讓核心素養(yǎng)在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新中落地生根

謝磊鑫

【摘要】化學(xué)核心素養(yǎng)是學(xué)生學(xué)習(xí)的重要能力和必備品格。而化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為根本的學(xué)科，可以說(shuō)，化學(xué)核心素養(yǎng)的落地與化學(xué)實(shí)驗(yàn)息息相關(guān)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)的落地處境將直接影響到化學(xué)核心素養(yǎng)能否一帆風(fēng)順地生根。因此，化學(xué)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新能夠讓師生在探究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中宏觀辨識(shí)與微觀探析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的原理，激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新的意識(shí)，進(jìn)而落實(shí)化學(xué)核心素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】初中化學(xué);核心素養(yǎng);實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新;落地生根

化學(xué)實(shí)驗(yàn)好比一個(gè)絢麗多彩的世界，其中蘊(yùn)含著豐富的生活知識(shí)和無(wú)窮的樂(lè)趣。而化學(xué)實(shí)驗(yàn)是發(fā)展學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的關(guān)鍵，實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新是化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)之一，我們要善于創(chuàng)設(shè)一定的教學(xué)情境，喚醒學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生積極參與化學(xué)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的能力，感悟化學(xué)學(xué)科的精神價(jià)值。為了更好地落實(shí)化學(xué)核心素養(yǎng)，發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新中落實(shí)核心素養(yǎng)的育人目標(biāo)，筆者以“二氧化碳的性質(zhì)”實(shí)驗(yàn)為研究對(duì)象，對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了如下創(chuàng)新：

一、于實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)課本實(shí)驗(yàn)的美中不足，煥發(fā)實(shí)驗(yàn)探究熱情

在初中化學(xué)中，“二氧化碳的性質(zhì)”是一個(gè)必不可少的知識(shí)點(diǎn)，知識(shí)點(diǎn)包含了二氧化碳的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。盡管從知識(shí)實(shí)質(zhì)上看，一目了然，但是，在進(jìn)行實(shí)際實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們可以發(fā)現(xiàn)其存在不足之處：一是實(shí)驗(yàn)中所需的二氧化碳量比較大。實(shí)驗(yàn)前，教師需要提前在實(shí)驗(yàn)室制取多瓶二氧化碳?xì)怏w，這樣不僅浪費(fèi)藥品，還耗費(fèi)時(shí)間;二是上課時(shí)需要帶很多瓶二氧化碳，集氣瓶是玻璃儀器，容易破碎、發(fā)生安全事故，而且密閉性不是很好，二氧化碳容易逸散，致使二氧化碳的濃度降低，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗;三是驗(yàn)證二氧化碳的性質(zhì)需分為三個(gè)實(shí)驗(yàn)，準(zhǔn)備的器材多，操作繁瑣，耗時(shí)長(zhǎng);四是在梯形蠟燭實(shí)驗(yàn)中，向燃著蠟燭的燒杯中傾倒二氧化碳時(shí)，操作一不留神，就會(huì)發(fā)生兩支蠟燭都不熄滅或高的先熄滅的局面。各種各樣的實(shí)踐證明，課本的實(shí)驗(yàn)繁雜瑣碎，而一節(jié)課只有四十分鐘，如果依課本的操作逐個(gè)對(duì)二氧化碳的性質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，時(shí)間耗費(fèi)較多，而且藥品用量也大，實(shí)驗(yàn)也不容易順利完成。如此的課堂，學(xué)生會(huì)覺(jué)得繁瑣又無(wú)奈，容易疲憊不堪，學(xué)習(xí)效果低下甚至徒勞無(wú)功，難以促進(jìn)化學(xué)核心素養(yǎng)的落地生根。為煥發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的熱情，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新的意識(shí)，課后，筆者請(qǐng)化學(xué)興趣小組的學(xué)生一起到實(shí)驗(yàn)室制取多瓶二氧化碳?xì)怏w，讓他們?cè)賹?shí)踐中探究用其它實(shí)驗(yàn)方法證明二氧化碳的性質(zhì)，收到了較好的教學(xué)效果。

二、于探究中領(lǐng)悟?qū)嶒?yàn)的本質(zhì)原理，引領(lǐng)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新思維

實(shí)驗(yàn)教學(xué)的綠色化、微型化是當(dāng)今化學(xué)實(shí)驗(yàn)的趨勢(shì)。為了讓“二氧化碳性質(zhì)”的探究呈現(xiàn)綠色化、微型化的特點(diǎn)，筆者從學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)落地的立場(chǎng)啟航，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中，根據(jù)出現(xiàn)的現(xiàn)象領(lǐng)悟二氧化碳性質(zhì)的本質(zhì)原理：

1.二氧化碳固體——“干冰”，常溫下固體可以升華轉(zhuǎn)化成氣態(tài)的二氧化碳，升華過(guò)程中吸收大量熱;

2.二氧化碳密度比空氣大，可以像水流一樣從高處流向低處;

3.二氧化碳既不支持燃燒也不燃燒，不僅使燃著的蠟燭熄滅，也不能供給呼吸;

4.二氧化碳能使石蕊試劑變紅，原因是二氧化碳可以溶于水并和水反應(yīng)生成碳酸[化學(xué)方程式CO2+H2O==H2CO3]，而不穩(wěn)定的碳酸容易分解生成水和二氧化碳[化學(xué)方程式H2CO3==CO2+H2O];

5.二氧化碳可以讓澄清的石灰水變渾濁

[化學(xué)方程式CO2+Ca（OH）2==CaCO3+H2O]，

檢驗(yàn)二氧化碳常用該方法。

為了彌補(bǔ)課本中實(shí)驗(yàn)的不足，使實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程更簡(jiǎn)捷，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更清楚，筆者對(duì)癥下藥，引導(dǎo)學(xué)生使用日常中的廢舊物品制作簡(jiǎn)便的實(shí)驗(yàn)儀器，從日常用品中物色可代替的化學(xué)試劑，對(duì)“二氧化碳性質(zhì)”的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)如下：

1.引導(dǎo)學(xué)生自制實(shí)驗(yàn)儀器，培養(yǎng)學(xué)生環(huán)保意識(shí)和實(shí)踐創(chuàng)新能力

（1）準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)的器材和藥品：礦泉水瓶、棒棒冰塑料袋、橡皮管、玻璃導(dǎo)管、一次性手套、橡皮筋、夾子、干冰、蠟燭、水、紫色石蕊試紙、澄清石灰水、稀醋酸。

（2）指導(dǎo)學(xué)生制作實(shí)驗(yàn)的儀器：

①取礦泉水瓶，把玻璃管在酒精燈上灼燒，然后在礦泉水瓶側(cè)面中間位置燙一個(gè)小孔;再在側(cè)面中間小孔的上方和下方等距離處各燙一個(gè)小孔，把三個(gè)小孔用套有橡皮管的玻璃導(dǎo)管插上。取兩支高低不同的蠟燭，調(diào)整高度放到側(cè)面上下兩導(dǎo)管口下方。中間的導(dǎo)管連接一次性手套，將直玻璃導(dǎo)管放入一次性手套口，用橡皮筋扎緊。

②把棒棒冰塑料袋固定在礦泉水瓶蓋下，然后豎直放入瓶中，并在棒棒冰塑料袋上中下三處纏繞上三條干燥的紫色石蕊試紙，且用橡皮筋固定紫色石蕊試紙。

2.引導(dǎo)學(xué)生于探究中領(lǐng)悟?qū)嶒?yàn)的本質(zhì)原理，掌握具體實(shí)驗(yàn)的操作步驟及現(xiàn)象

（1）先在礦泉水瓶的底部放少量的澄清石灰水，拿著固定好的棒棒冰塑料袋，把最上方的紫色石蕊試紙噴上稀醋酸，最下方的噴上水，中間的保持干燥，用來(lái)對(duì)比現(xiàn)象，然后將其豎直放入固定在礦泉水瓶中間位置，用夾子夾住高低兩處的導(dǎo)管。

（2）將“干冰”放入一次性手套中，將直玻璃管放入袋口，用橡皮經(jīng)扎緊。

（3）過(guò)一會(huì)兒輕輕搖擺礦泉水瓶，觀察礦泉水瓶底部的澄清石灰水，是否有白色沉淀產(chǎn)生。

（4）用雙面膠將礦泉水瓶固定在桌面上，打開高低兩處導(dǎo)管的夾子，點(diǎn)燃高低兩支蠟燭，觀察下邊蠟燭的變化。

（5）在低的蠟燭熄滅后，將低處的小孔關(guān)閉，接著用夾子夾住橡皮管，密切注意觀察高的蠟燭變化情況，以及三條石蕊試紙的變化現(xiàn)象。

（6）取出棒棒冰塑料袋，將最下端原來(lái)噴水的石蕊試紙?jiān)诰凭珶羯衔⑽⒓訜幔^察顏色變化。

實(shí)踐證明，實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新，既引發(fā)了學(xué)生的發(fā)展創(chuàng)新思維，又培育了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，同時(shí)也培植了他們科學(xué)探究的能力，有效促進(jìn)了化學(xué)核心素養(yǎng)落地生根。

三、于感悟中總結(jié)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力

對(duì)“二氧化碳性質(zhì)”的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新后，筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣提高了，師生互動(dòng)的課堂氛圍更生動(dòng)，學(xué)生的學(xué)習(xí)可以說(shuō)行之有效。課后，學(xué)生學(xué)習(xí)感悟后總結(jié)出以下實(shí)驗(yàn)改進(jìn)創(chuàng)新的優(yōu)點(diǎn)：

1.用“干冰”制取二氧化碳，簡(jiǎn)單，純度高，效果好;

2.操作簡(jiǎn)捷，現(xiàn)象鮮明，成效顯著，容易失敗的實(shí)驗(yàn)得到有效彌補(bǔ);

3.融合了二氧化碳的多個(gè)性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)操作連貫一氣呵成，實(shí)驗(yàn)效率更快，現(xiàn)象立桿見(jiàn)影，教學(xué)效果事半功倍，贏得寶貴的課堂時(shí)間;

4.在燒杯進(jìn)行的梯形蠟燭熄滅，轉(zhuǎn)變?yōu)橥饷娓叩拖灎T熄滅，學(xué)生更能領(lǐng)悟到無(wú)影無(wú)蹤的二氧化碳如水一般在流動(dòng);同時(shí)，激發(fā)學(xué)生頭腦風(fēng)暴，培育學(xué)生的創(chuàng)造能力和創(chuàng)新思維;

5.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)替代品價(jià)廉、隨處可見(jiàn)，輕便、環(huán)保、安全，有利于低碳環(huán)保;組裝好的裝置小巧精致，實(shí)用方便攜帶，而且可以固定在桌面上，也適用于學(xué)生實(shí)驗(yàn)，對(duì)教師有多個(gè)班的教學(xué)特別有利;

6.裝置使用廢棄的礦泉瓶和棒棒冰塑料袋為原料，這些都是生活中的塑料制品，而且是熱塑性塑料，用加熱的玻璃管或金屬條來(lái)燙孔很輕易，制作方便，且輕便不會(huì)破碎。

教學(xué)中，筆者發(fā)現(xiàn)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新可以讓實(shí)驗(yàn)更好地服務(wù)于教學(xué)。為此，筆者會(huì)根據(jù)實(shí)際情況努力提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)條件，盡量做到讓每個(gè)學(xué)生都能動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生有更多機(jī)會(huì)主動(dòng)地體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程，發(fā)揮學(xué)生的主體地位，促進(jìn)化學(xué)核心素養(yǎng)落地生根。

參考文獻(xiàn)：

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責(zé)任編輯? 楊? 杰