張志杰 馬東梅

[摘 要]實驗教學(xué)在中學(xué)化學(xué)新課程中占據(jù)十分重要的地位。通過分析相關(guān)的化學(xué)實驗教學(xué)案例，探討在化學(xué)核心素養(yǎng)發(fā)展背景下，如何通過改變實驗教學(xué)方式進(jìn)一步轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究意識和創(chuàng)新意識，充分落實新課程理念下發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的目標(biāo)。

[關(guān)鍵詞]核心素養(yǎng)；化學(xué)實驗；科學(xué)探究意識；創(chuàng)新意識

[中圖分類號] G633.8 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-6058（2018）29-0063-02

核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確的價值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力，而化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，實驗是學(xué)生獲取化學(xué)知識經(jīng)驗和檢驗化學(xué)知識的重要手段，是提高學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)和進(jìn)行有效教學(xué)的重要途徑。

化學(xué)的魅力在于豐富多彩的化學(xué)實驗，因此應(yīng)以實驗為載體提高化學(xué)課堂教學(xué)的有效性，發(fā)展學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

在實際教學(xué)中，學(xué)生往往開始時對化學(xué)實驗充滿好奇和向往，但是隨著教學(xué)的延伸，學(xué)生漸漸對化學(xué)實驗失去了興趣，甚至對實驗產(chǎn)生了恐懼。究其原因：一是在傳統(tǒng)教學(xué)中化學(xué)實驗多是驗證性實驗，這些實驗的設(shè)置往往忽視對學(xué)生科學(xué)探究意識的培養(yǎng)，接受式的學(xué)習(xí)使學(xué)生漸漸失去學(xué)習(xí)興趣；二是教師在教學(xué)中以演示實驗為主，剝奪了學(xué)生親身體驗、實踐和探究的機(jī)會，使化學(xué)實驗淪為知識灌輸?shù)母接蛊罚@讓學(xué)生產(chǎn)生了抵觸情緒。

針對以上問題，為了進(jìn)一步提高化學(xué)課堂教學(xué)的有效性，充分落實新課程理念下發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)，我們在化學(xué)實驗教學(xué)方式上做了一些大膽嘗試，獲得了一些感悟和收益。

一、優(yōu)化實驗設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究意識

探究式實驗教學(xué)是指學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，運(yùn)用已有的知識和技能，自己設(shè)計實驗方案，進(jìn)行實驗操作，去探索和解決問題的一種教學(xué)模式。

目前，化學(xué)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀是：教師講實驗，學(xué)生“照方抓藥”做實驗。要改變這種現(xiàn)狀，關(guān)鍵在于加強(qiáng)化學(xué)實驗的探究化設(shè)計，使學(xué)生參與到實驗探究的活動過程中。優(yōu)化實驗設(shè)計，有利于發(fā)揮化學(xué)實驗的功能，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究意識。

下面，以人教版必修1“Fe3+和Fe2+的性質(zhì)”實驗為例來進(jìn)行說明。

1.實驗?zāi)康?/p>

探究Fe3+和Fe2+的化學(xué)性質(zhì)。

2.猜想與假設(shè)

根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理預(yù)測：Fe2+ 具有還原性，F(xiàn)e3+具有氧化性。

3.制訂實驗方案

藥品：FeCl3 溶液、FeSO4溶液、KSCN溶液、NaOH溶液、鐵粉、銅粉、KI溶液、CCl4 、氯水、酸性高錳酸鉀溶液、過氧化氫、Vc。

任務(wù)1：先思考要研究一種物質(zhì)，是拿著藥品直接做實驗，還是先分析，制訂好方案后再做實驗；然后對藥品進(jìn)行簡單分類。

氧化劑：FeCl3 溶液、氯水、酸性高錳酸鉀溶液、過氧化氫。

還原劑：FeSO4溶液、鐵粉、銅粉、KI溶液、Vc。

其他試劑：KSCN溶液、NaOH溶液、CCl4 。

任務(wù)2：將實驗?zāi)康暮蛯嶒炘O(shè)計內(nèi)容填入下表。

任務(wù)3：根據(jù)實驗設(shè)計完成實驗，將現(xiàn)象和結(jié)論填入下表。

4.歸納與總結(jié)

通過探究式實驗設(shè)計，積極為學(xué)生創(chuàng)造了新意境，充分挖掘了學(xué)生的潛能；引導(dǎo)學(xué)生去大膽地創(chuàng)新和思考，把學(xué)生導(dǎo)入科學(xué)探索的新起點、新境界和新高度，讓他們身臨其境，刻苦努力地探索新知識，解決新問題，獵取新成果，從不同角度、用不同方法、在不同層次上觀察和思考，并進(jìn)行分析、歸納和總結(jié)，充分發(fā)展了學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

二、改進(jìn)演示實驗，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識

在化學(xué)教學(xué)中，許多化學(xué)概念、原理和規(guī)律的引入都是以實驗的方式展開并最終由實驗加以論證的。而演示實驗，是中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)的主干，它幫助學(xué)生直觀、生動、形象、深刻地理解化學(xué)反應(yīng)原理及物質(zhì)的化學(xué)變化形式，是學(xué)生獲得感性認(rèn)識的重要來源。但是，教材中的部分演示實驗在安全性、微型化、可操作性、生活化和探究性等方面存在這樣或那樣的不足，因此，通過演示實驗的改進(jìn)和革新，有利于提高實驗教學(xué)的有效性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和社會責(zé)任感。

例如，“鈉和水的反應(yīng)”是現(xiàn)行人教版高一化學(xué)中一個非常重要的實驗，它既可作為教師的演示實驗，又可作為學(xué)生的分組實驗。在現(xiàn)行《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書（必修1）》中，是將鈉直接投入到盛水的燒杯中，這樣操作雖然簡單，但由于鈉暴露在空氣中和氧氣直接接觸，反應(yīng)放出的熱量使鈉塊燃燒，同時反應(yīng)生成的氫氣和空氣中的氧氣在爆炸極限內(nèi)形成爆炸性混合氣體，在鈉塊附近發(fā)生爆炸，產(chǎn)生“啪啪”的爆炸聲，造成堿液飛濺，存在極大的安全隱患；同時該實驗無法收集并檢驗反應(yīng)生成的是氫氣，實驗結(jié)論缺乏說服力?；谝陨显颍覀冊趯嶒灥奶骄窟^程中綜合考慮了實驗的安全性、可操作性，及能否讓學(xué)生能觀察到明顯的實驗現(xiàn)象等因素，對“鈉和水的反應(yīng)”實驗進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn)。

1.按右圖組裝實驗儀器：在礦泉水瓶中加入約300毫升的蒸餾水，滴加2至3滴酚酞試液，再加入約50毫升的煤油，擰緊瓶蓋，將廢舊輸液管的針頭插入礦泉水瓶蓋，針頭露出瓶蓋約1cm，往蒸發(fā)皿中加入適量肥皂液。

2.取一塊綠豆大小的鈉，用濾紙吸干表面的煤油，打開瓶蓋將鈉放入礦泉水瓶中。由于鈉的密度大于煤油而小于水，因此鈉塊處于煤油和水的液面之間并和水接觸發(fā)生反應(yīng)。在反應(yīng)生成氣體的推動作用下，鈉在蒸餾水和煤油之間上下跳動，同時反應(yīng)放出的熱使鈉熔化成小球，加有酚酞的蒸餾水隨之變紅，說明反應(yīng)生成了氫氧化鈉。

3.等鈉和水反應(yīng)發(fā)生約3至6秒鐘，產(chǎn)生的氫氣排出瓶中大部分空氣后，將輸液管的另一頭插入肥皂液中，可以看到蒸發(fā)皿中產(chǎn)生大量的肥皂泡，等反應(yīng)結(jié)束后，從肥皂液中取出輸液管，用火柴點燃肥皂泡，聽到尖銳的爆鳴聲，說明產(chǎn)生的氣體是氫氣。

通過實驗的創(chuàng)新改進(jìn)，實驗操作更為簡單，實驗過程也更安全可靠，避免了鈉和水反應(yīng)的同時又和氧氣反應(yīng)，同時鈉和水的反應(yīng)與氣體的制取、收集、檢驗巧妙地組合在一起，方案科學(xué)合理，裝置簡單，且充分利用了礦泉水瓶和廢舊輸液管，變廢為寶，在提高實驗效果的同時，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識、科學(xué)態(tài)度和社會責(zé)任感，發(fā)展了學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

總之，化學(xué)實驗是學(xué)生獲取化學(xué)知識的重要手段，其探究過程是促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí)、提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力和化學(xué)核心素養(yǎng)的良好載體。在新課程理念下，我們必須轉(zhuǎn)變觀念，通過實驗教學(xué)逐步轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和科研意識，從而有力地推動化學(xué)有效教學(xué)，全面落實新課程理念下“素養(yǎng)為本”的教學(xué)思想。

（特約編輯 溫 簡）