基于核心素养的实验教学
内容提要：化学是一门具有“以实验为基础”的实验科学。实验教学是落实学科核心素养的重要途径，是提高教学质量的核心手段。在教学中，要重视实验教学，充分发挥好化学实验的教育功能，通过演示实验、探究实验、分组实等创设生动的教学情景，帮助学生掌握化学基础知识和基本技能，启迪学生的科学思维，丰富学生的科学素质, 提升学生的化学素养和能力，培养学生的团队精神和合作意识。
关键词：核心素养 演示实验 探究实验 分组实验
一、在演示实验教学中丰富学生的科学素养
基于化学核心素养的演示实验教学，教师演示实验教学要求：要尽量让学生一起参与演示实验，在学生观察演示实验时要求观察需要有目的、有中心。要观中有察，察中有想，要求学生具体做到：（一）带着问题观实验；（二）通过实验看出问题；（三）边看边想问题；（四）观察后进行讨论。
为了充分发挥教师演示实验的功效，教师不但要根据教材的要求进行演示实验，更重要的是要根据学生的实际问题创新演示实验，这是培养学生研究科学的方法和形成化学观念的一种有效途径。所以教师应从下面几个方面考虑设计演示实验：（一）研究学生的认知规律，设计一些有引导性作用的实验。教学中的有些内容，从提出课题到进行典型实验，直至导出结果，中间思维跨度较大，此时需要教师对学生的认识过程作必要的引导，如果能增加有引导性作用的实验，必将有利于启迪学生的思维发展，保证学生的思维探索不间断。（二）分析学生学习中产生的疑难点，设计些有针对性的实验，找出学生发生困难的症结之处，针对他们所缺乏的感知，用设计的实验显示出来，这样做有助于学生克服学习中的障碍，解决学习中出现的疑难点。例如：“饱和溶液、不饱和溶液”的教学中，对于初三学生而言，饱和状态和不饱和状态是较为抽象的概念，学生在理解过程中会有一定的难度，为了加深学生对两个概念的理解，我在教材原有的实验基础上，增加以下的实验方案：在试管架上取出有少量硝酸钾晶体的硝酸钾溶液的试管，取一定量的高锰酸钾粉末倒入硝酸钾溶液中，充分振荡，学生发现溶液的颜色发生变化。从而深刻地理解了“某溶质的饱和溶液”概念，夯实了自身的化学基础。（三）在观察实验现象的过程中，教师应重视实验过程中对各种现象的观察与分析，引导学生既要抓住观察的重点，又要全面，更要实事求是。这样不仅可以提高学生的注意力，在加深知识印象，提高课堂效率的同时，培养学生的观察分析能力，而且可以有效地改变学生对观察到的现象不做深入分析的状况，进而激发他们积极主动探究实验的兴趣。
例如，“蜡烛燃烧的探究”实验中，我用小刀切下一小块石蜡，放于水中，引导学生从硬度、密度、能否溶于水等方面观察，继而，要求学生把观察到的现象进行总结，并帮助学生从分析中得出结论：(一)石蜡的硬度较小，因为用小刀轻轻的就可切开，（二）石蜡的密度比水小，因为它浮在水面，还可得出石蜡不溶于水，也不与水反应的结论。这样，在演示实验的过程中让学生参与观察和分析，然后通过比较从而使推理活动在思维过程中更清晰。再将正在燃烧的石蜡吹熄，迅速引燃冒出的白烟，可观察到石蜡被重新点着，这一现象激起学生的兴趣，我马上抛出“这一缕白烟是什么？”的问题，有的认为冒出的白烟是石蜡的蒸汽，有的认为是石蜡受热时放出的新物质，这种新物质有可燃性。师生共同探究，并设计实验进行验证。善于抓住这种现象，培养学生的观察能力，学会揭示化学事物的本质。
演示实验既为学生提供“生动的直观”，也对学生起到言传身教、潜移默化的作用，从而在潜移默化中丰富了学生的科学素养。
二、在探究实验教学中提升学生的化学素养和能力
基于化学核心素养的探究实验教学,教师探究实验教学要求：探究实验教学的创新设计中，（一）要注意其新颖性和独特性，要充分发挥学生的潜力，激发学生质疑、创新的意识和精神，并在老师的言传身教之下，全面激活学生的化学创造欲望和热情。（二）要注意实验设计的可行性，注重学生的新旧知识的链接，进行自主探究，以满足学生探索科学的欲望。（三）要注意对学生创造性思维的引导，注意实验的思维启迪性功能和作用。
教师要大胆的创造性的使用教材中的化学实验，将演示实验尽可能的改为学生的探究性实验，注意从科学方法论角度鼓励学生设计实验方案，引导学生体会实验设计思路，启发学生分析研究实验现象与化学本质的内在联系，从中使学生的思维深度深化，在更高层次上形成对化学学习的持久兴趣和欲望，在潜移默化中初步形成科学探究的方法和能力，体验到真理和创新实践的乐趣。
教材中有丰富的演示实验素材。在教学中，教师可以进行创造性地处理和运用，变验证为探究，从而升华实验的价值。这样处理，避免了生硬地出示结论和学生机械地接受结论，突出教师主导下的学生主体探究，使学生在积极的情感体验中获得知识和科学方法，并形成严谨的科学态度。教学中，师生对某一个问题会从不同的角度进行理解，产生不同认识。师生思维的碰撞，极容易擦出创新的火花，但需要教师敏锐地捕捉，灵活地转化为教学资源。教学中，教师要善于捕捉学生提出的问题闪光点，选择性地引导学生应用已有知识进行实验探索，其产生的教学效果远远优于教师苦心的讲授和解释。例如，在“燃烧的条件”中，我设计了课后探究：1、取一根火柴，点燃后，火柴头朝下，观察燃烧情况；另取一根火柴，点燃后，火柴头朝上，观察火柴燃烧情况，解释原因。2、用酒精灯加热有水的纸盒，观察现象，并解释原因。3、现有一根燃着的蜡烛，设计使其熄灭的方法。4、向2支高低不等的，燃着的蜡烛罩上一个烧杯，观察现象，并解释原因。
学生有目的的参与探究实验，既增加了学生的动手能力，也培养了学生的创新实践能力，探究实验课是发展和培养学生多问、多学、多思考，培养学生的探究精神，激发学生的自主参与、自主思索、自主创新，从而全面提升了学生的化学素养和能力。
三、在学生分组实验中培养学生的团队精神以及合作的意识
基于化学核心素养的学生分组实验教学，学生分组实验教学的要求：教师只要对每个实验讲清其目的要求、原理、基本做法和注意事项，稍作指导后让学生去探索、去考虑完成实验的步骤。要求学生在实验操作前收集资料、研究实验方案、组织实验研究。学生自己设计实验方案，同组实验的同学合作写出实验报告、公布实验成果、发表个性化的见解并进行交流。对于小组成员的分配也有一定的要求，最好采用以优带劣的模式。
例如：在进行“二氧化碳制取的研究”的实验教学时，让学生在阅读完教材内容后，我会要求学生通过分组合作的方式完成实验任务，这个实验可以分为三个步骤，一是在实验室中选择所适合的实验器材、组装，二是制取、收集，三是验证、验满。这些步骤可以让小组成员通过合作、协同、配合的方式完成，动手能力强的学生可以完成器材的组装，而思想严谨且理论知识掌握较好的学生可以完成第二、第三步骤，每个小组成员默契配合，认真的完成实验，制取了二氧化碳。学生通过实验操作深刻理解了二氧化碳的物理性质和化学性质。之后，每小组选一代表成员介绍本组实验的发生装置设计的优点，评价其他小组的实验的发生装置。
这样的学生分组实验教学能强化学生实验方案的自我设计，经历实验探究的过程，重视对实验结果的评估，激发学生实验探究的兴趣，提高学生的实验探究能力，有利于培养学生的科学思维能力，增强学生的创新意识。在合作完成实验的过程中，慢慢地养成合作意识。
总之，实验教学在培养学生核心素养方面有不可替代的作用。基于核心素养下的实验教学中，教师要善于引导学生发现和提出有探究价值的问题，要善于引导学生在合作中分享实验探究的成果，不断完善与改进实验探究的设想，养成独立思考、敢于质疑的习惯，培养学生的创新精神和实践能力。学生核心素养的培养，学科核心素养的渗透，说穿了就是要基于学科又要超越学科，以人为核心，以育人为目的，将教学升华为教育。
参考文献：
[1]义务教育课程标准实验教科书.2010年5月
[2] 郑长龙等.化学实验教学新视野.北京：高等教育出版社，2003
[3]耿虎.初中化学实验教学现状与思考[J].教育理论与实践，2014
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