基于学生核心素养的初中化学实验教学探究
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摘 要：本研究提出在化学学科教学中，教师要从知识、能力、思维、态度四个维度来培养学生的核心素养，说明了实验教学中核心素养的培养策略。教师只有采取正确的实验教学策略，才能通过实验教学提高学生的化学核心素养。
关键词：初中化学;化学教学;实验教学
中图分类号：G427 文献标识码：A 文章编号：2095-624X（2019）34-0046-02
引 言
核心素养是学生在接受相应学段教育过程中逐步形成的适应个人终身发展需要和社会发展需要的必备品格与关键能力。核心素养与知识、能力、思维、态度四个维度有关。在初中化学实验教学中，教师要培养学生的核心素养。
一、引导学生具备宏观辨识能力和微观探析能力，帮助学生积累理论知识
宏观辨识能力，是指能够从宏观角度分析微观事例，了解微观事物背后反映出的本质及规律的能力。教师在开展化学实验时，要引导学生从微观案例中提炼出抽象的知识，培养自身的宏观辨识能力。
以教师引导学生测定空气中氧气含量的实验为例。教师可先给学生演示实验，将一块木炭放在密封的容器中，让木炭燃烧。木炭燃烧一段时间后熄灭了。教师问学生：“木炭为什么会熄灭，这反映了什么化学问题，化学反应公式是什么？”学生表示：“木炭会熄灭存在两种可能性，一是木炭中的碳元素已经完全被转化，不能支持木炭继续燃烧，这一现象的化学反应公式为C+O2=CO2;二是密封容器中的氧气已经耗尽，碳元素燃烧不充分，这一现象的化学反应公式为2C+O2=2CO。”教师引导学生思考：现在如果把木炭放到一个密闭的空间中燃烧，用什么样的方法可以知道它能不能被充分燃烧呢？学生表示：“要了解密闭空间中有多少氧气，这些氧气能否支持木炭充分燃烧。”教师的引导给予了学生启示，学生认识到，测定空气中氧气含量的实验目的是了解单位空间内氧气含量的多少。了解这个问题，可以为以后探讨单位空间内氧气含量有多少提供数据支持。
学生如果辨识能力不足就不会了解这个实验探讨的是什么问题、对象和方向是什么。教师要引导学生观看微观的化学实验案例，让学生发现化学案例中的理论，就是让学生把微观案例与宏观理论结合起来，学会辨识问题的实验教学方法。
二、引导学生具备实验探究和实验创新的意识，帮助学生提高探究能力
化学是自然科学的一种，它探讨的是物质的组成、性质、结构与变化规律。学生如果仅仅理解化学理论知识，那么可能不会深入地理解理论知识是如何形成的。为了让学生能应用探究的方法深入理解理论知识，教师要使学生形成实验探究和实验创新的意识。在化学实验教学中，教师要引导学生学会收集实验材料，优化化学实验，探究化学现象。
以教师引导学生测定空气中的氧气含量的实验为例。首先，教师可引导学生收集文献资料，找到前人的化学实验方案。有学生找到一个实验方案：左边有一个广口瓶，右边量杯中盛放着水，实验者用一根橡胶管连接广口瓶的空间和水，把红磷投入广口瓶，让红磷燃烧，之后立即密闭广口瓶，观察量杯中水的升起变化，记录水位升高的刻度。量杯中水升起的体积就是广口瓶中氧气的体积。在准备开展实验时，教师引导学生结合学过的理论思考这个化学实验是否存在漏洞，如左边广口瓶中溢出的氧气体积与量杯减少的体积一定相等吗？经过教师的提醒，学生发现这个实验方案是存在漏洞的。在红磷燃烧后密闭广口瓶，红磷燃烧的氧气已经溢出一部分。并且，红磷燃烧后立即密闭广口瓶这个实验过程缺乏可操作性。其次，教师引导学生思考如何修改实验方案，学生经过思考，认为应当把广口瓶改为试管，使用试管以后，可以用酒精灯给试管加热。由于红磷的燃点比较低，只要密闭的空间温度升高，红磷就能够燃烧。实验前，应把试管密闭起来，然后用一根橡胶管连接试管的空间和量杯中的水。
在教师引导学生优化实验设计的过程中，学生理解了可以借助前人的实验经验进行化学探究实验。然而，引用前人的方案并不意味着盲从，在获得实验方案后，学生必须结合理论知识分析实验设计的合理性，并根据实验需求改良实验方案。教师通过引导学生学会收集实验资料，使学生具备基本的实验探究能力，使学生通过改良实验设计培养自身的实验创新能力。
三、引导学生具备证据推理和模型认知的能力，帮助学生提高思维水平
在学生实验时，教师要引导学生学会采集实验证据，然后根据数据的变化，获得化学转换模型。在这一过程中，教师要引导学生应用科学的方法来采集数据，应用直观的方式来呈现数据，使其学会分析实验数据的变化，建立化学转换模型公式。
以教师引导学生测定空气中的氧气含量的实验为例。教师引导学生发现，当红磷开始燃烧后，燃烧的火焰是黄色的，燃烧过程中冒起大量白烟，一段时间以后，红磷渐渐熄灭，白色的烟在冷却后生成白色的固体，这些固体溶于水。量杯中的水被导入广口瓶，量杯中水的体积减小1/5。学生认为，结合化学理论知识，可知红磷在有氧的环境下燃烧，公式为4P+5O22P2O5 。燃烧过程中生成的白烟形成的固体就是五氧化二磷，它溶于水，在水中形成磷酸。在实验过程中，学生理解了化学实验的开展方法，就是建立一个化学实验环境，通过观察变量的变化，了解化学转换公式中其他因素产生的数据变化。变量和其他因素产生的数据变化，就是化学转换模型公式。在实验中，学生要仔细观察整个实验产生的化学变化，以此验证化学转换公式及模型应用的合理性。
在实验教学中，教师要引导学生学会收集数据及建立化学转换模型，要让学生意识到：在微观角度，化学实验产生的数据可以成为推理出抽象化学模型的数据依据。学生必须学会用建立模型的方法分析化学转换本质，找出化学变化背后的规律。
四、引导学生具备化学学科精神和坚持真理的态度，帮助学生端正学习态度
在实验过程中，一些学生如果遇到挫折，就会产生消极学习的心理。教师要引导学生认识到，在实验中、在化学学习时一定会遇到挫折，但不能遇到挫折就回避问题，而要学会观察和分析，发现问题产生的原因，找出纠错的策略。学生只有具备化学学科精神和坚持真理的学习态度，才能够在学习过程中逐渐成长。
以教师引导学生测定空气中的氧气含量的实验为例。学生在实验中发现，即使同一实验，不同的学生观察量杯中刻度的变化，得到的数值也不尽相同。这让学生产生学习困惑。很多学生不知道如何解决这一问题。有些学生觉得有一点误差不是很大的问题，如果实验数据和理论数据不一致，实验者可以编一个数据完成实验任务。此时教师要引导学生观察每个学生观察量杯刻度的方法。学生发现，有些学生是用平视量杯刻度的方法读取数据，有些学生是用俯视量杯刻度的方法读取数据，这就导致测量数据存在误差。学生通过阅读资料，了解到观察量杯刻度时必须平视量杯，这是统一测量标准、减少数据读取误差的方法。通过教师引导，学生意识到在学习过程中，遇到困难就回避，不利于自己的学习和成长。学生只有学会正视困难，找到解决问题的策略，才能获得更多的知识[1]。
结 语
教师要引导学生在实验过程中学会把理论和实践相结合，积累理论知识，掌握实验的技能，提高应用实验探究化学知识的学习能力，具备收集证据和建模的思想，培养高阶思维水平。教師开展这样的实验教学，能够更好地培养学生的核心素养。
[参考文献]
林梅.核心素养视角下如何开展高中化学实验教学[J].名师在线，2019（03）：48-49.
作者简介：周迎春（1973.1—），女，江苏盐城人，本科学历，中学一级教师。
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