高中化學(xué)實驗與創(chuàng)新視角下學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)

王軍羽

摘? 要：化學(xué)實驗是化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)和靈魂，是化學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容之一，在化學(xué)教學(xué)中，不管是分散的化學(xué)實驗還是集中式的化學(xué)實驗，都是以培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)思維能力、實踐操作能力，提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)重要組成部分。在對化學(xué)實驗教學(xué)中不斷的創(chuàng)新方法與策略，對培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)具有十分重要的作用。

關(guān)鍵詞：化學(xué)實驗;創(chuàng)新;核心素養(yǎng)

在化學(xué)教學(xué)中，如果能夠從實驗探究與創(chuàng)新的角度出發(fā)，將學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)有機(jī)的融合在一起，讓核心素養(yǎng)的培養(yǎng)在化學(xué)教學(xué)中落地生根，對培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實踐能力與創(chuàng)新能力具有十分重要的作用，也能在一定的范圍中提高學(xué)生的視野與知識應(yīng)用能力。

一、創(chuàng)設(shè)化學(xué)實驗情境，強(qiáng)化學(xué)生掌握化學(xué)物質(zhì)之間聯(lián)系

在化學(xué)實驗教學(xué)的過程中，教師可以利用真實、有趣的實驗教學(xué)情境，加強(qiáng)化學(xué)物質(zhì)與結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系，對學(xué)生進(jìn)行化學(xué)實驗教學(xué)，并通過有意識的引導(dǎo)學(xué)生通過對宏觀的實驗現(xiàn)象進(jìn)行觀察，在提高學(xué)生動手能力的同時，也能夠引導(dǎo)學(xué)生從微觀上的結(jié)構(gòu)來認(rèn)識、理解與分析化學(xué)反應(yīng)過程中的物質(zhì)變化。這不僅能強(qiáng)化學(xué)生掌握物質(zhì)與化學(xué)結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系，還能夠通過實驗引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察、分析、表示與感受，以達(dá)到對微觀結(jié)構(gòu)上的認(rèn)知、理解，并能夠?qū)W習(xí)到運用符號對化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行表達(dá)與闡釋，通過符合將物質(zhì)的化學(xué)特征、宏觀與微觀特征結(jié)合在一起，形成對化學(xué)反應(yīng)的整體認(rèn)知。例如在學(xué)習(xí)“乙醇的催化與氧化”這一知識點時，教師可以通過演示實驗或者學(xué)生操作，加強(qiáng)學(xué)生對實驗的認(rèn)知，如圖1所示。同時，教師提出問題：①化學(xué)實驗各裝置部分的作用是審美？②通過間歇性鼓入空氣對乙醇的催化氧化進(jìn)行檢驗時，在銅網(wǎng)上可能產(chǎn)生那些現(xiàn)象？

在實驗時，教師要求學(xué)生自己組裝儀器，并要檢查整個設(shè)備的氣密性，在加熱一段時間后，取少量試管a中產(chǎn)物加入銀氨溶液中，利用水浴進(jìn)行加強(qiáng)，在實驗的過程中，學(xué)生就可以看出銅網(wǎng)出現(xiàn)反復(fù)出現(xiàn)紅黑交替的現(xiàn)象，而在熄滅酒精燈后，繼續(xù)通入空氣時，銅絲仍然保持紅熱。這樣，要求學(xué)生分析這種情況出現(xiàn)的原因，并要求學(xué)生說明銅絲紅黑交替轉(zhuǎn)換的原因，并能夠?qū)懗鱿鄳?yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式等，如先生成黑色的CuO，然后在CuO的作用下將乙醇蒸汽氧化，生成乙醛，CuO又被還原成Cu，成為紅色。

二、通過示范演示，喚醒學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的創(chuàng)新意識

創(chuàng)新意識是學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的重點內(nèi)容之一，要求學(xué)生在通過化學(xué)實驗的過程中能夠掌握基本的實驗要求，并能夠運用化學(xué)知識能夠解決化學(xué)實驗過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象，將宏觀的知識應(yīng)用與微觀的化學(xué)變化結(jié)合在一起。因此，在日常的化學(xué)實驗教學(xué)中，教師可以通過一系列的創(chuàng)新性演示實驗，提高學(xué)生的觀察能力與分析能力，不僅能豐富課堂教學(xué)、優(yōu)化教學(xué)效果，對學(xué)生創(chuàng)新意識的喚醒具有十分重要的作用。例如，在鋼鐵的電化學(xué)腐蝕知識點學(xué)習(xí)時，教師可以通過引導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)教材上的實驗方式，然后進(jìn)行演示實驗，激發(fā)學(xué)生對化學(xué)實驗的學(xué)習(xí)興趣。具體過程如下，首先，學(xué)生進(jìn)行分組，按照教材上的要求進(jìn)行實驗，教師提出問題，要求學(xué)生歸納分析鋼鐵的吸氧腐蝕和析氫腐蝕。然后，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析，鐵在堿性或中性環(huán)境下會產(chǎn)生吸氧腐蝕的現(xiàn)象，而且在弱酸性環(huán)境下，還會產(chǎn)生吸氧腐蝕的現(xiàn)象，即使在強(qiáng)酸的環(huán)境中，如果有氧氣存在的情況，鐵表面經(jīng)歷短暫的析氫腐蝕后也會轉(zhuǎn)成以吸氧腐蝕為主導(dǎo)。由此，教師可以引導(dǎo)學(xué)生分析，教材中化學(xué)實驗存在不足，并加以改正，然后通過演示，驗證分析的結(jié)構(gòu)。

在圖2中，a、b為教材中的實驗方法，c為教師改進(jìn)后的實驗方法，將兩塊有機(jī)玻璃板拼接成“丄”狀作為支架，然后采用約30 cm長玻璃導(dǎo)管，形成如圖2c所示的實驗裝置，在展板離底座約20 cm位置處劃一黑色水平線作為實驗過程中的參照。在析氫腐蝕實驗的過程中，從B處注人適量紅墨水使其展板上黑線相平，然后在A處利用粘有還原鐵粉和活性炭的濾紙，在用稀醋酸將濾紙潤濕后關(guān)閉止水夾，要求學(xué)生觀察發(fā)生的實驗現(xiàn)象。同樣，在吸氧腐蝕實驗時，將濾紙利用食鹽水濕潤，也會出現(xiàn)同樣的現(xiàn)象。

三、充分利用身邊資源進(jìn)行化學(xué)實驗，提高學(xué)生的對化學(xué)實驗的關(guān)注

化學(xué)實驗資源的豐富性、多樣性是化學(xué)實驗教學(xué)的重要特征，教師可以充分的利用學(xué)生身邊的資源進(jìn)行化學(xué)實驗，不僅能提高學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，還能培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)創(chuàng)新意識，同時也能幫助學(xué)生認(rèn)識到環(huán)境保護(hù)與資源利用的重要性。例如，在學(xué)習(xí)“蔗糖與濃硫酸”知識點時，教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用身邊的塑料瓶做化學(xué)器材進(jìn)行實驗，如將塑料瓶分為兩半，在塑料瓶的下半截中加入10 mL溶液X，然后將50 mL小燒杯中的蔗糖加入少量的水，并按照圖3是方法將塑料瓶扣好，形成密封狀態(tài)。第三，利用注射器吸取10 mL濃硫酸，并將其加入到小燒杯，并利用帶有橡膠塞的玻璃棒對蔗糖進(jìn)行攪拌，觀察實驗過程中的現(xiàn)象。

通過圖3的實驗操作，不僅能夠有效的觀察都實驗的現(xiàn)象，還能夠有效的防止有害的氣體擴(kuò)散，在培養(yǎng)學(xué)生核心需要意識的同時，也能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

總之，在化學(xué)實驗的過程中個，需要結(jié)合具體的情況，為學(xué)生提供多元化的實驗方法，要求學(xué)生通過充分、細(xì)致的觀念實驗現(xiàn)象，動手操作實驗過程，運用自己學(xué)習(xí)的化學(xué)知識解釋實驗現(xiàn)象，從而能有效的培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

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