fā)出來(lái)的氨氣分子運(yùn)動(dòng)到酚酞溶液中與水結(jié)合形成氨水，氨水屬于堿使無(wú)色酚酞變紅色。

（二）指導(dǎo)學(xué)生探討實(shí)驗(yàn)要求

依據(jù)發(fā)展核心素養(yǎng)的要求，所創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)必須操作簡(jiǎn)單，現(xiàn)象明顯，環(huán)保節(jié)約，能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神與關(guān)鍵能力。

（三）組織學(xué)生分組并布置任務(wù)

首先由全班學(xué)生推薦若干個(gè)組長(zhǎng)，再由組長(zhǎng)們商議選出各自的組員，然后給各小組布置任務(wù)，要求各組員在執(zhí)行任務(wù)的過(guò)程中分工協(xié)作相互配合，養(yǎng)成獨(dú)立學(xué)習(xí)與團(tuán)隊(duì)互助精神。

（四）放手讓學(xué)生互助創(chuàng)新設(shè)計(jì)

初中學(xué)生剛接觸化學(xué)，掌握的化學(xué)知識(shí)不多，所以只要求依據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行“照方抓藥”，只對(duì)裝置進(jìn)行創(chuàng)新而盡量不更換藥品，在此為前提放手讓學(xué)生自行查閱資料，聯(lián)系生活實(shí)際進(jìn)行知識(shí)遷移，開(kāi)闊思維大膽提出設(shè)想，通過(guò)組內(nèi)交流探討形成預(yù)案，利用實(shí)際操作查找不足加以修正，最后確定實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新方案，編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，向全班同學(xué)匯報(bào)創(chuàng)新成果并演示。

三、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的典型案例賞析

學(xué)生經(jīng)過(guò)兩周的準(zhǔn)備，收獲很大，現(xiàn)將有特色的成果呈現(xiàn)如下。

（一）巧用培養(yǎng)皿與藥片包裝板促進(jìn)學(xué)科間的聯(lián)系（如圖2）

有的學(xué)生從大燒杯的作用聯(lián)想到生物實(shí)驗(yàn)的培養(yǎng)皿，有的學(xué)生從小燒杯的作用聯(lián)想到點(diǎn)滴板的結(jié)構(gòu)進(jìn)而想到用藥片包裝板代替小燒杯，經(jīng)過(guò)小組可行性探討分析，接著分工尋找儀器、著手操作，并不斷修正，最后進(jìn)行演示：打開(kāi)培養(yǎng)皿蓋子，放入兩片藥片包裝板，并在其中一片包裝板凹陷處滴兩滴濃氨水，另一片滴兩滴酚酞，蓋好培養(yǎng)皿的蓋子，過(guò)了一會(huì)兒，酚酞變紅色。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所用的藥品很少，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后培養(yǎng)皿中的藥品不是倒入廢液缸內(nèi)，而是加入少量水混合得到氨水直接作氮肥澆于花盆中，既環(huán)保又實(shí)用，實(shí)驗(yàn)效果受到大家的贊賞。此創(chuàng)新能促進(jìn)學(xué)科之間、課堂與生活之間的聯(lián)系，并提升綠色環(huán)保意識(shí)。

（二）借助集氣瓶與棉花培養(yǎng)創(chuàng)新能力（如圖3）

有的學(xué)生經(jīng)過(guò)查閱資料想到：用集氣瓶代替大燒杯，用脫脂棉蘸取濃氨水，將酚酞畫(huà)于濾紙上，省去了兩個(gè)小燒杯。他們將蘸有濃氨水的脫脂棉置于集氣瓶?jī)?nèi)并蓋上玻璃片，用鑷子夾住寫(xiě)有酚酞字跡的濾紙并伸進(jìn)集氣瓶?jī)?nèi)，逐漸看到濾紙上出現(xiàn)紅色字跡，然后取出濾紙?jiān)诳諝庵谢蝿?dòng)，發(fā)現(xiàn)紅色字跡逐漸變淡直至消失，再將濾紙伸入集氣瓶?jī)?nèi)字跡又顯現(xiàn)，取出晃動(dòng)又消失，實(shí)驗(yàn)結(jié)束，學(xué)生向集氣瓶?jī)?nèi)注入少量水振蕩得到氮肥。這種改進(jìn)非常有創(chuàng)新深受大家喜歡，儀器簡(jiǎn)單，現(xiàn)象明顯，可以反復(fù)演示，同學(xué)們倍感新奇都互相爭(zhēng)搶操作。

（三）獨(dú)用“Y”型管提升知識(shí)的遷移能力（如圖4）

由于學(xué)生在一些練習(xí)中經(jīng)常遇到“Y”型管，于是就有學(xué)生在小組探討過(guò)程中將“Y”型管的作用遷移到分子運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中，提出用一根“Y”型管代替三個(gè)燒杯，往“Y”型管的一端注入2-3毫升滴有酚酞的蒸餾水，另一端滴入兩滴濃氨水，塞好橡皮塞，不一會(huì)兒滴有酚酞的蒸餾水漸漸變紅色，實(shí)驗(yàn)結(jié)束振蕩得到氮肥。該創(chuàng)新最大的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)捷，整個(gè)過(guò)程中只用到一個(gè)“Y”型管，給人留下深刻的印象。

（四）改用試管倒立提高變通能力（如圖5）

在初中階段，試管作為反應(yīng)裝置從來(lái)沒(méi)有倒立，有位學(xué)生思維變通想到用倒立的試管代替大燒杯，剪一條1厘米寬、15厘米長(zhǎng)的濾紙條并間隔滴上酚酞試液，然后伸入試管內(nèi)用雙面膠固定，取一玻璃片在其中間滴兩滴濃氨水，接著將裝有濾紙的試管倒扣在濃氨水上，不一會(huì)兒，濾紙自下而上漸漸呈現(xiàn)紅色小點(diǎn)，將肉眼看不到的分子運(yùn)動(dòng)變得清晰可見(jiàn)。

（五）利用蛇影顯現(xiàn)增強(qiáng)聯(lián)想能力

剪一條1厘米寬、15厘米長(zhǎng)的濾紙條，用酚酞試液在濾紙條上畫(huà)條小蛇并伸入試管中固定好，取一小團(tuán)脫脂棉蘸取濃氨水置于試管口，并塞好橡皮塞（如圖6）?；蛴靡徽麖垶V紙，在中央用酚酞畫(huà)條小蛇，取一個(gè)培養(yǎng)皿，在培養(yǎng)皿的內(nèi)放置一小團(tuán)蘸有濃氨水的脫脂棉，將畫(huà)有小蛇的濾紙蓋在培養(yǎng)皿上（如圖7）。兩種創(chuàng)新均會(huì)看到一條紅色小蛇逐漸顯現(xiàn)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的聯(lián)想能力。

（六）采用鐵樹(shù)開(kāi)花提高動(dòng)手操作能力（如圖8）

用濾紙剪出數(shù)朵小花并用細(xì)鐵絲固定成樹(shù)枝狀，然后將小花用酚酞試液濕潤(rùn)后伸入集氣瓶?jī)?nèi)，集氣瓶底部放一小團(tuán)蘸有濃氨水的脫脂棉，用玻璃片蓋住集氣瓶，只見(jiàn)小花自下而上逐漸變紅，取出變紅的小花在空氣中晃動(dòng)，紅色消失，再伸入集氣瓶中，又顯紅色。剪花與制作花束是突顯心靈手巧的精細(xì)活，有利于培養(yǎng)動(dòng)手操作能力。

（七）使用不同溫度的現(xiàn)象比較提高綜合學(xué)習(xí)能力（如圖9）

往兩根試管中分別滴入兩滴濃氨水，并往其中分別伸入一條滴有酚酞的濾紙條，塞緊橡皮塞，迅速將兩根試管伸入盛放冷水與熱水的不同燒杯中，熱水試管中的濾紙條比冷水試管中的濾紙條呈現(xiàn)紅色斑點(diǎn)速度明顯快。這種創(chuàng)新既能說(shuō)明分子總在不斷運(yùn)動(dòng)，還能明顯在呈現(xiàn)溫度不同運(yùn)動(dòng)速度不同，有利用提高學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)能力。

在整個(gè)創(chuàng)新活動(dòng)過(guò)程中始終以學(xué)生為主體，引導(dǎo)學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)活動(dòng)，通過(guò)自主探究與合作學(xué)習(xí)增進(jìn)交流、提高互信，思維更加開(kāi)闊，學(xué)習(xí)能力得以提升，學(xué)習(xí)興趣不斷增強(qiáng)，對(duì)實(shí)驗(yàn)的了解更加透徹，并從情感、態(tài)度、價(jià)值觀等方面對(duì)實(shí)驗(yàn)獲得深刻感悟，促進(jìn)了環(huán)保意識(shí)與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，提升了綜合品質(zhì)與關(guān)鍵能力。

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