基于發(fā)展核心素養(yǎng)的初中化學(xué)課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)探索

余義榮

【摘要】科學(xué)精神與實(shí)踐創(chuàng)新能力都是當(dāng)前我國(guó)學(xué)生核心素養(yǎng)體系的重要組成部分?；瘜W(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開展對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、思維能力、動(dòng)手能力、探究能力、實(shí)踐創(chuàng)新能力都有重要作用。本文將對(duì)基于發(fā)展核心素養(yǎng)的初中化學(xué)課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的設(shè)計(jì)原則、思路、素材篩選進(jìn)行闡述，對(duì)部分開展的實(shí)驗(yàn)案例進(jìn)行剖析。

【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng)；初中化學(xué)；課外實(shí)驗(yàn)

一、基于發(fā)展核心素養(yǎng)的初中化學(xué)課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的設(shè)計(jì)原則

“實(shí)踐出真知。初中是學(xué)生接觸化學(xué)知識(shí)的啟蒙階段，這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣至關(guān)重要。將課本的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活中，去體驗(yàn)知識(shí)帶來的樂趣是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力的有效途徑?；诎l(fā)展核心素養(yǎng)的初中化學(xué)課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的設(shè)計(jì)必須遵循以下原則：

1.知識(shí)性：知識(shí)是開展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的理論前提，教師要以課本中的基礎(chǔ)知識(shí)為牽引設(shè)計(jì)課外實(shí)驗(yàn)，或是將課內(nèi)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)改進(jìn)后更合適于學(xué)生在家獨(dú)立完成，這樣既能強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)意識(shí)，也能檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。

2.技能性：動(dòng)手實(shí)驗(yàn)是學(xué)好化學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開展能鍛煉學(xué)生的基本操作技能，這也是對(duì)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)操作的有力補(bǔ)充。

3.生活化：知識(shí)來源于生活，又服務(wù)于生活，課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)要從生活中精心挖掘素材，如：利用建筑廢料、生活廢棄物、廚房中的餐具、食物配料等設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。

4.綜合性：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科的融合，如：化學(xué)與物理知識(shí)，化學(xué)與生物知識(shí)等。

二、基于發(fā)展核心素養(yǎng)初中化學(xué)課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的設(shè)計(jì)思路和素材篩選

初中化學(xué)課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的設(shè)計(jì)思路要切合化學(xué)核心素養(yǎng)的內(nèi)涵，與學(xué)科核心素養(yǎng)接軌?；瘜W(xué)學(xué)科特有的知識(shí)、思想、觀點(diǎn)、方法不僅是教學(xué)內(nèi)容的主體，更是構(gòu)成學(xué)科“核心素養(yǎng)”的組成元素?；瘜W(xué)核心素養(yǎng)所包含的內(nèi)容及可設(shè)計(jì)的課外實(shí)驗(yàn)素材如下：①宏觀辨識(shí)與微觀探析：素材可以考慮利用自制酸堿指示劑判斷中和反應(yīng)的發(fā)生等；②變化觀念與平衡思想：初中階段平衡思想較為超前，但變化觀念的形成也很重要，要讓學(xué)生意識(shí)到化學(xué)研究的變化就是化學(xué)變化，素材可以考慮用食品干燥劑（生石灰）制石灰水并檢驗(yàn)雞蛋殼中含有碳酸鈣等；③證據(jù)推理與模型認(rèn)知：素材可以考慮利用藥用雙氧水尋找可代替二氧化錳的催化劑，制作分子模型等；④實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)：素材可以考慮探究鐵釘生銹的條件，自制簡(jiǎn)易凈水器，泡沫滅火器等；⑤科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任：素材可以考慮測(cè)定雨水的pH并分析是否為酸雨。若為酸雨還可進(jìn)一步調(diào)查該地區(qū)是否有工廠以及這些工廠主要使用的是哪些燃料？嘗試分析造成酸雨的主要原因等。

三、基于發(fā)展核心素養(yǎng)初中化學(xué)課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的案例分析

基于發(fā)展核心素養(yǎng)的初中化學(xué)課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)形式多樣，可以包括：家庭小實(shí)驗(yàn)，儀器制作，模型制作，調(diào)查研究等。下面將結(jié)合實(shí)際教學(xué)開展的幾個(gè)課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)案例進(jìn)行介紹和剖析。

案例1：自制氧分子、氫分子、水分子等模型

實(shí)驗(yàn)用品：廢舊乒乓球、中藥丸的塑料外殼、玩具塑料小球、直徑3mm的鐵絲、酒精燈、粘合劑。

制作方法：將紅熱鐵絲穿進(jìn)廢舊乒乓球（或塑料藥丸殼、玩具塑料小球），再將鐵絲另一端加熱至紅熱后穿進(jìn)另一個(gè)廢舊乒乓球（或塑料藥丸殼、玩具塑料小球），最后在結(jié)點(diǎn)處滴上些許粘合劑。

思考與討論：①可不可以用折紙來制作分子模型？

②你能做出幾種分子的模型，可以跟同學(xué)分享嗎？

設(shè)計(jì)意圖：同種原子用同種球形物，不同球形物代表不同原子，模擬組合成分子，可以直觀地觀察分子結(jié)構(gòu)，也可以通過拆分不同的分子模型演示化學(xué)反應(yīng)的過程，如：電解水，氫氣燃燒等，從微觀的角度理解化學(xué)反應(yīng)的過程。

案例2：自制簡(jiǎn)易凈水器

實(shí)驗(yàn)用品：礦泉水瓶2個(gè)，紗布，棉花，細(xì)砂，粗砂，小卵石，木炭屑。

制作方法與實(shí)驗(yàn)過程：

①礦泉水瓶剪掉底部，將蓋子取下，并在上面鉆幾個(gè)小孔，重新擰緊，倒放；

②取一些棉花放在瓶蓋處，上面放紗布；

③依次放上木炭屑、紗布、細(xì)砂、紗布、粗砂、紗布、小卵石；

④將渾濁的水小心倒入凈水器中，用另一個(gè)剪了瓶口的礦泉水瓶接水，觀察現(xiàn)象。

思考與討論：①這個(gè)簡(jiǎn)易凈水器能除去渾水中的哪些雜質(zhì)嗎？

②這個(gè)簡(jiǎn)易凈水器的凈水速度如何？?jī)羲Ч秩绾危?/p>

設(shè)計(jì)意圖：該實(shí)驗(yàn)可操作性強(qiáng)，通過創(chuàng)設(shè)實(shí)物情境培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，又能達(dá)到廢物利用、增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)的目的。

案例3：自制泡沫滅火器

實(shí)驗(yàn)用品：空飲料瓶（開口要大一些），能放入飲料瓶的小瓶，純堿，9%食醋，洗滌劑，湯勺，棉線，小木條。

制作方法與實(shí)驗(yàn)過程：

①擰下飲料瓶的瓶蓋，用鐵釘在瓶蓋上打幾個(gè)小孔；

②先往飲料瓶里加入一些純堿，然后加入約1/3容積的水，充分振蕩（盡量配成飽和溶液）；

③往純堿溶液里加入少許洗滌劑，目的是產(chǎn)生泡沫，輕輕搖晃，使其與純堿溶液均勻混合；

④往小瓶里倒入近一瓶9%食醋，最好用白醋，用棉線綁好，并在瓶中放一條比瓶身高2～3cm的木條；

⑤點(diǎn)燃地上的小紙團(tuán)，迅速將飲料瓶翻轉(zhuǎn)，對(duì)著紙團(tuán)噴；

⑥記錄你觀察到的所有實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，思考該過程滅火的原理。

思考與討論：這個(gè)泡沫滅火器噴出氣體的速度如何？還可以進(jìn)行哪些改進(jìn)？

設(shè)計(jì)意圖：可以讓學(xué)生更好地理解泡沫滅火器的反應(yīng)原理，即碳酸鈉溶液與酸反應(yīng)快速產(chǎn)生大量二氧化碳?xì)怏w。培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，達(dá)到廢物利用和樹立科學(xué)探究精神的目的。

案例4：自制酸堿指示劑

實(shí)驗(yàn)用品：

1.玻璃杯，小茶杯，筷子，家用研缽，眼藥水瓶，紗布，帶蓋玻璃瓶，酒精溶液（酒精與水的體積比為1∶1），食醋，檸檬汁，蘇打水，食品干燥劑、生石灰溶于水后的溶液，食鹽水，蒸餾水；

2.紫苞菜，胡蘿卜，各種花瓣，植物葉子等。

制作方法與實(shí)驗(yàn)過程：

①取一些紫苞菜在研缽中搗爛，然后加入5ml酒精溶液，攪拌，使其充分浸泡2～5分鐘；

②用三層紗布過濾，得到含有紫苞菜色素的酒精溶液，將濾液裝在玻璃瓶中，放在桌上備用；

③仔細(xì)觀察試劑瓶中裝有的濾液（自制酸堿指示劑）的顏色，記錄如下表中。

④取出6個(gè)小茶杯，分別加入2～3ml食醋、檸檬汁、蘇打水、食品干燥劑、生石灰溶于水后的溶液、食鹽水、蒸餾水，然后用眼藥水瓶分別滴入2～3滴紫苞菜色素的酒精溶液，振蕩后放置在桌面上。10秒鐘后再觀察現(xiàn)象并記錄到下表中；

⑤用其他自備植物花、葉等代替紫苞菜重做上述實(shí)驗(yàn)，（得到自制指示劑2）。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并記錄到表格中。

思考與討論：①你制得的指示劑有沒有變色效果？有的話能否把它的變色情況跟同學(xué)分享？②能否設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，利用你制得的指示劑、判斷食醋與食品干燥劑生石灰溶于水后的溶液能否發(fā)生反應(yīng)？

設(shè)計(jì)意圖：酸、堿、鹽的知識(shí)是初中化學(xué)知識(shí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是這部分內(nèi)容教學(xué)上的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而酸堿指示劑的實(shí)驗(yàn)是很好的切入口。教學(xué)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)不同酸溶液都能使紫色石蕊溶液變紅及不溶堿溶液都能使無色酚酞溶液變紅感到很好奇，可以以此為契機(jī)，指導(dǎo)學(xué)生開展課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，自制酸堿指示劑完成家庭小實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生能保持持續(xù)的學(xué)習(xí)興趣。

為了讓學(xué)生更快更好地理解和掌握課外實(shí)驗(yàn)操作的方法，教師還可以將課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)方案中的關(guān)鍵步驟和操作方法錄制成微課發(fā)布給學(xué)生讓他們先學(xué)習(xí)，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。這類微課要側(cè)重呈現(xiàn)介紹儀器選擇、講解實(shí)驗(yàn)方案、播放實(shí)驗(yàn)視頻等教學(xué)環(huán)節(jié)。

四、小結(jié)

“知之者不如好之者，好之者不如樂之者?！迸d趣是學(xué)生接受任何新事物最好的老師。化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)和進(jìn)行科學(xué)探究的基礎(chǔ)和保證?；瘜W(xué)課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開展不僅能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也能提高學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力，對(duì)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)也將起到積極的作用。

【參考文獻(xiàn)】

[1]房宏.中學(xué)化學(xué)核心素養(yǎng)的構(gòu)成體系與培養(yǎng)策略[J].中小學(xué)教師培訓(xùn)，2016（6）：6.

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