学生化学实验核心素养的实践分析

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化学学科育人价值包括正确的价值观、必备品格和关键能力，是学生在化学学科学习过程中逐渐形成的，也是学科的核心素养的体现[1]，进行实践活动是培养核心素养的必要途径。化学学科特有的实践活动——化学实验，对化学核心素养的形成和发展具有无以替之的作用[2]。核心素养导向下的实验教学不仅仅局限于知识和技能的习得，因此，教师应该转变教学理念，通过化学实验培养和提高学生的综合素质和能力。实验能够提供给每个学生动手操作、相互配合的机会，不仅提高实验操作能力，还能激发学习的兴趣，教师应利用好实验教学中的细节潜移默化地影响学生。学生实验操作的思维和能力可以经化学实验教学强化，同时学生思想与行为之间的转化也通过实验得到锻炼，使学生能够结合自身经历来对课堂教学内容进行实际的对接，明确化学学科知识学习的现实意义，从而塑造科学的化学学习观念[3]。本文结合初中化学实验教学的实践，对利用化学实验深化学生学科核心素养的培养进行总结和讨论。

1谨慎对待火柴，科学控制燃烧

高锰酸钾制氧气是沪教版九年级化学的第一个学生实验，对于很多学生而言，点燃酒精灯这步操作时，可能是第一次使用火柴。当点燃后竖放火柴杆，会发现火焰逐渐变小，熄灭；而将火柴头斜向下，火焰比较稳定（图1）。不同的手法，为何火焰的稳定性截然不同呢？等学到关于燃烧这课时，回顾这个问题，学生根据燃烧的三个条件推理出：火柴燃烧时，满足了物质具有可燃性以及与氧气接触这两个条件，熄灭的原因是温度没有达到着火点；火柴头朝上，热量向上散发，而下面的火柴杆温度达不到着火点，因此火柴逐渐熄灭。有了这个实验经验，学生能够切身体会到燃烧条件与灭火方法的关系，并且通过使用已学知识进行简单的证据推理，从而锻炼了解决问题的能力。点燃酒精灯后，火柴也不能随意丢弃，因为熄灭后火星温度经传感器测定仍达到200℃左右，如果扔到着火点较低的可燃物边上，容易引发火灾。教师可以通过手持温度传感器，测出火柴从点燃到完全熄灭的温度变化曲线，当场演示或者制成微课给学生看，通过摆事实讲道理，学生能够更加慎重地对待用完的火柴以及生活中的一些烟头等，社会责任也在潜移默化中形成。

2设置实验探究，培养科学思维

化学实验教学时，要坚持以学生为主体，避免在进行实验操作、探究的过程中给学生带来不必要的干扰，使学生自主探究能力和创新意识得到充足的锻炼和发展。另外，为了发展学生的逻辑思维和探究能力，离不开教师的主导作用，教师应当及时地给予答疑或正确操作的指导，过程中注重教学启发，而不是直接公布答案或是帮学生完成实验[4]。以镁和酸反应为例，镁呈银白色，但实验室存放的镁条通常表面呈灰黑色，使用时，需要用砂纸打磨掉这一层。有学生会提问，这一层灰黑色的到底是什么物质？学过镁条能在二氧化碳中燃烧产生炭黑的知识后，有同学猜测是活泼的镁常温下与二氧化碳反应，这一层是碳。教师可以引导他们尝试不打磨镁条，直接和酸反应，经观察：反应完后，试管底部没有黑色残留物。结合已学知识：炭黑常温下不与酸反应，证明镁表面灰黑色物质不是炭黑。虽然不能推出这一层到底是什么物质，但是经历了一次简单的探究，验证完猜想后，学生获得一定成就感的同时，逻辑推理以及整合所学知识，解决实际问题的能力得到了锻炼。

3联系生活经验，解决操作难题

运用化学知识来解决生活中的问题，是化学核心素养的育人价值体现，而运用生活经验来“反哺”化学实验操作，是一种情境与学科知识的融合，两者相辅相成，降低了学生的理解难度，加深了实验印象，是核心素养中科学精神的一次升华。某次制备二氧化碳的学生实验中，有好几组学生的仪器气密性达不到要求，由于导管与橡胶管连接无误，长颈漏斗下端也已经液封好了，但是导管口放在水槽中始终没有气泡冒出。经过排除法判断，原因是橡胶塞老化导致与容器口接触的地方漏气，但由于条件限制，没有凡士林，不能涂抹在橡胶塞边缘防止漏气，然而联想到腌泡菜的坛子的密封方法——在盖子周围倒水没过边缘，几乎完全阻隔了内外气体的连通以及细菌的侵入（图2），因此教师可以指导学生在橡胶塞与容器接触的一圈部位淋一圈水，里面的气体被堵住之后，很快导管口就产生气泡了。

4强调废液处理，培养社会责任

引导学生认识环境保护和资源合理利用的重要意义，帮助学生树立可持续发展意识和绿色化学理念[5]，这也学科核心素养中社会责任的部分体现。实验室制备二氧化碳结束后，发生装置内不再观察到气泡，学生普遍认为盐酸已完全反应，瓶中为氯化钙（溶于水呈中性）、水（含CO2）和石灰石残渣。测量一下反应后的溶液pH，结果显示pH值3～4，依然呈酸性，说明盐酸还有剩余，只是浓度不足以和石灰石继续反应，此废液若直接倒入下水道，会造成金属管道被腐蚀的不良后果。教师可以引导学生，通过向回收的废液中加入氢氧化钠溶液，调节液体pH至6～8之间，同时生成溶解度较小的白色氢氧化钙，静置后上层清液即可排放，而下层的氢氧化钙可以回收利用[6]。如果提前让学生知道这个知识，并提醒他们将废液倒入专门的回收桶中，希望以后在倾倒废液前会思考：能不能直接倒入下水道？是否可以节约资源，回收再利用？从而养成废液处理的习惯和意识。科学态度和社会责任感，需要化学教师充分利用教学中恰当的情境，长期坚持，循循善诱，不是通过一节课一个实验就能养成的，由此达成学生形成高度的科学态度和社会责任感，为化学学科培养高素质人才[5]。

5结语

所谓学习，并不是为了把知识塞进大脑中，而是一种提高认识的清晰度的行为。初中生经过一年化学课程的学习，食品包装袋背后的成分表里的物质名称大多不再是复杂难懂的术语，可以用理论知识帮助家里保养铁锅和菜刀，会通过调节燃气灶风门的大小，对燃料进行合理地利用并减少污染物排放……，这正是教师所期望的——在具备化学核心素养的情况下，学生们能不断清晰地认识世界，改变生活，善待环境。

参考文献：

[1]陈进前.基于化学学科核心素养发展制订教学目标[J].化学教学,2018(07):8-12.

[2]纪娜,余新红.基于化学学科核心素养的线上教学模式初探[J].中国现代教育装备,2020(22):61-62.

[3]俞桂娟.核心素养导向下化学课堂教学策略探究[J].读写算,2020(28):123-124.

[4]杨伟琼.立足化学教材，培养学生的核心素养探究[J].知识文库,2020(20):152;154.

[5]王卫,张忠孝.基于核心素养“科学态度和社会责任”培养的教学设计——以人教版必修2“环境保护和绿色化学”为例[J].化学教学,2019(03):46-49.

[6]曹葵,朱慧娟,马欣瑞.中学化学实验室废弃化学品无害化处理的初步研究[J].化学教学,2019(07):76-79.

作者：赵晓薇 单位：昆山市城北中学