基于化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)探究

魏倩倩

摘要：在新課標(biāo)改革的浪潮中，眾多一線化學(xué)教師加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)水平的關(guān)注，提高對(duì)自身的要求，調(diào)整教學(xué)模式，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念，努力爭(zhēng)取使自己的每次授課都能夠更加高效，讓學(xué)生不僅能夠扎實(shí)掌握課本化學(xué)知識(shí)，還能夠靈活運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識(shí)解釋生產(chǎn)生活中與化學(xué)相關(guān)的現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：化學(xué)核心素養(yǎng);實(shí)驗(yàn)教學(xué);問(wèn)題探究

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.8

引言：化學(xué)教學(xué)中，通過(guò)設(shè)置各種實(shí)驗(yàn)對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行探究是必不可少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。各種有趣的神奇的實(shí)驗(yàn)配合教師對(duì)學(xué)生的有益引導(dǎo)，能夠積極調(diào)動(dòng)學(xué)生思維，引導(dǎo)學(xué)生多角度思考，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究意識(shí);學(xué)生提出不同層次的問(wèn)題，在問(wèn)題與答案的碰撞中加深對(duì)知識(shí)的理解，鍛煉學(xué)生的證據(jù)推理意識(shí)，從而不斷提升化學(xué)核心素養(yǎng)。

1.實(shí)驗(yàn)探究對(duì)化學(xué)教學(xué)的意義

化學(xué)學(xué)科，抽象特征非常明顯，但借助實(shí)驗(yàn)這個(gè)路徑，可以化晦澀抽象為具體可感?，F(xiàn)有教材中大大小小的實(shí)驗(yàn)隨處可見(jiàn)，類(lèi)別也非常豐富，有探究性實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，家庭小實(shí)驗(yàn)等等，正是這些實(shí)驗(yàn)一步步揭開(kāi)了各種化學(xué)問(wèn)題的神秘面紗。教材中的很多結(jié)論都是經(jīng)過(guò)反復(fù)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)后總結(jié)歸納而來(lái)，雖然教材是我們進(jìn)行化學(xué)教學(xué)的第一手工具，但是教師在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究時(shí)仍然需要強(qiáng)調(diào)質(zhì)疑的重要性，鼓勵(lì)學(xué)生敢于挑戰(zhàn)權(quán)威，善于大膽思考，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)。此外還應(yīng)該要求學(xué)生能夠舉一反三，學(xué)以致用，比如在做完比較碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)后，教師可以讓學(xué)生利用所學(xué)思考怎樣合理保存發(fā)酵粉的問(wèn)題。不斷提升學(xué)生的證據(jù)推理意識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，讓學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中深切體會(huì)學(xué)有所用的快感。

2.基于化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)探究

本文主要以碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)為例，結(jié)合具體授課情景，選擇三個(gè)實(shí)驗(yàn)闡釋如何在授課過(guò)程中通過(guò)問(wèn)題探討、實(shí)驗(yàn)探究，從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳遞和化學(xué)核心素養(yǎng)的提升。

首先教師為引入本節(jié)課主題，會(huì)先利用投影播放一組圖片，展示饅頭制作的流程。

教師：從圖片中可以看到，在做饅頭的諸多步驟中有一步是加入發(fā)酵粉，那么請(qǐng)大家思考發(fā)酵粉的作用是什么？加入發(fā)酵粉后面團(tuán)發(fā)生了怎樣的變化？如果不加發(fā)酵粉最后做出的饅頭會(huì)是什么樣？

學(xué)生：作用是使面團(tuán)膨脹變大，如果不加饅頭就不松軟。

教師：是的，發(fā)酵粉的作用就是如此，那么發(fā)酵粉中究竟包含什么成分才能產(chǎn)生這種神奇的效果呢？

學(xué)生：成分中含有碳酸氫鈉，面粉發(fā)酵過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生酸性物質(zhì)，可能碳酸氫鈉能中和酸性物質(zhì)并產(chǎn)生氣體使面團(tuán)膨脹。

設(shè)計(jì)意圖：引入常見(jiàn)的蒸饅頭要用到發(fā)酵粉的生活情景，讓學(xué)生真正體會(huì)到化學(xué)與我們的實(shí)際生活緊密相關(guān)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究意識(shí)，提升宏觀辨識(shí)與微觀探析的素養(yǎng)，從而發(fā)展學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力和對(duì)化學(xué)價(jià)值的認(rèn)識(shí)水平。

2.1實(shí)驗(yàn)一：探究碳酸氫鈉與酸的反應(yīng)

教師：提供藥品碳酸氫鈉粉末和3moL/L的鹽酸，儀器有10mL的量筒、小試管、試管架。下面請(qǐng)同學(xué)們以小組為單位完成實(shí)驗(yàn)。

學(xué)生：動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)，觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為試管中有氣泡產(chǎn)生，液體向上竄動(dòng)。得出結(jié)論：碳酸氫鈉和鹽酸反應(yīng)能夠產(chǎn)生氣體，這種氣體導(dǎo)致面團(tuán)膨脹，體積變大。

教師：請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真回憶初中做過(guò)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)：利用碳酸鈉和酸發(fā)生反應(yīng)制備二氧化碳，這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明碳酸鈉和酸也能夠產(chǎn)生使面團(tuán)脹大的氣體，所以應(yīng)該也可以用來(lái)制作發(fā)酵粉，但是通過(guò)對(duì)市面上流通的發(fā)酵粉成分進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)發(fā)酵粉的主要成分都是碳酸氫鈉，為什么具有同樣作用的碳酸鈉卻不被廣泛使用呢？

學(xué)生：大膽提出猜想，可能是二者的堿性有所不同。

設(shè)計(jì)價(jià)值：通過(guò)教師適時(shí)的引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出有探究?jī)r(jià)值的問(wèn)題，大膽提出猜想，并通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探索，從而提升學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)。

2.2實(shí)驗(yàn)二：比較碳酸鈉和碳酸氫鈉的堿性有何不同

教師提供藥品和儀器：碳酸鈉1g、碳酸氫鈉1g、蒸餾水、酚酞試劑，小試管、10mL的量筒。學(xué)生以小組為單位自行設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)。

學(xué)生代表反饋：通過(guò)向Na2CO3、NaHCO3溶液中滴加酚酞，觀察到兩支試管中溶液均變紅，只是碳酸鈉中紅色較深。由此得出結(jié)論：碳酸鈉的堿性比碳酸氫鈉強(qiáng)。

教師：既然碳酸鈉的堿性比碳酸氫鈉更強(qiáng)，那就排除了因?yàn)閴A性強(qiáng)弱因素影響碳酸鈉不被廣泛使用的可能。那么只能從其他角度思考為什么發(fā)酵粉普遍更傾向于使用碳酸氫鈉作為主要原料？

學(xué)生：提出猜想，可能是因?yàn)槎吲c酸反應(yīng)的速率和效率不同。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，觀察并分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，建立觀點(diǎn)、結(jié)論和證據(jù)之間的邏輯關(guān)系，不斷提升學(xué)生的證據(jù)推理意識(shí)。

2.3實(shí)驗(yàn)三：比較碳酸鈉和碳酸氫鈉與酸反應(yīng)的不同

教師演示實(shí)驗(yàn)：在兩支試管中加入等量等濃度的鹽酸溶液，分別在兩支試管口套上同樣的氣球（氣球內(nèi)分別事先裝入等量的NaHCO3粉末和Na2CO3粉末），同時(shí)將氣球內(nèi)的粉末倒入試管中。

學(xué)生：觀察到裝有碳酸氫鈉的試管上氣球體積更大膨脹更快，另一只氣球體積變化較慢，說(shuō)明碳酸氫鈉與酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體的速度更快。

教師：根據(jù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論能否解釋為何市面上的發(fā)酵粉更傾向于使用碳酸氫鈉？

學(xué)生：使用碳酸氫鈉發(fā)酵速度更快，效率更高。

設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生用化學(xué)知識(shí)解釋生活中的實(shí)際問(wèn)題，強(qiáng)調(diào)化學(xué)學(xué)習(xí)的生活化、社會(huì)化和科學(xué)化，提升學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任感，真正做到從生活中來(lái)到生活中去。

結(jié)束語(yǔ)

化學(xué)學(xué)習(xí)是思維不斷交流摩擦的動(dòng)態(tài)過(guò)程，化學(xué)核心素養(yǎng)的提升，離不開(kāi)在一個(gè)個(gè)實(shí)驗(yàn)中對(duì)不同問(wèn)題的層層深入探究，本文以一個(gè)知識(shí)點(diǎn)為例，通過(guò)設(shè)置能激活學(xué)生思維的探究問(wèn)題，使學(xué)生主動(dòng)參與課堂，在“問(wèn)題產(chǎn)生—提出猜想—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—分析歸納—得出結(jié)論”的課堂主線中提升化學(xué)核心素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮榕榕.基于深度教學(xué)理念下的探究性教學(xué)設(shè)計(jì)——以“碳酸鈉和碳酸氫鈉”為例[J].教育現(xiàn)代化，2019，6（98）：211-213.

[2]林海龍.基于化學(xué)核心素養(yǎng)的問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)實(shí)踐探索——以“碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)”課堂教學(xué)為例[J].化學(xué)教與學(xué)，2019（01）：38-41+37.

[3]普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）

本文系甘肅省”十三五“教育科學(xué)規(guī)劃一般自籌課題研究成果，課題立項(xiàng)號(hào)：GS[2018]GHB0803