豐富實驗類型培養(yǎng)化學(xué)核心素養(yǎng)

林文勇

【摘 要】本文論述通過實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的具體措施，利用隨堂實驗夯實基本技能，利用趣味實驗發(fā)展創(chuàng)新思維，利用家庭實驗升華應(yīng)用意識。

【關(guān)鍵詞】高中化學(xué) 實驗教學(xué) 核心素養(yǎng)

【中圖分類號】G? 【文獻標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2019）09B-0073-02

現(xiàn)今高中生出現(xiàn)無法掌握化學(xué)理論性的內(nèi)容，動手能力極差的現(xiàn)象，因此實驗教學(xué)法顯得尤為重要。教師應(yīng)該改變單一的教學(xué)方式，用多樣的實驗探究方法提升學(xué)生的動手能力，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力和化學(xué)科學(xué)核心素養(yǎng)。在此筆者從隨堂實驗、趣味實驗以及家庭實驗等幾個實驗類型來闡述培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)的措施。

一、隨堂實驗，夯實基本技能

（一）自主設(shè)計方案，彰顯個性

學(xué)生隨堂實驗改變了長期以來教師演示實驗的傳統(tǒng)方式，使學(xué)生在課堂上就可以通過實驗探究，更深刻地理解教師所講述的內(nèi)容。在開展實驗的過程中教師應(yīng)該鼓勵學(xué)生去思考與想象，自主設(shè)計出實驗方案，彰顯學(xué)生的個性與創(chuàng)造能力。

例如，筆者教學(xué)人教版第一章“從實驗學(xué)化學(xué)”中混合物的分離時，筆者先講解混合物的分離方法，隨后讓同學(xué)們做粗食鹽分離的實驗。當(dāng)他們自己挑選實驗器材并準(zhǔn)備好之后，筆者讓每個小組講解自己的實驗方案。其中一個小組回答說：“我們使用的是過濾的方法，在漏斗上放一張濾紙，然后將液體倒入漏斗流到燒杯中，而固體的粗食鹽不能通過濾紙，則留在濾紙上，從而實現(xiàn)兩者的分離。”另外一個小組說：“我們使用蒸發(fā)的方法，通過高溫使得液體蒸發(fā)掉，剩下粗食鹽的固體，從而實現(xiàn)兩者的分離?！弊詈蠊P者又講解其他的混合物分離的實驗方案，讓同學(xué)們將每個方案都進行操作，然后在其中選擇最簡便的方法。

在這節(jié)課中，筆者通過讓同學(xué)們自主選擇實驗器材進行實驗，使得學(xué)生想出不同的實驗方案，充分發(fā)揮他們的想象力。因此教師在教學(xué)過程中要善于去開發(fā)學(xué)生的思維能力，幫助他們設(shè)計實驗方案，展示自己不一樣的個性與才能。

（二）小組分析數(shù)據(jù)，歸納規(guī)律

隨堂實驗的特點就是根據(jù)所要講述的知識點來進行實驗探究，并且在課堂上得出一定的結(jié)論，使學(xué)生能夠?qū)χR內(nèi)容進行總結(jié)和歸納。教師要讓學(xué)生在實驗的過程中去觀察與思考，分小組進行數(shù)據(jù)分析，從而得出科學(xué)性的規(guī)律。

例如，筆者在教學(xué)人教版第二章中的“離子反應(yīng)”時，為了讓同學(xué)們了解離子反應(yīng)的過程，筆者帶領(lǐng)同學(xué)們進行實驗。我們準(zhǔn)備了兩支裝有同量 CuSO4 溶液的試管，分別滴入了 NaCl 和 BaCl2，觀察兩支試管中的現(xiàn)象。過了一會，同學(xué)們回答說：“加入 NaCl 的燒杯中并無明顯變化，但是加入 BaCl2 的燒杯中出現(xiàn)白色沉淀和藍色沉淀，上清液也由藍色變成無色?！惫P者問同學(xué)們：“由這個現(xiàn)象可以得出什么結(jié)論呢？”同學(xué)們進行小組討論，有的同學(xué)說白色沉淀可能是 BaSO4，藍色沉淀則可能是 Cu（OH）2。而有的同學(xué)說上清液原來是藍色可能是銅離子，隨后和氫氧根結(jié)合生成 Cu（OH）2 沉淀，所以才從藍色變成無色。同學(xué)們立刻明白第一個燒杯中沒有發(fā)生任何現(xiàn)象是因為他們只是簡單電離出離子來進行簡單混合，而第二個燒杯中才發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。最后同學(xué)們對其進行總結(jié)：產(chǎn)生電離的不一定會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

在這節(jié)課中，筆者通過讓學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象，自主分析實驗數(shù)據(jù)，并且得出相應(yīng)的結(jié)論。因此教師在教學(xué)過程中應(yīng)該教學(xué)生去觀察實驗現(xiàn)象、分析實驗過程，并且根據(jù)所記錄的數(shù)據(jù)歸納總結(jié)出科學(xué)性的結(jié)論。

二、趣味實驗，發(fā)展創(chuàng)新思維

（一）魔術(shù)模式，調(diào)動內(nèi)驅(qū)

在開展實驗的過程中，若只是利用單一的模式很難使學(xué)生提起對實驗的興趣。因此教師可以經(jīng)常進行趣味性的實驗，用魔術(shù)性的表演實驗來吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動內(nèi)驅(qū)力，從而開發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造能力。

例如，筆者在教學(xué)人教版第二章中的“膠體”時，筆者先向同學(xué)們解釋膠體的制備方法，隨后根據(jù)化學(xué)方程式 FeCl3+3H2O? Fe（OH）3+3HCl 進行實驗：先在沸水中加入飽和的 FeCl3 溶液，然后將其繼續(xù)煮沸直到溶液呈現(xiàn)紅褐色才停止加熱。隨后筆者利用紅外線照射這個膠體，出現(xiàn)一條紅色通路。同學(xué)們驚呼：“這個實驗就像變魔術(shù)一樣，生成了一個紅褐色的膠體，而且它還能在光的照耀下形成通路，這是怎么回事??？”筆者向同學(xué)們解釋說：“反應(yīng)生成的 Fe（OH）3 是膠體，出現(xiàn)的紅色通路是膠體特有的性質(zhì)，即當(dāng)有光束照射膠體時，就會出現(xiàn)一個通路，這叫做丁達爾效應(yīng)。這個性質(zhì)還可以用來區(qū)分溶液和膠體，因為光束不能通過溶液。”最后筆者又帶領(lǐng)同學(xué)們用這個性質(zhì)做溶液和膠體的判別實驗。

在這節(jié)課中，筆者通過做這個膠體實驗，讓同學(xué)們觀察到像魔術(shù)一樣的現(xiàn)象—— 丁達爾效應(yīng)，吸引學(xué)生的注意力。因此教師在教學(xué)過程中應(yīng)該多組織類似的魔術(shù)實驗激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生的發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造熱情。

（二）改進模式，積極發(fā)散

學(xué)生在開展實驗時，可能會出現(xiàn)準(zhǔn)備不夠充分的現(xiàn)象，因此教師在開展實驗的過程中，要使學(xué)生能夠認(rèn)識到實驗過程中的不足，思考如何改進實驗?zāi)Ｊ剑▽嶒炗镁咭约案鞣矫娴牟僮鬟^程，從而培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力。

例如，筆者在教學(xué)人教版第三章“金屬的化學(xué)性質(zhì)”時，筆者讓同學(xué)們根據(jù)化學(xué)方程式 3Fe+2O2? Fe3O4 做鐵絲燃燒的反應(yīng)實驗。同學(xué)們將點燃的鐵絲放進密閉的集氣瓶中，發(fā)現(xiàn)并沒有出現(xiàn)火星四射的現(xiàn)象，筆者讓同學(xué)們思考怎樣對其進行改進。同學(xué)們在觀察中發(fā)現(xiàn)燃燒的鐵絲太粗根本無法完全燃燒，學(xué)生立馬就醒悟過來了，換了一根較細的鐵絲。同時也發(fā)現(xiàn)氧氣瓶中氧氣不夠充足，導(dǎo)致鐵絲不能劇烈燃燒。他們又將集氣瓶進行改裝，使得氧氣變得充足。之后筆者向同學(xué)們解釋說：“鐵絲燃燒會出現(xiàn)高溫的融化物，如果濺落到瓶中那么可能會導(dǎo)致其產(chǎn)生炸裂，所以我們應(yīng)該在瓶底放點水或細沙，避免火星濺落造成瓶子受熱不均勻產(chǎn)生炸裂危險?！蓖瑢W(xué)們利用改進好的實驗器材進行實驗，出現(xiàn)火星四射，并且生成了黑色固體，產(chǎn)生了大量熱，這都是這個實驗所能出現(xiàn)的現(xiàn)象，同學(xué)們都驚呼實驗做成功了。

在這節(jié)課中，通過讓學(xué)生思考實驗的改進方法，使他們認(rèn)識到了不足，并且對其進行改進，成功地完成實驗。因此教師在教學(xué)過程中應(yīng)該鼓勵學(xué)生去發(fā)現(xiàn)，去思考實驗過程中的不足，在改進的過程中提升自己的發(fā)散思維能力。

三、家庭實驗，升華應(yīng)用意識

（一）廢物利用，滲透環(huán)保意識

教師不僅要在學(xué)校積極開展實驗，而且要鼓勵學(xué)生開展家庭實驗，使學(xué)生能夠升華應(yīng)用意識，從而將學(xué)到的知識應(yīng)用到生活中。因此教師可以教學(xué)生如何利用家里有限的資源進行實驗探究，從而培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保實驗意識。

例如，筆者在教學(xué)人教版第二章“化學(xué)反應(yīng)與能量”中的氧化鈣和水的反應(yīng)實驗時，筆者先給同學(xué)們講解它們的反應(yīng)方程式 CaO+H2O=Ca（OH）2 以及這個實驗的注意事項，然后讓同學(xué)們回家做這個實驗。利用家中不用的生石灰和堿面進行實驗，這樣不僅不會造成浪費，而且能有效地利用家里的廢料。這個實驗也較簡單，同學(xué)們只需取少量堿面和生石灰放入自來水中進行實驗，但是石灰有腐蝕性，筆者提醒學(xué)生要注意不要濺到自己的衣服和皮膚上，要做好防護措施。然后再用玻璃棒進行攪拌，攪拌到一定程度會發(fā)現(xiàn)水變成像牛奶一樣的渾濁物，這個渾濁物就是 Ca（OH）2，這樣就完成了這個實驗。同學(xué)們在實驗過程中還會發(fā)現(xiàn)，在反應(yīng)過程中會散發(fā)一定的熱量，筆者讓同學(xué)們?nèi)ヌ剿骰瘜W(xué)反應(yīng)中能量的變化情況。

在這節(jié)課中，筆者通過講解實驗的過程和具體步驟，讓同學(xué)們在家利用一些廢物進行一些小的實驗，滿足自己的探索欲望。因此教師在教學(xué)過程中可以鼓勵學(xué)生進行家庭小實驗，這樣不僅能夠激發(fā)他們?nèi)ヌ剿髦R的熱情，而且能在這個過程中提升他們的環(huán)保意識。

（二）解決難題，營造良好氛圍

家庭實驗不僅能夠幫助學(xué)生自主開展小型實驗，而且可以營造一種良好的氛圍，培養(yǎng)學(xué)生的探究意識和實驗操作能力。因此教師應(yīng)該鼓勵學(xué)生積極進行家庭實驗，營造自主解決問題的氛圍，幫助學(xué)生自行解決在生活中遇到的難題。

例如，筆者在教學(xué)人教版第三章“金屬的腐蝕和防護”中稀鹽酸除鐵銹時，筆者先向同學(xué)們講解鐵的生銹過程以及如何利用鹽酸去除鐵銹。同學(xué)們立馬想到家里的鐵鍋經(jīng)常生銹，那么該怎樣去除呢？同學(xué)們說：“我們是不是可以用鹽酸除鐵鍋的鐵銹?。俊惫P者解釋說：“鹽酸是實驗室里的東西，我們家里的鐵鍋應(yīng)該用一個安全健康的東西去除鐵銹?！睂W(xué)生說：“那可以用家里的醋來去除鐵銹，醋在一定程度上也可以代替鹽酸?！币虼斯P者讓學(xué)生回家利用家里的醋和鐵鍋上的鐵銹來做這個實驗。同學(xué)們發(fā)現(xiàn)鐵銹上加入醋會有氣泡出現(xiàn)，而且溶液還會變成黃色。筆者讓同學(xué)們記錄實驗過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象，根據(jù)這些現(xiàn)象說出這個實驗在反應(yīng)過程中分別生成什么，并且寫出除鐵銹的反應(yīng)方程式：

在這節(jié)課中，筆者通過講解鐵銹的去除辦法，讓同學(xué)們想到家里的鐵鍋上鐵銹應(yīng)該怎樣去除，解決生活中遇到的問題。因此教師在教學(xué)過程中應(yīng)該營造一種良好的學(xué)習(xí)氛圍，讓學(xué)生學(xué)會自主去探索，解決生活中所遇到的難題，而不是遇到困難就輕言放棄。

實驗教學(xué)是化學(xué)教學(xué)的一種基本方法，要鼓勵學(xué)生去自主動手操作，使學(xué)生在實驗的過程中去觀察、去發(fā)現(xiàn)，去思考和創(chuàng)新，從而更好地理解理論性的知識，根據(jù)實驗得出科學(xué)性的結(jié)論。因此教師在教學(xué)過程中應(yīng)該去創(chuàng)造更多的實驗教學(xué)方式和手段，吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)和探索興趣，引導(dǎo)學(xué)生去積極探究化學(xué)中的規(guī)律，提升學(xué)生的科學(xué)意識，從而培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

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（責(zé)編 盧建龍）