例談核心素養(yǎng)導(dǎo)向下高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)情境的創(chuàng)設(shè)

陳穎

[摘要]高中化學(xué)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)情境的創(chuàng)設(shè)，不僅有利于改善課堂教學(xué)效果，轉(zhuǎn)變教與學(xué)的關(guān)系，也有助于學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展，讓他們的科學(xué)探究能力、證據(jù)推理能力有所提高。針對(duì)核心素養(yǎng)導(dǎo)向下實(shí)驗(yàn)情境創(chuàng)設(shè)問題展開詳細(xì)闡述，有利于開發(fā)出更多的化學(xué)情境教學(xué)素材，創(chuàng)設(shè)出合適的情境。

[關(guān)鍵詞]核心素養(yǎng);化學(xué)實(shí)驗(yàn);情境創(chuàng)設(shè)

[中圖分類號(hào)]G633.8[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1674-6058（2020）08-0065-02

現(xiàn)階段教學(xué)中，對(duì)于學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)存在著一些不足。學(xué)生對(duì)現(xiàn)象與本質(zhì)的認(rèn)知比較片面，且思維能力較弱，知識(shí)遷移能力不足，尚未掌握分析推理、模型建構(gòu)等基本的思維方法。同時(shí)，概念認(rèn)知上不夠清晰，探究意識(shí)不足，化學(xué)價(jià)值觀念偏離。在這個(gè)背景下，化學(xué)教學(xué)要立足核心素養(yǎng)培養(yǎng)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)情境創(chuàng)設(shè)，以促進(jìn)學(xué)生的核心素養(yǎng)更好的發(fā)展。

一、立足微觀探析，創(chuàng)設(shè)游戲?qū)嶒?yàn)情境

高爾基曾說：“游戲是認(rèn)識(shí)世界的途徑，我們生活在這個(gè)世界里，并負(fù)有改造它的使命?！痹谡n堂上，為了能夠讓學(xué)生初步掌握宏觀和微觀層面下物質(zhì)及其變化，了解物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，可利用游戲創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境。我們可以選擇通過創(chuàng)設(shè)游戲?qū)嶒?yàn)情境加深學(xué)生對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的理解，鍛煉他們學(xué)會(huì)從微觀的角度理解實(shí)驗(yàn)原理。游戲?qū)嶒?yàn)情境，能夠激勵(lì)學(xué)生盡快進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)情境中思考、討論相關(guān)物質(zhì)及其變化，吸引學(xué)生的注意力，讓他們對(duì)實(shí)驗(yàn)情境中的物質(zhì)及其變化的研究產(chǎn)生濃厚興趣，最終在實(shí)驗(yàn)情境中養(yǎng)成良好的宏觀辨識(shí)與微觀探析核心素養(yǎng)。在游戲?qū)嶒?yàn)情境下，課堂氣氛將變得更為活躍，更利于學(xué)生核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。

例如，在教學(xué)校本課程《淀粉與碘顯色現(xiàn)象的探究》時(shí)，可設(shè)計(jì)一個(gè)“水彩畫比賽”的游戲情境。要求學(xué)生與同桌組成一個(gè)小組，先認(rèn)真閱讀微型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，初步了解實(shí)驗(yàn)。游戲中，一人負(fù)責(zé)描述濃度和溶劑對(duì)顯色靈敏度的影響，以及酸堿性對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的影響，另一人負(fù)責(zé)用水彩筆將實(shí)驗(yàn)中物質(zhì)的變化，包括顏色、性狀等畫出來，于游戲?qū)嶒?yàn)情境中深入感受實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)原理。在整個(gè)“淀粉與碘顯色現(xiàn)象的探究”實(shí)驗(yàn)中，通過游戲創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，既讓學(xué)生充分體會(huì)到了實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)所帶來的快樂，又讓學(xué)生的微觀探析能力有了一定程度的提高。學(xué)生開始學(xué)會(huì)從微觀層面觀察物質(zhì)顏色等的變化，取得了良好的學(xué)習(xí)效果。

二、立足證據(jù)推理，創(chuàng)設(shè)問題實(shí)驗(yàn)情境

在課堂上，用問題創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，利于學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知核心素養(yǎng)的發(fā)展。相對(duì)合理的問題情境，能夠引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)收集各種數(shù)據(jù)、證據(jù)，對(duì)物質(zhì)變化等進(jìn)行推理、證實(shí)，形成科學(xué)結(jié)論。同時(shí)，用問題創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，利于激發(fā)學(xué)生運(yùn)用模型解釋相關(guān)化學(xué)現(xiàn)象，解決實(shí)際問題。在問題的引導(dǎo)下，學(xué)生將形成好奇心理，主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)探究，積極開展實(shí)驗(yàn)操作，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師可精心選擇一些趣味小實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)問題情境，讓學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的證據(jù)推理意識(shí)。同時(shí)，可利用探究性實(shí)驗(yàn)或者實(shí)驗(yàn)中的“意外”創(chuàng)設(shè)問題情境，在問題情境中引導(dǎo)學(xué)生親自發(fā)現(xiàn)事物的本質(zhì)。

例如，在《氯、溴、碘及其化合物》一單元講授完畢以后，筆者結(jié)合碘的化學(xué)性質(zhì)，設(shè)計(jì)了一個(gè)“滴水生煙”趣味小實(shí)驗(yàn)。趣味實(shí)驗(yàn)中，提前準(zhǔn)備好研缽、坩堝、滴管等實(shí)驗(yàn)器材，及3克碘片和0.2克鋁粉。接著，用研缽將碘片研細(xì)，再將鋁粉混入其中，待二者混合均勻以后，將它們放入坩堝中，堆成小丘。然后，在小丘上壓一個(gè)小坑，向內(nèi)部滴人1-2滴水。這時(shí)，學(xué)生看到了濃厚的棕色煙霧和紫色碘蒸汽。面對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，筆者向?qū)W生提問道：“從上述實(shí)驗(yàn)，你可以得出哪些結(jié)論？碘和鋁在常溫下會(huì)發(fā)生反應(yīng)嗎？水在實(shí)驗(yàn)中起到了怎樣的作用？如何驗(yàn)證？”基于這樣的問題情境，學(xué)生開始對(duì)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行推理，并嘗試自主進(jìn)行“滴水生煙”實(shí)驗(yàn)操作以驗(yàn)證水的催化作用。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生不僅鞏固了碘的相關(guān)知識(shí)，還在問題情境的引導(dǎo)下得到了較好的證據(jù)推理鍛煉機(jī)會(huì)。

三、立足創(chuàng)新意識(shí)，創(chuàng)設(shè)生活實(shí)驗(yàn)情境

“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)之一，在對(duì)學(xué)生這一方面的核心素養(yǎng)進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)，要緊密聯(lián)系生活實(shí)際創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，以便于引導(dǎo)學(xué)生積極、主動(dòng)地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行操作，認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，獨(dú)立思考實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在結(jié)合生活實(shí)際創(chuàng)設(shè)情境時(shí)，要精心選擇各種與化學(xué)學(xué)科相關(guān)的生活用品，引人生活事例。同時(shí)，要利用學(xué)生以往的生活經(jīng)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，讓他們?cè)谙鄬?duì)熟悉的生活環(huán)境下體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究，進(jìn)而對(duì)實(shí)驗(yàn)探究充滿興趣，慢慢形成良好的科學(xué)探究能力?！盎瘜W(xué)源于生活，服務(wù)于生活?！币蚨?，在對(duì)學(xué)生科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)核心素養(yǎng)進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)，要盡量選擇他們熟悉且內(nèi)容豐富的素材，引導(dǎo)他們自主發(fā)現(xiàn)、操作、解決實(shí)驗(yàn)問題。

例如，在《水資源的合理利用》教學(xué)中，筆者結(jié)合生活飲用水中常見的水質(zhì)問題，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)了一個(gè)“自制簡(jiǎn)易凈水器”實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中，要求學(xué)生自主進(jìn)行探究。首先，準(zhǔn)備一個(gè)空塑料瓶，剪去塑料瓶底部，再在瓶蓋上打幾個(gè)小孔。接著，將瓶子倒置過來，依照由下至上的順序，依次向塑料瓶中放置蓬松棉、紗布、活性炭、石英砂、小卵石等，由此完成簡(jiǎn)易凈水器的制作。飲用水的水質(zhì)問題與學(xué)生的生活息息相關(guān)，他們對(duì)凈水器自制實(shí)驗(yàn)充滿好奇心，于生活情境下形成實(shí)驗(yàn)探究動(dòng)力，通過簡(jiǎn)易凈水器的制作提高了科學(xué)探究能力和創(chuàng)新意識(shí)。

四、立足社會(huì)責(zé)任，創(chuàng)設(shè)新聞實(shí)驗(yàn)情境

在化學(xué)學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生應(yīng)具備良好的科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任，要懂得關(guān)注社會(huì)熱點(diǎn)問題，深刻認(rèn)識(shí)到保護(hù)環(huán)境的重要意義。為促進(jìn)學(xué)生科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任核心素養(yǎng)的發(fā)展，要利用好新聞、故事創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境。運(yùn)用新聞事件創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)探究情境時(shí)，應(yīng)注意向?qū)W生直觀展示某一新聞事件的發(fā)生過程，以引起他們對(duì)新聞事件中相關(guān)化學(xué)現(xiàn)象的思考，主動(dòng)探究新聞事件背后的相關(guān)原理。同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)情境創(chuàng)設(shè)時(shí)，要巧妙引入溫室效應(yīng)、白色污染、重金屬污染等社會(huì)熱點(diǎn)問題，用社會(huì)熱點(diǎn)問題引出實(shí)驗(yàn)探究主題。在利用新聞、熱點(diǎn)問題創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境時(shí)，學(xué)生的科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任核心素養(yǎng)自然而然會(huì)有所提高。

例如，筆者在教學(xué)《二氧化硫的性質(zhì)和作用》一課時(shí)，為了增進(jìn)學(xué)生對(duì)二氧化硫物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的了解，促進(jìn)他們科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任核心素養(yǎng)的發(fā)展，課堂上先用多媒體教學(xué)工具為學(xué)生播放了一段新聞報(bào)道，報(bào)道中記錄了一名記者對(duì)市場(chǎng)上的枸杞子進(jìn)行檢測(cè)的新聞事件。新聞報(bào)道中指出：部分樣品的檢測(cè)結(jié)果顯示，市場(chǎng)上顏色鮮艷的枸杞被硫黃熏蒸過，味道與天然枸杞子不同，會(huì)對(duì)人體造成傷害。當(dāng)學(xué)生了解了這則新聞事件后，筆者向?qū)W生提出了這樣的問題：為什么被硫黃熏過的枸杞子顏色會(huì)不同？要怎樣證明是否被硫黃熏過？SO₂有哪些化學(xué)性質(zhì)？如何用實(shí)驗(yàn)去證明？筆者通過用新聞事件創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，設(shè)計(jì)、開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，增進(jìn)了學(xué)生對(duì)SO₂性質(zhì)的了解，讓學(xué)生從中了解到了SO₂的危害，樹立起消除SO₂負(fù)面影響的觀念和良好的社會(huì)責(zé)任感。

綜上可知，在實(shí)驗(yàn)情境的具體創(chuàng)設(shè)過程中，利用好游戲素材，同時(shí)巧妙設(shè)計(jì)一些課堂問題，并聯(lián)系生活實(shí)際或者社會(huì)新聞，創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，可讓學(xué)生有一個(gè)良好的核心素養(yǎng)養(yǎng)成創(chuàng)設(shè)。