創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方式培養(yǎng)化學(xué)核心素養(yǎng)

【摘 要】本文論述通過對比試驗(yàn)、探索實(shí)驗(yàn)、家庭實(shí)驗(yàn)三種創(chuàng)新方式，在實(shí)驗(yàn)課堂中培養(yǎng)化學(xué)核心素養(yǎng)方法，即利用對比試驗(yàn)引導(dǎo)觀察分析，利用探索實(shí)驗(yàn)激發(fā)創(chuàng)新精神，利用家庭實(shí)驗(yàn)鼓勵(lì)學(xué)以致用。

【關(guān)鍵詞】高中化學(xué) 實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 核心素養(yǎng)

【中圖分類號】G ?【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2019）07B-0078-02

化學(xué)實(shí)驗(yàn)對學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)極其重要，可以說化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)可以把化學(xué)知識形象直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生的面前，讓他們對化學(xué)知識產(chǎn)生更加深刻的理解和記憶。因此，教師必須改變以往對化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂的態(tài)度，并且對實(shí)驗(yàn)課堂進(jìn)行創(chuàng)新，讓其能夠更加符合現(xiàn)實(shí)實(shí)際，從而借助化學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。

一、對比試驗(yàn)，引導(dǎo)觀察分析

在實(shí)驗(yàn)的過程中，會(huì)出現(xiàn)一系列的化學(xué)現(xiàn)象，這時(shí)候就需要學(xué)生用眼睛去觀察、用腦袋去思考分析，因此觀察分析的能力是學(xué)生必備的實(shí)驗(yàn)素質(zhì)之一。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師需要想辦法，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力，其中，進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)是一個(gè)很好的選擇。

（一）空白對比，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)觀察?？瞻讓Ρ仁歉咧谢瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中常用的實(shí)驗(yàn)類型，空白對比中，對照組不做實(shí)驗(yàn)因素的處理。對照組與實(shí)驗(yàn)組通過對比，可以讓學(xué)生清晰地觀察到實(shí)驗(yàn)的變化，這對培養(yǎng)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)的能力有很大的作用。

例如，在教學(xué)高中化學(xué)人教版選修 5 “鹵代烴”時(shí)，為了讓學(xué)生對消去反應(yīng)有更加直觀的印象，教師利用空白對比，和學(xué)生一塊進(jìn)行了“氯乙烷的消去反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)操作。通常，在進(jìn)行 C2H5Cl 的消去反應(yīng)時(shí)，實(shí)驗(yàn)者把生成的氣體通過 KMnO4 溶液，根據(jù)顏色的變化判斷其是否生成 C2H4。但是，這個(gè)實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)程度比較小，KMnO4 溶液褪色不完全，以至于學(xué)生觀察起來有點(diǎn)困難。針對這個(gè)弱點(diǎn)，教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，設(shè)置了空白組：增加了裝有 KMnO4 溶液的“空白”試管。實(shí)驗(yàn)操作后，學(xué)生通過觀察兩個(gè)裝置中的 KMnO4 溶液的顏色就可清楚地得出“C2H5Cl 的消去反應(yīng)生成的氣體具有還原性”的結(jié)論。

在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，通過設(shè)置空白組的方法，可以把原來反應(yīng)程度不夠激烈的實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)現(xiàn)象放大數(shù)倍，讓學(xué)生觀察起來能夠更容易一些，從而讓他們能夠?qū)W會(huì)觀察實(shí)驗(yàn)，讓他們的化學(xué)素養(yǎng)得到提升。

（二）條件對比，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)分析。在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，會(huì)有許多的因素對實(shí)驗(yàn)造成影響。為了能夠讓實(shí)驗(yàn)的結(jié)果更加精確，實(shí)驗(yàn)者需要想辦法排除這些因素對實(shí)驗(yàn)的影響。在實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)者可以對對照組進(jìn)行條件的處理，讓實(shí)驗(yàn)組和對照組進(jìn)行條件對比，根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析，這樣可以使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加精確。

例如，在教學(xué)高中化學(xué)人教版必修 1“富集在海水中的元素—— 氯”時(shí)，教師讓學(xué)生進(jìn)行了“氯離子的檢驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)操作。實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生在試管中加入氯化鈉 NaCl 溶液，然后把 AgNO3 溶液滴入 NaCl 溶液中，他們通過觀察發(fā)現(xiàn)有沉淀產(chǎn)生，從而判斷溶液中有 Cl- 存在。這個(gè)實(shí)驗(yàn)是極不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，學(xué)生沒有排除 Na+、CO32-、H2O 分子對 Cl- 的影響，甚至是 OH- 對 Cl- 的影響，所以教師把自己的想法告訴學(xué)生以后，讓他們重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在這次實(shí)驗(yàn)的過程中，學(xué)生準(zhǔn)備了五支試管，分別加入 NaCl 溶液、NaOH 溶液、Na2CO3 溶液、自來水和蒸餾水，然后把 AgNO3 溶液加入到試管中，通過分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)生得出了第一支試管中有 Cl- 的結(jié)論。在第二次的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生進(jìn)行了條件對比，把影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素一一進(jìn)行了排除，因此他們得出的結(jié)論是正確的。

在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中，實(shí)驗(yàn)者需要把影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的所有因素進(jìn)行排除，這樣才能確保實(shí)驗(yàn)結(jié)論的正確性。讓學(xué)生進(jìn)行條件對比實(shí)驗(yàn)的操作，可以使學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力得到提升，夯實(shí)他們的化學(xué)核心素養(yǎng)。

二、探索實(shí)驗(yàn)，激發(fā)創(chuàng)新精神

創(chuàng)新是一個(gè)人最寶貴的品質(zhì)，未來的世界是具有創(chuàng)新精神的人的天下，因此，我們教師必須重視學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。在以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們教師要么是給學(xué)生做演示實(shí)驗(yàn)，要么是在講解完實(shí)驗(yàn)的步驟后再讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，這樣的方式可以起到鞏固學(xué)生對課本知識的記憶的作用，但是卻影響了學(xué)生思維的靈活性，因此，教師必須轉(zhuǎn)變化學(xué)教學(xué)的方式。讓學(xué)生自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的探索，激發(fā)他們自身的創(chuàng)新潛力，讓學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)得到培養(yǎng)。

（一）自主分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師需要改變以往的教學(xué)模式，發(fā)揮學(xué)生的自主性，讓他們自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。而且，在實(shí)驗(yàn)完成后，對實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)以及現(xiàn)象，學(xué)生需要自行進(jìn)行分析，然后從中得出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。這樣的方法可以很好地發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，提高他們的分析能力。

例如，在教學(xué)高中化學(xué)人教版“非金屬及其化合物”時(shí)，教師讓學(xué)生利用 CaCO3 粉末和稀 H2SO4 進(jìn)行 CO2 的制備。學(xué)生自己動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，都很成功。但是成功以后，有一個(gè)學(xué)生提出了一個(gè)問題：大理石的主要成分是 CaCO3，為什么實(shí)驗(yàn)中沒有運(yùn)用大理石進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)?？對于這個(gè)問題，教師并沒有立馬給他們答案，而是給學(xué)生提供了顆粒大小不一、質(zhì)量相同的幾組大理石，讓他們利用這些大理石和稀 H2SO4 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并且讓他們記下了實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象出現(xiàn)的時(shí)間以及反應(yīng)的劇烈程度。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生根據(jù)他們的記錄數(shù)據(jù)，得出了大理石的顆粒越小，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象出現(xiàn)得越早，而且程度越劇烈。教師通過讓學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、自行分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法，讓他們自己解決了自己提出的問題，這樣可以讓他們對化學(xué)實(shí)驗(yàn)更加感興趣。

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)的課堂上，讓學(xué)生成為主角，讓學(xué)生自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作以及數(shù)據(jù)分析，可以讓他們對化學(xué)知識的認(rèn)知更加深刻。而且，這樣的教學(xué)方式可以很好地提升學(xué)生的分析能力，這對于他們化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展有極大的促進(jìn)作用。

（二）重構(gòu)具體步驟，廢物利用。以往的化學(xué)課堂上，學(xué)生都是按照課本上的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這樣的方法在很大程度上限制了學(xué)生思維的靈活性，教師的教學(xué)方法必須做出轉(zhuǎn)變。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師可以讓學(xué)生自行進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，讓他們重構(gòu)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的步驟，充分挖掘?qū)W生的思維潛力，發(fā)展他們的化學(xué)核心素養(yǎng)。

例如，在教學(xué)高中化學(xué)人教版必修 1“富集在海水中的元素—— 氯”時(shí)，教師讓學(xué)生以小組為單位自行設(shè)計(jì)“氨與氯化氫的反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)，并且讓他們動(dòng)手進(jìn)行操作。在學(xué)生進(jìn)行操作的過程中，教師進(jìn)行了巡視。學(xué)生都有自己的創(chuàng)意，其中有一個(gè)小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)給教師的印象最為深刻。他們設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置是這樣的：取一個(gè)干燥管，中間插入兩邊有棉棒的木塞，實(shí)驗(yàn)時(shí)兩個(gè)棉棒分別蘸上濃氨水和濃 HCl，然后快速把兩個(gè)木塞塞在干燥管的兩端，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的好處是利用了生活中隨處可見的木塞以及棉棒，并且實(shí)驗(yàn)完畢后可以收集到實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的“白霧”NH4Cl 顆粒。

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)的課堂上，讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟以及實(shí)驗(yàn)裝置的教學(xué)方法，可以極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維，激活他們的創(chuàng)新意識。另外，這樣的教學(xué)方法可以升華學(xué)生對化學(xué)知識的認(rèn)知，讓他們的核心素養(yǎng)得到培養(yǎng)。

三、家庭實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)以致用

學(xué)習(xí)知識的最高境界便是學(xué)以致用，因此，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，我們教師必須想辦法培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力。進(jìn)行家庭實(shí)驗(yàn)是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。家庭是一個(gè)人待得最久的地方，有許許多多實(shí)驗(yàn)可利用的東西，是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用能力最好的場所。

（一）調(diào)動(dòng)家長資源，形成氛圍。家長是孩子們的第一個(gè)教師，如果能夠在實(shí)驗(yàn)的過程中讓父母參與進(jìn)來，和學(xué)生一起設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、一起動(dòng)手操作，那么便會(huì)在家里形成良好的學(xué)習(xí)氛圍，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)能力得到提升。而且，父母和學(xué)生一起實(shí)驗(yàn)，還可以增加父母和孩子們一塊相處的時(shí)間，增進(jìn)情感的交流。

例如，在教學(xué)高中化學(xué)人教版必修 1“非金屬及其化合物”時(shí)，教師給學(xué)生布置了家庭實(shí)驗(yàn)“氯氣與水的反應(yīng)”。在第二天的課堂上，教師讓學(xué)生講述自己的實(shí)驗(yàn)經(jīng)過，其中有一個(gè)學(xué)生的講述給教師的印象最為深刻，他不僅講述了自己與父母的實(shí)驗(yàn)經(jīng)過，還帶來了實(shí)驗(yàn)裝置。他的實(shí)驗(yàn)裝置很簡單，就是一個(gè)空的礦泉水瓶，實(shí)驗(yàn)的時(shí)候往里加入 Cl2 和 H2O 。學(xué)生的實(shí)驗(yàn)都很成功，而且這次的經(jīng)歷激發(fā)了他們對家庭實(shí)驗(yàn)的樂趣。在后來的實(shí)驗(yàn)課上，教師可以很明顯地感知到，他們希望有家庭實(shí)驗(yàn)的作業(yè)出現(xiàn)。

讓學(xué)生進(jìn)行家庭實(shí)驗(yàn)，可以很好地調(diào)動(dòng)家長資源，讓父母和孩子們一塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從而形成一個(gè)良好的家庭實(shí)驗(yàn)氛圍，這對學(xué)生的學(xué)習(xí)有很大的幫助。而且，這樣的方法可以讓學(xué)生利用生活中常見的物品，從而提升學(xué)生學(xué)以致用的能力。

（二）解決具體問題，捕捉靈感。學(xué)生在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，會(huì)遇到各種各樣的問題，這樣的問題并不是一個(gè)人就能解決的，這時(shí)教師就可以要求學(xué)生回家后和父母一起進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，共同解決問題。這樣的方法可以有效地培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，發(fā)展他們學(xué)以致用的能力。

例如，在教學(xué)高中化學(xué)人教版必修 1“金屬及其化合物”時(shí)，教師讓學(xué)生自行進(jìn)行“Al 在氧氣中的燃燒”的實(shí)驗(yàn)。但是，在實(shí)驗(yàn)的過程中，有許多學(xué)生都遇到了鋁箔不能點(diǎn)燃的情況。針對這種現(xiàn)象，教師讓學(xué)生把實(shí)驗(yàn)帶回家里和父母一起進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。第二天的課堂上，有一個(gè)學(xué)生成功地給出了解決的方法：首先把濾紙剪成條狀，并且用水浸濕，然后把鋁粉灑在濾紙上，把濾紙晾干后再進(jìn)行鋁的燃燒實(shí)驗(yàn)。這個(gè)方法很好地解決了鋁箔不能點(diǎn)燃的問題，有效地提升了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)效率。

讓學(xué)生進(jìn)行家庭實(shí)驗(yàn)解決具體問題的方法，可以提升學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，從而培養(yǎng)他們的自信心，讓他們能夠在以后的學(xué)習(xí)道路上越走越遠(yuǎn)。這樣的方法也可以有效地提升學(xué)生學(xué)以致用的能力，讓他們的化學(xué)核心素養(yǎng)得到提升。

舊的高中化學(xué)課堂已經(jīng)不能滿足學(xué)生的需求，教師必須想辦法對實(shí)驗(yàn)課堂進(jìn)行創(chuàng)新，發(fā)展學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。讓學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)，有效地挖掘?qū)W生的思維潛力，讓學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)得到提升。

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[3]周振賢.淺談高中化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新[J].新課程學(xué)習(xí)（下），2014（4）

【作者簡介】黃英龍，男，漢族，本科，副高級職稱，現(xiàn)就職于防城港市高級中學(xué)，研究方向：高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

（責(zé)編 盧建龍）