核心素養(yǎng)背景下的初中化學(xué)實驗教學(xué)

摘 要：現(xiàn)階段，培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)成為教師的主要職責(zé)，這不僅關(guān)系到學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，對他們學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成也有著重要影響。在初中化學(xué)教學(xué)中，實驗教學(xué)作為主要的教學(xué)環(huán)節(jié)，對學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展有著重要的影響。對初中化學(xué)實驗教學(xué)進(jìn)行研究，基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)要求，分析初中化學(xué)實驗教學(xué)原則，提出構(gòu)建實驗情境、合理設(shè)計實驗、拓展教學(xué)模式、豐富實驗素材等具體措施，以期充分發(fā)揮實驗教學(xué)的育人功能，為學(xué)生的全面發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；初中化學(xué)；實驗教學(xué)

在初中化學(xué)教學(xué)中，實驗教學(xué)不僅能夠幫助學(xué)生深入理解所學(xué)知識，還能有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和化學(xué)觀念，在學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展中發(fā)揮重要作用。因此，越來越多的化學(xué)教師開始轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，優(yōu)化教學(xué)方法，構(gòu)建高效的實驗教學(xué)課堂，以提高實驗教學(xué)質(zhì)量，加強(qiáng)學(xué)生對化學(xué)理論知識的掌握，進(jìn)而幫助學(xué)生建構(gòu)完善的知識體系，為后續(xù)的化學(xué)學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。

一、開展初中化學(xué)實驗教學(xué)的意義

（一）有助于提高教學(xué)質(zhì)量

核心素養(yǎng)背景下，化學(xué)實驗的有效開展能夠營造輕松、有趣的學(xué)習(xí)氛圍，促使學(xué)生保持積極的學(xué)習(xí)狀態(tài)，加深對化學(xué)知識的理解［1］。具體而言，化學(xué)實驗?zāi)軌驅(qū)⒊橄蟮睦碚撝R轉(zhuǎn)化為直觀的實驗現(xiàn)象，不僅符合初中生的學(xué)習(xí)特點，還能使學(xué)生通過實驗體驗理論知識的實際應(yīng)用，對化學(xué)知識有更深入的理解，培養(yǎng)理性思維，這對提升教學(xué)質(zhì)量有著重要的推動作用。

（二）有助于激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

通常情況下，學(xué)生在生活中較少會接觸到課本上的化學(xué)實驗，加上化學(xué)實驗過程中由于外界因素的影響常會產(chǎn)生新奇的現(xiàn)象，這使得初中生對化學(xué)實驗普遍抱有較高的興趣［2］。因此，在化學(xué)教學(xué)中，教師通過開展實驗教學(xué)，能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使他們養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。同時，教師還可以借助實驗的趣味性，引導(dǎo)學(xué)生探索和發(fā)現(xiàn)化學(xué)知識，培養(yǎng)他們的科學(xué)探究精神和實踐能力，為核心素養(yǎng)的培養(yǎng)提供助力。

二、核心素養(yǎng)背景下的初中化學(xué)實驗教學(xué)原則

（一）趣味性原則

興趣是化學(xué)實驗教學(xué)順利開展的前提，也是學(xué)生學(xué)習(xí)的動力。當(dāng)學(xué)生對實驗活動缺乏興趣時，他們?nèi)菀桩a(chǎn)生抵觸、厭學(xué)等不良心理，并對所學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生刻板印象，不利于后續(xù)實驗教學(xué)的有序開展［3］。同時，隨著實驗次數(shù)的增加，化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容可能變得單調(diào)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也會逐漸下降。在這種情況下，教師需遵循趣味性原則，對實驗教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，在滿足教學(xué)要求的基礎(chǔ)上，賦予實驗趣味性，讓學(xué)生體會實驗活動的魅力，保持積極的態(tài)度。

（二）啟發(fā)性原則

核心素養(yǎng)背景下，初中化學(xué)實驗教學(xué)不僅要注重知識傳授，還要注重思維能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，啟發(fā)性原則在實驗教學(xué)設(shè)計中具有舉足輕重的地位。教師需要精心設(shè)計啟發(fā)性的實驗內(nèi)容，使學(xué)生在參與實驗的過程中，自主發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題，從而培養(yǎng)學(xué)生獨立思考能力和創(chuàng)新精神。同時，教師還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對實驗現(xiàn)象進(jìn)行深入觀察和分析，挖掘?qū)嶒灡澈蟮目茖W(xué)原理，幫助學(xué)生構(gòu)建完整的化學(xué)知識體系，提升科學(xué)素養(yǎng)。

（三）安全性原則

安全性是實驗活動開展的先決條件，無論開展哪種實驗，教師都需要保障自己與學(xué)生的安全。在初中化學(xué)教學(xué)中，一些實驗需要使用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等危險藥品，若教師未嚴(yán)格管控，或是未及時處理實驗廢棄物，均可能引發(fā)安全事故，威脅學(xué)生的人身安全［4］。因此，教師需要嚴(yán)格遵循安全性原則，提前梳理實驗活動流程，分析可能存在的安全隱患，并制定相應(yīng)的防范策略，確保實驗教學(xué)安全、順利開展。

三、核心素養(yǎng)背景下的初中化學(xué)實驗教學(xué)策略

（一）構(gòu)建實驗情境，建立化學(xué)觀念

化學(xué)觀念是義務(wù)教育階段化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分，指學(xué)生在探索物質(zhì)性質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)規(guī)律等知識時形成的基本觀念。這些觀念能幫助學(xué)生利用所學(xué)知識解決實際問題，對學(xué)生的成長有著重要的促進(jìn)作用［5］。對初中生來說，理解抽象的化學(xué)知識難度較高，建立化學(xué)觀念存在一定困難。而情境教學(xué)法的應(yīng)用能夠使學(xué)生直觀地感受物質(zhì)的狀態(tài)變化，通過觀察實驗現(xiàn)象，加深對物質(zhì)宏觀和微觀特性的認(rèn)識，為其化學(xué)觀念的建立提供助力。

例如，在教學(xué)人教版《化學(xué)》九年級上冊“物質(zhì)的變化和性質(zhì)”課題時，教師可以結(jié)合日常生活中的典型現(xiàn)象，幫助學(xué)生理解物理變化與化學(xué)變化的概念及區(qū)別，并運用相關(guān)概念對現(xiàn)象進(jìn)行判斷，初步認(rèn)識化學(xué)中的對立統(tǒng)一規(guī)律。教師可以演示水結(jié)冰、蠟燭燃燒等現(xiàn)象，讓學(xué)生通過觀察認(rèn)識到，在以上過程中，雖然物質(zhì)在外形和狀態(tài)方面發(fā)生了變化，但其本質(zhì)并沒有改變，這種變化是物理變化。接著，教師可以提出問題：“鐵生銹的過程中是否產(chǎn)生了新物質(zhì)？”通過這一問題使學(xué)生正確認(rèn)識化學(xué)變化的本質(zhì)，并明確物理變化與化學(xué)變化之間的區(qū)別。在學(xué)習(xí)物質(zhì)的性質(zhì)時，教師可以利用集氣瓶分別裝取氧氣和二氧化碳?xì)怏w，讓學(xué)生觀察這兩種氣體的顏色，再將燃燒的木條分別放入兩個集氣瓶中，觀察木條燃燒狀態(tài)，分析兩種氣體表現(xiàn)出的化學(xué)性質(zhì)，幫助學(xué)生理解物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和變化規(guī)律。通過構(gòu)建實驗情境的方式，教師能夠幫助學(xué)生建立化學(xué)觀念，引導(dǎo)他們主動探究化學(xué)原理和現(xiàn)象，應(yīng)用所學(xué)知識正確判斷生活中的物理與化學(xué)變化，促進(jìn)其核心素養(yǎng)的發(fā)展。

（二）合理設(shè)計實驗，發(fā)展科學(xué)思維

科學(xué)思維要求學(xué)生能夠運用科學(xué)的方法進(jìn)行思考和推理，解決化學(xué)問題。為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，教師需要合理設(shè)計實驗，引導(dǎo)學(xué)生在實驗中觀察、分析、歸納和推理。

1.自主實驗

自主實驗是鍛煉學(xué)生自學(xué)能力的重要途徑，對其科學(xué)思維有著積極的促進(jìn)作用。初中化學(xué)教師應(yīng)立足學(xué)生的未來發(fā)展，積極開展自主實驗，引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計實驗方案，完成實驗任務(wù)。

以人教版《化學(xué)》九年級上冊“空氣”課題為例，教師可讓學(xué)生仿照拉瓦錫測定空氣成分的實驗，測定空氣中氧氣的含量。由學(xué)生自主進(jìn)行實驗，具體實驗流程如下：在集氣瓶中加入少量水，用彈簧夾夾緊乳膠管，點燃匙內(nèi)的紅磷，將點燃的紅磷立即伸入瓶中并塞緊瓶塞，觀察紅磷燃燒過程中的變化；待紅磷熄滅并冷卻至室溫后，打開彈簧夾，觀察瓶中及水面的變化。接著，教師組織學(xué)生分析實驗過程，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。此外，教師可以提出問題引導(dǎo)學(xué)生討論實驗要點，比如，為什么紅磷要足量或過量？集氣瓶中剩余的氣體是什么？在自主實驗中，學(xué)生需要獨立思考、分析問題、設(shè)計實驗方案，并親自動手操作，觀察實驗現(xiàn)象，記錄實驗數(shù)據(jù)，最終得出結(jié)論。這不僅可以加強(qiáng)學(xué)生對所學(xué)知識的掌握，還可以培養(yǎng)他們的科學(xué)思維，對學(xué)生的全面發(fā)展有著積極的促進(jìn)作用。

2.小組合作實驗

科學(xué)思維包括分析、思考、判斷等過程，要求學(xué)生對觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行深入剖析，挖掘其背后的科學(xué)原理。小組合作實驗的開展可以為學(xué)生提供互動交流的空間，通過相互討論、分享觀點、分析數(shù)據(jù)等方式，加深對化學(xué)知識的理解與應(yīng)用。這不僅有助于學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展，還能增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊意識，促進(jìn)后續(xù)教學(xué)的高效開展。

例如，人教版《化學(xué)》九年級上冊“制取氧氣”課題涉及內(nèi)容較多，教師可通過分組實驗的方式授課。教師可帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)高錳酸鉀分解制取氧氣實驗的裝置選擇和步驟，探討實驗中二氧化錳的作用，引出“催化劑”這一概念。隨后，讓學(xué)生以小組形式開展實驗，共同設(shè)計實驗方案，分工合作進(jìn)行實驗操作，觀察記錄實驗現(xiàn)象，并采用控制變量法探究過氧化氫濃度、催化劑種類、催化劑用量等因素對反應(yīng)速率的影響，最后總結(jié)歸納實驗化學(xué)反應(yīng)方程式。通過這種方式，學(xué)生能夠更深入地理解實驗室制取氧氣的原理和方法，掌握實驗設(shè)計和操作的基本技能，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒瀾B(tài)度，從而全面提升科學(xué)思維能力。

（三）拓展教學(xué)模式，增強(qiáng)探究能力

1.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)

在新課改背景下，翻轉(zhuǎn)課堂在教育教學(xué)中得到了廣泛應(yīng)用，體現(xiàn)了現(xiàn)代化教育的科學(xué)性特點。翻轉(zhuǎn)課堂在初中化學(xué)實驗教學(xué)中常用于對實驗視頻的深度分析，旨在引導(dǎo)學(xué)生通過自主探究，參考視頻內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)，結(jié)合多元化互動學(xué)習(xí)模式完成實驗?zāi)繕?biāo)。需要注意的是，這種方法雖然以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主，但仍需要教師做好引導(dǎo)，全面參與到學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中，保障課堂教學(xué)的有序開展。

例如，人教版《化學(xué)》九年級下冊實驗活動“金屬的物理性質(zhì)和某些化學(xué)性質(zhì)”以學(xué)生自主實驗為主，教師可以采用翻轉(zhuǎn)課堂的方式展開教學(xué)。首先，學(xué)生在家中預(yù)習(xí)教材內(nèi)容，觀看由教師提供的實驗視頻，對金屬的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)形成初步的了解。到了課堂上，教師可以引導(dǎo)學(xué)生基于預(yù)習(xí)內(nèi)容自主實驗，如向5支試管中分別放入少量的鎂條、鋁片、鋅粒、鐵片、銅片等材料，再分別加入5 mL稀鹽酸，觀察反應(yīng)現(xiàn)象，記錄實驗數(shù)據(jù)，總結(jié)反應(yīng)方程式，如Mg+2HCl=MgCl2+H2↑。實驗結(jié)束后，教師組織學(xué)生進(jìn)行課堂展示，讓學(xué)生匯報實驗結(jié)果和結(jié)論，進(jìn)一步加深對金屬的性質(zhì)的理解。通過應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，學(xué)生能夠更加主動地參與學(xué)習(xí)，積極思考和探究，從而有效提升核心素養(yǎng)。

2.任務(wù)驅(qū)動教學(xué)

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式通過設(shè)定具體的任務(wù)來引導(dǎo)學(xué)生主動探索、解決問題，從而培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力。對此，教師可以結(jié)合教材內(nèi)容和學(xué)生實際，設(shè)計一系列具有層次性和挑戰(zhàn)性的任務(wù)，讓學(xué)生在完成任務(wù)的過程中逐步掌握化學(xué)知識和實驗技能。

例如，在教學(xué)人教版《化學(xué)》九年級下冊“中和反應(yīng)”課題時，教師首先需要明確教學(xué)目標(biāo)，即通過實驗使學(xué)生了解酸與堿之間發(fā)生的中和反應(yīng)，掌握中和反應(yīng)的實際應(yīng)用。接著，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)設(shè)計實驗任務(wù)，如“探究鹽酸與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)”，讓學(xué)生使用預(yù)先準(zhǔn)備好的實驗試劑與器材，按照實驗流程進(jìn)行操作。實驗過程中，教師需要向?qū)W生詳細(xì)講解實驗的注意事項，要求學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象，總結(jié)反應(yīng)方程式HCl+NaOH=NaCl+H2O，從而加深對中和反應(yīng)的認(rèn)識。實驗結(jié)束后，教師可提出問題：“如何用化學(xué)方程式解釋利用熟石灰中和處理硫酸廠廢水的原理？”學(xué)生通過思考探究，列出方程式Ca（OH）2+H2SO4=CaSO4+2H2O，認(rèn)識到中和反應(yīng)在生活中的應(yīng)用。由此，在任務(wù)驅(qū)動法的作用下，學(xué)生能夠?qū)χ泻头磻?yīng)產(chǎn)生更加深入的理解，提高解決實際問題的能力。這不僅可以培養(yǎng)學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，還能促進(jìn)其探究能力的有效發(fā)展，為學(xué)生核心素養(yǎng)的提升奠定基礎(chǔ)。

（四）豐富實驗素材，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度

科學(xué)態(tài)度指人們在認(rèn)識自然和應(yīng)用科學(xué)知識的過程中表現(xiàn)出來的心理和行為傾向，主要包括尊重事實、實事求是以及樂于探索等內(nèi)容。在初中化學(xué)實驗教學(xué)中，教師可以通過豐富的實驗素材，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合生活中的化學(xué)現(xiàn)象，通過觀察、分析、推理等過程，認(rèn)識化學(xué)與生活之間的聯(lián)系，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度。

例如，人教版《化學(xué)》九年級下冊“化學(xué)元素與人體健康”課題主要介紹了人體的元素組成，探討了各種元素對人體的重要性，目的是培養(yǎng)學(xué)生的健康意識，促使學(xué)生養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣。教師可以準(zhǔn)備坩堝鉗、酒精燈、稀鹽酸和魚骨等實驗材料，以師生互動實驗的方式進(jìn)行教學(xué)。具體步驟如下：教師讓學(xué)生使用坩堝鉗夾住一根魚骨，將其放在酒精燈火焰上加熱，同時將另一根魚骨放在稀鹽酸溶液中浸泡10分鐘，最后觀察并描述兩根魚骨在實驗后的變化。學(xué)生可以得出結(jié)論：魚骨中含有鈣元素。通過這種方式，學(xué)生能夠直觀地觀察到化學(xué)元素對骨骼的影響，從而更加深入地理解化學(xué)元素與人體健康之間的關(guān)系，形成正確的科學(xué)態(tài)度。此類實驗不僅能夠幫助學(xué)生從生活實際中認(rèn)識化學(xué)，還能培養(yǎng)他們尊重事實、實事求是的科學(xué)態(tài)度，為科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)奠定堅實基礎(chǔ)。

結(jié)語

在初中化學(xué)實驗教學(xué)中，核心素養(yǎng)的培養(yǎng)能夠幫助學(xué)生樹立正確的化學(xué)觀念，促進(jìn)其科學(xué)思維的發(fā)展，對其未來的學(xué)習(xí)和成長有著重要的推動作用。本文基于學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展需要，對初中化學(xué)實驗教學(xué)進(jìn)行了研究，提出了構(gòu)建實驗情境、合理設(shè)計實驗、拓展教學(xué)模式、豐富實驗材料等措施，旨在提高化學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力，使學(xué)生養(yǎng)成正確的科學(xué)態(tài)度，為后續(xù)化學(xué)實驗教學(xué)的有序開展奠定基礎(chǔ)。

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作者簡介：徐治東（1994—），男，江蘇省南通市海安市李堡鎮(zhèn)丁所初級中學(xué)。