探究學(xué)科核心素養(yǎng)下的初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

注重實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科的顯著特點(diǎn)，它能通過嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的行動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的精神和正確優(yōu)良的思想觀念。化學(xué)是培養(yǎng)初中生優(yōu)良品格和強(qiáng)烈責(zé)任的重要課程。初中階段的學(xué)生正處于思維和能力發(fā)展的黃金時(shí)期，他們逐漸產(chǎn)生獨(dú)立意識(shí)，這一階段是塑造思想觀念的重要階段。在這一階段，利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)幫助學(xué)生塑造優(yōu)良品格和價(jià)值觀念，能使其言行統(tǒng)一，成長(zhǎng)為契合社會(huì)發(fā)展需求的高能力、高素質(zhì)人才?；诖?，初中化學(xué)教師應(yīng)不斷促進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)理念融入教學(xué)課堂。

一、開展初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義

（一）有利于建構(gòu)化學(xué)理性認(rèn)知

特定情境的構(gòu)建能有效加深學(xué)生對(duì)相應(yīng)理論知識(shí)的記憶和理解，并能促使他們進(jìn)行更為靈活的遷移和應(yīng)用，進(jìn)而更為深刻地理解和掌握。在初中化學(xué)教學(xué)中，教師如果能依據(jù)教學(xué)內(nèi)容開展多次化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，不僅能為學(xué)生創(chuàng)設(shè)出情景真實(shí)、內(nèi)容豐富、直觀有趣的教學(xué)環(huán)境，還能促使其在此環(huán)境下產(chǎn)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的深刻印象。這是由于初中生的思維能力尚不成熟，在記憶知識(shí)時(shí)，往往還是會(huì)采用形象化思維。而化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)則是將抽象化的化學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)為形象化的重要方式，恰好契合初中生知識(shí)記憶方式。因此，初中化學(xué)教師應(yīng)充分利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)直觀化和具象化特點(diǎn)，帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)其中涉及的知識(shí)進(jìn)行有效且深入的學(xué)習(xí)，并應(yīng)帶領(lǐng)他們通過觀看實(shí)驗(yàn)過程、參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的方式促使其進(jìn)行化學(xué)知識(shí)的有效內(nèi)化。

（二）有利于激發(fā)化學(xué)學(xué)習(xí)興趣

化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開展能有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，常常會(huì)真實(shí)再現(xiàn)教材中以文字形式存在的各種化學(xué)現(xiàn)象，并且由于學(xué)生在日常生活中無法接觸過多的化學(xué)儀器?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室中的一切事物都能有效激發(fā)學(xué)生的求知欲和好奇心。教師在開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，有效利用學(xué)生對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的好奇心，則能有效激發(fā)他們對(duì)于化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。而在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣進(jìn)行有意識(shí)的引導(dǎo)，會(huì)使他們將興趣轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的學(xué)習(xí)動(dòng)力，能更積極、更主動(dòng)地學(xué)習(xí)化學(xué)。

二、在學(xué)科核心素養(yǎng)下開展初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體策略

在學(xué)科核心素養(yǎng)教育背景下，注重培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)，促進(jìn)他們的綜合進(jìn)步，需要初中化學(xué)教師具備一定的反思能力?！读x務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》指出，“化學(xué)課程要培養(yǎng)的核心素養(yǎng)，主要包括化學(xué)觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究與實(shí)踐、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個(gè)方面的素養(yǎng)。而上述四個(gè)方面的素養(yǎng)，不僅需要教師在日常教學(xué)中通過“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”四個(gè)角度進(jìn)行落實(shí)，而且需要教師深入研究人教版教材的教學(xué)內(nèi)容，建立起初步的教學(xué)大綱，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以此體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，促使其能從被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)轉(zhuǎn)化為主動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，能更主動(dòng)、積極地參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

（一）利用情境教學(xué)，強(qiáng)化宏觀辨識(shí)與微觀探析

學(xué)生從全面的角度形成網(wǎng)絡(luò)化化學(xué)知識(shí)體系，從整體方面掌握化學(xué)概念框架，需要其具備一定的宏觀探析能力。掌握具體、細(xì)節(jié)的知識(shí)點(diǎn)則具備一定的微觀探析能力。在化學(xué)教學(xué)中，強(qiáng)化對(duì)學(xué)生宏觀辨識(shí)與微觀探析意識(shí)和能力的培養(yǎng)，能促使其深入理解化學(xué)知識(shí)，而情境教學(xué)正好符合宏觀辨識(shí)與微觀探析的培養(yǎng)需求，能有效促使學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)化的知識(shí)框架，產(chǎn)生豐富的細(xì)節(jié)體驗(yàn)。情境教學(xué)法能有效增強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的情感色彩，能有效激發(fā)學(xué)生的情感體驗(yàn)。而學(xué)生情感的有效激發(fā)能促使其與化學(xué)知識(shí)產(chǎn)生情感共鳴，能更積極、更投入地學(xué)習(xí)化學(xué)、參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)。同時(shí)，由于化學(xué)知識(shí)帶有一定的抽象性，情境教學(xué)則帶有極大的直觀性，能將抽象的化學(xué)知識(shí)形象化地展現(xiàn)出來，促使學(xué)生更加輕松、更為容易地理解各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和化學(xué)概念。

以人教版九年級(jí)上冊(cè)第六單元實(shí)驗(yàn)活動(dòng)三“二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取與性質(zhì)”為例，本課的教學(xué)目標(biāo)為：通過實(shí)驗(yàn)掌握實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的步驟及注意事項(xiàng)；通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)二氧化碳的性質(zhì)。在本次實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以有意識(shí)地引入宏觀與微觀相結(jié)合的思想，可以將一些社會(huì)熱點(diǎn)問題引入教學(xué)，以此促使學(xué)生產(chǎn)生對(duì)二氧化碳更全面的認(rèn)識(shí)。教師可以將本次實(shí)驗(yàn)的主題設(shè)定為“奇妙變化”，將準(zhǔn)備好的集氣瓶、稀HCl、石灰石、導(dǎo)管、錐形瓶等發(fā)放給學(xué)生，讓他們親自進(jìn)行二氧化碳的制取。

教師還應(yīng)注重啟發(fā)式教學(xué)手段的應(yīng)用，在實(shí)驗(yàn)開始之前向?qū)W生提出以下問題：“實(shí)驗(yàn)生成的氣體是二氧化碳嗎？怎樣證明？”“二氧化碳有著怎樣的性質(zhì)？能溶于水嗎？會(huì)生成新的物質(zhì)嗎？”“如何確保生成的氣體全部進(jìn)入集氣瓶中，確保它不會(huì)逸出？”“如何才能確定集氣瓶中裝滿氣體？”等問題，通過如此設(shè)置問題，促使學(xué)生能自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并能在親自操作中找到問題的答案，深入認(rèn)識(shí)二氧化碳制取步驟和性質(zhì)，明晰二氧化碳的應(yīng)用場(chǎng)所。同時(shí)，教師也應(yīng)在此次實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入相應(yīng)的熱點(diǎn)話題，如“碳排放”和“綠色生活”，以此促使學(xué)生能通過了解二氧化碳過多對(duì)自然環(huán)境產(chǎn)生的消極影響，形成一定的宏觀視野，知道綠色生活、保護(hù)環(huán)境的重要性和必要性，知道自己應(yīng)該為自然環(huán)境和野生動(dòng)物做些什么，增強(qiáng)他們的社會(huì)意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感。

（二）引導(dǎo)創(chuàng)新理念，提升變化觀念與平衡思想

促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的快速發(fā)展，教師需要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)學(xué)科“不變”與“變”，以此強(qiáng)化他們的理性思維能力和辯證思維能力。初中化學(xué)教師需要從學(xué)生的日常生活出發(fā)，選擇契合他們學(xué)習(xí)能力和認(rèn)知能力的教學(xué)方式，開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。教師也應(yīng)注重各種創(chuàng)新型教學(xué)手段，可以將支架式教學(xué)、思維導(dǎo)圖教學(xué)、項(xiàng)目式教學(xué)等教學(xué)手段引入化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，利用它們幫助學(xué)生形成出色的變化觀念和平衡思想。

以人教版九年級(jí)上冊(cè)第五單元第一課“質(zhì)量守恒定律”為例，本課的教學(xué)目標(biāo)為：通過對(duì)化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物及生成物的質(zhì)量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)定，理解質(zhì)量守恒定律含義及守恒原因。在此次的教學(xué)中，學(xué)生常常會(huì)對(duì)“質(zhì)量守恒定律”產(chǎn)生一定的誤解，認(rèn)識(shí)“守恒”其實(shí)是質(zhì)量保持不變?；谒麄兊恼`解，教師應(yīng)及時(shí)開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，應(yīng)將提前準(zhǔn)備好的大理石、鐵片、稀鹽酸、CuSO4溶液、NaOH溶液等實(shí)驗(yàn)材料發(fā)放給學(xué)生，讓其親自動(dòng)手開展實(shí)踐操作。學(xué)生在開展NaOH溶液與CuSO4溶液、CuSO4溶液與鐵片的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，他們發(fā)現(xiàn)此次反應(yīng)實(shí)驗(yàn)前后的兩種物質(zhì)的質(zhì)量總和沒有發(fā)生變化。在后續(xù)的大理石與稀鹽酸的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，他們發(fā)現(xiàn)此次反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，反應(yīng)后的物質(zhì)質(zhì)量總和要小于反應(yīng)前的物質(zhì)質(zhì)量總和。

通過上述兩種大相徑庭的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，學(xué)生直接對(duì)“質(zhì)量守恒定律”產(chǎn)生質(zhì)疑，更要求進(jìn)行深層次探究。而這時(shí)，教師則可以從大理石與稀鹽酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象入手，引導(dǎo)學(xué)生觀察大理石表面產(chǎn)生的大量氣泡，以此促使他們能認(rèn)識(shí)到在大理石與稀鹽酸的反應(yīng)中還有二氧化碳?xì)怏w的生成，而二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量由于沒有計(jì)算進(jìn)反應(yīng)后的質(zhì)量總和中，所以大理石與稀鹽酸反應(yīng)后的質(zhì)量總和產(chǎn)生了變化。在學(xué)生產(chǎn)生一定認(rèn)識(shí)后，教師應(yīng)為他們布置以下學(xué)習(xí)任務(wù)：“進(jìn)一步改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，使大理石與稀鹽酸反應(yīng)前和反應(yīng)后的質(zhì)量總和保持‘平衡’?！币源舜偈箤W(xué)生能在學(xué)習(xí)任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下，產(chǎn)生對(duì)于“質(zhì)量守恒定律”正確且深入地認(rèn)識(shí)，并能通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)的開展實(shí)現(xiàn)變化觀念與平衡思想的提升。

（三）開展多邊互動(dòng)，培養(yǎng)證據(jù)推理與模型認(rèn)知

引導(dǎo)學(xué)生和教師與同學(xué)進(jìn)行密切交流，不僅能夠有效提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率，也能有效促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展。通過合理運(yùn)用各種新穎的輔助教學(xué)手段，不僅能實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新性開展，也能促使學(xué)生核心素養(yǎng)不斷提升，確保其能具備出色的證據(jù)收集與整理能力、模型建構(gòu)與認(rèn)知能力，從而促使學(xué)生能產(chǎn)生對(duì)于科學(xué)的崇敬之情，去探究世界變化的規(guī)律。

以人教版九年級(jí)上冊(cè)第七單元實(shí)驗(yàn)活動(dòng)四“燃燒條件的探究”為例，本課的教學(xué)目標(biāo)為：能認(rèn)識(shí)燃燒的條件；通過燃燒條件的探究，引導(dǎo)學(xué)習(xí)科學(xué)的探究方法和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。在開展本課教學(xué)之前，教師應(yīng)先做好準(zhǔn)備，將手絹浸入由酒精和水按一定比例配制的混合溶液中，使其充分濕透，隨后再將浸泡后的手絹取出，輕輕擰干，并去除多余液體，以此開展以“手絹魔術(shù)”為主題的教學(xué)活動(dòng)。在正式開始教學(xué)后，教師應(yīng)將準(zhǔn)備好的手絹點(diǎn)燃，引導(dǎo)學(xué)生觀察手絹燃燒情況。在手絹停止燃燒后，教師應(yīng)將完好無損的手絹傳給每一位學(xué)生仔細(xì)觀察，引起他們的認(rèn)知沖突。在順利引入本課教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)，促使學(xué)生產(chǎn)生主動(dòng)探究本課知識(shí)的欲望。

教師應(yīng)按照學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和化學(xué)學(xué)習(xí)能力將他們分為不同的學(xué)習(xí)小組，并應(yīng)向他們發(fā)放熱水、燒杯、白磷、銅片等實(shí)驗(yàn)材料。同時(shí)，教師應(yīng)利用希沃白板播放“蠟燭在水中燃燒”的視頻，以此再一次引發(fā)學(xué)生的思考，促使他們能通過合作，深入討論“白磷如何才能夠在熱水中燃燒？”這一問題。在各個(gè)學(xué)習(xí)小組的密切合作下，通過自行設(shè)計(jì)“燃燒條件的探究”實(shí)驗(yàn)方案，學(xué)生能知道利用導(dǎo)管向水中的白磷傳送氧氣，并能知道針對(duì)不同情況的火災(zāi)應(yīng)采取不同的滅火方式，以此提升學(xué)生的安全意識(shí)和救火能力，促使學(xué)生能明晰火災(zāi)逃生方法。通過引導(dǎo)學(xué)生開展合作實(shí)驗(yàn)破解“手絹魔術(shù)”的教學(xué)方式，不僅能讓學(xué)生感受到化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的樂趣，還能夠幫助學(xué)生逐漸形成證據(jù)推理和模型認(rèn)知意識(shí)。

（四）激勵(lì)自主學(xué)習(xí)，培育科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)

為了在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)一步提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和探究能力，化學(xué)教師應(yīng)通過拓展教材教學(xué)內(nèi)容的方式，強(qiáng)化對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力的培養(yǎng)，在實(shí)際教學(xué)中，教師可以將生活中的各種物品引入化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，鼓勵(lì)學(xué)生利用這些物品開展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，以此提升他們的規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作意識(shí)，使學(xué)生能認(rèn)真仔細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，形成出色的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，感受到化學(xué)學(xué)科的實(shí)用性。

例如，為了達(dá)成“綠色化學(xué)”的教學(xué)目標(biāo)，教師可以通過自行制作教學(xué)工具和實(shí)驗(yàn)設(shè)備，將德育因素引入化學(xué)教學(xué)，從而在發(fā)揮化學(xué)教學(xué)育人作用的同時(shí)，有效節(jié)約課堂教學(xué)的時(shí)間。以人教版九年級(jí)上冊(cè)第四單元跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)三“水質(zhì)檢測(cè)及自制凈水器”為例，本課的教學(xué)目標(biāo)為：學(xué)習(xí)并掌握基本的水質(zhì)檢測(cè)方法；了解凈水器的工作原理，能設(shè)計(jì)并制作簡(jiǎn)單的凈水器模型。為了引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)吸附、過濾、沉淀等多種凈水方法，教師可以利用希沃白板播放各種荒野求生的紀(jì)錄片，如貝爾·格里爾斯的《荒野求生》、艾德史塔佛的《單挑荒野》《原始生活40天》等，以此促進(jìn)學(xué)生對(duì)各種凈水方法產(chǎn)生初步的印象。

教師應(yīng)將紀(jì)錄片中各種凈水的方法制作成6-8分鐘的微課視頻，將其發(fā)送到班級(jí)群，督促學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)到的各種凈水方法，利用水瓶、棉花、明礬、活性炭等各種生活物品自行制作凈水器，自行開展凈水實(shí)驗(yàn)。有的同學(xué)將廢棄的礦泉水瓶剪開，在其中盛滿混合著泥沙和墨水的污水，隨后他們將污水靜置一段時(shí)間，在水中泥沙沉淀后，他們又將明礬加入其中吸附污水中的不溶性雜質(zhì)。但通過上述步驟，這杯水仍未達(dá)到可以直接飲用的標(biāo)準(zhǔn)。因此，他們繼續(xù)將活性炭加入其中，再次吸附其中的雜質(zhì)；還有的同學(xué)在將水杯靜置一段時(shí)間之后，將棉花擰成繩子，將它作為凈水的工具，在獲得過濾后的水后，將其煮沸，進(jìn)一步消毒。通過上述教學(xué)方式，學(xué)生不僅能養(yǎng)成循環(huán)利用生活廢棄物的意識(shí)和習(xí)慣，促進(jìn)其思想觀念的不斷提升，而且能使他們感受到化學(xué)教學(xué)與實(shí)際生活的密切聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)科學(xué)探究能力和創(chuàng)新能力的不斷提升。

三、結(jié)語

總而言之，在初中階段的學(xué)習(xí)中，為了滿足學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展需求，促使其能成長(zhǎng)為社會(huì)發(fā)展需要的人才，化學(xué)教師應(yīng)關(guān)注學(xué)科核心素養(yǎng)理念在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的落實(shí)?；瘜W(xué)是一門注重實(shí)驗(yàn)的學(xué)科?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的參與，不僅能促使學(xué)生理解掌握化學(xué)概念，完整構(gòu)建化學(xué)知識(shí)體系，還能激活他們的探究意識(shí)與能力，提升化學(xué)學(xué)習(xí)效果?；瘜W(xué)教學(xué)不僅注重養(yǎng)成學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)能力，而且注重學(xué)生形成健全的人格，期望其能向更深能力、更佳品格、更高領(lǐng)域發(fā)展。