基于学科核心素养的初中化学实验教学策略研究

作者简介：何小军（1969～），男，汉族，甘肃天水人，武山县马力中学，研究方向：中学化学教育教学。

摘 要：新课标背景下，培养学生的化学学科核心素养是当前初中化学教学的重要目标之一。这包括培养学生的化学基本概念、实验技能、科学探究能力、科学态度和价值观等。与此同时，通过实验教学，学生能够更加深入地理解和掌握化学知识，培养科学思维和实践能力，为未来的学习和生活打下坚实的基础。基于学科核心素养，研究初中化学实验教学的有效策略，目的是为教学活动提供理论支持和实践指导，指向是提高学生的化学学习效果和综合素质。

关键词：化学学科；核心素养；实验教学；初中化学；学生主体

中图分类号：G633.8

文献标识码：A

文章编号：1673-8918（2024）21-0124-06

众所周知，初中化学是一门以实验为基础的学科，实验教学在培养学生的化学学科核心素养中起着关键作用。通过实验教学，学生可以更直观地了解化学反应的过程和现象，增强对化学知识的理解和记忆。同时，实验教学还可以培养学生的实验操作技能、观察能力、分析问题和解决问题的能力，促进学生综合素质的发展。

一、 初中化学学科核心素养概述

初中化学学科核心素养包括化学基本概念、实验技能、科学探究能力、科学态度和价值观等方面。这些素养是学生未来在化学领域发展所必需的，也是学生综合素质的重要组成部分。①化学基本概念是化学学科的基础，包括元素、化合物、化学反应、化学方程式等。这些概念是学生学习化学、理解化学现象和解决化学问题的基础。通过学习和掌握这些基本概念，学生可以更好地理解化学的本质和规律，为后续学习打下坚实的基础。②实验技能是化学学科的核心技能之一，包括实验操作、仪器使用、数据记录和分析等。实验是化学学科的重要组成部分，通过实验学生可以验证和探究化学原理，理解物质的变化和性质，培养观察、分析和解决问题的能力。实验技能的培养不仅有助于学生掌握化学知识，还可以培养学生的实践能力和创新精神。③科学探究能力是化学学科的核心能力之一，包括提出问题、设计实验、观察现象、分析数据、得出结论等。科学探究能力是学生未来在化学领域发展所必需的，也是培养学生创新精神和探究精神的重要途径。通过科学探究，学生可以更好地理解化学学科的本质和规律，培养科学思维和科学方法，提高解决问题的能力。④科学态度和价值观是化学学科的核心素养之一，包括求真务实、严谨认真、勇于探索、尊重事实等。科学态度和价值观是学生未来在各个领域发展所必需的，也是培养学生人文素养和道德品质的重要方面。通过化学学科的学习，学生可以培养正确的科学态度和价值观，树立正确的世界观和人生观，增强社会责任感和使命感。

二、 初中化学实验教学发展历程

（一）初始阶段

早期的化学实验教学以教师演示实验为主，学生很少有机会亲自参与实验。教学方式主要是教师先讲解理论知识，然后进行实验演示，学生观察并记录实验结果。这种教学方式虽然可以帮助学生理解部分基础概念，但学生缺乏实践操作的机会，对实验的理解和记忆不够深刻。

（二）实验技能培养阶段

随着教育理念的更新和课程改革的推进，实验教学逐渐注重学生实验技能的培养。这一阶段，教师开始引导学生进行部分基础实验操作，如加热、冷却、称重等。学生在教师的指导下，通过实践操作来培养实验技能和探究能力。同时，实验教学也开始注重实验安全教育，确保学生在安全的环境中进行实验。

（三）科学探究能力培养阶段

随着科学教育的不断发展，实验教学开始更加注重学生科学探究能力的培养。在这一阶段，教师引导学生提出问题、设计实验、观察现象、分析数据并得出结论。学生不再是被动地接受知识，而是主动参与到科学探究的过程中，培养了创新思维和实践能力。

（四）多元化实验教学阶段

随着信息技术的发展和教育理念的更新，实验教学开始向多元化方向发展。除了传统的实验室实验，教师还利用数字化实验、虚拟实验等手段进行实验教学。这些新的教学方式可以帮助学生更深入地理解化学现象和原理，提高实验教学的效果和质量。

（五）科学态度和价值观培养阶段

在当前的化学实验教学中，教师也开始注重学生科学态度和价值观的培养。通过实验教学，引导学生树立正确的科学态度和价值观，如求真务实、严谨认真、尊重事实等。同时，教师还注重培养学生的环保意识和社会责任感，将实验教学与实际生活和社会问题相结合，使学生更好地理解化学学科的价值和意义。

三、 基于学科核心素养的初中化学实验教学的重要意义

（一）促进学生科学素养的发展

化学实验是化学学科的重要组成部分，通过实验教学，学生可以更加深入地理解和掌握化学知识，培养科学思维和探究能力。在实验过程中，学生需要观察、思考、分析、归纳和总结，这些过程能够锻炼学生的观察能力、实验操作能力、数据处理能力和科学表达能力，从而提高学生的科学素养。

（二）培养学生的实践能力和创新精神

实验教学强调学生的实践操作和创新精神，通过实验探究，学生可以亲身参与化学知识的发现和形成过程，培养实践能力和创新精神。这种教学方式能够激发学生的探究欲望和学习兴趣，帮助学生形成主动学习和终身学习的习惯。

（三）培养学生的合作精神和团队协作能力

在实验教学中，学生通常需要分组进行实验，通过小组内的合作与分工，学生能够学习到合作精神和团队协作的重要性。这种合作探究的方式能够培养学生的沟通交流能力、协作能力和组织协调能力，为学生未来的社会生活和工作打下基础。

（四）培养学生的社会责任感和环保意识

化学实验教学中，教师可以通过引导学生关注社会问题和环保问题，培养学生的社会责任感和环保意识。例如：在实验过程中强调废弃物的处理和环保措施，让学生认识到化学实验对环境的影响，从而培养学生的环保意识和社会责任感。

（五）促进化学学科的发展和进步

实验教学是化学学科发展的重要推动力量。通过实验教学，教师可以探索新的教学方法和手段，推动化学教学的改革和创新。同时，学生在实验过程中发现的问题和提出的建议，也可以促进教师对实验教学的反思和改进，从而推动化学学科的发展和进步。

四、 基于学科核心素养的初中化学实验教学策略

（一）创设情境，激发兴趣

部分学生觉得化学实验枯燥无味，缺乏主动探索的意愿。这可能与实验内容单调、缺乏趣味性有关。而创设情境、激发兴趣是化学实验教学中常用的一种教学策略，通过创设情境、引入新奇有趣的现象或问题，激发学生的学习兴趣和好奇心，使他们更加积极地参与实验探究。为此，教师可以通过创设与生活实际相关、具有趣味性和探究性的化学实验情境，激发学生的好奇心和探究欲望，引导学生主动参与实验探究。

例如：通过实验演示二氧化碳的性质和用途，让学生了解二氧化碳在生活中的作用和应用，从而激发学生对化学实验的兴趣。①教师可以使用干冰（固态二氧化碳）在教室中制造部分神奇的现象，如白雾和小水珠等。这些现象会引起学生的好奇心，促使他们思考这些现象背后的原因。②教师可以针对这些现象提出部分问题，引导学生思考二氧化碳的性质和用途。如：“为什么干冰会制造出白雾和小水珠？”“二氧化碳在我们的生活中有哪些用途？”等。③在学生的兴趣被激发后，教师可以引导学生进行实验，探究二氧化碳的性质和用途。例如：通过二氧化碳与水反应生成碳酸的实验，让学生观察到pH试纸变红的现象；或者通过二氧化碳用于灭火的实验，让学生了解二氧化碳在实际生活中的应用。通过以上方式，教师成功地创设了一个情境，激发了学生对二氧化碳性质和用途的兴趣，并引导他们通过实验探究来解密这些现象。这种教学策略有助于提高学生的实验探究能力、观察力和思考力。同时，教师需要控制好实验的安全性和效果，确保学生在安全的环境中进行实验探究。

（二）注重实验操作，培养实践能力

部分学生在实验操作上存在困难，如操作不规范、不熟悉实验器材等。这可能是因为实验课程设置不足，学生缺乏足够的实践机会。为此，在实验教学中，教师需要注重学生的实验操作，让学生亲自动手进行实验操作，培养其实践能力。教师可以通过示范、指导、纠正等方式，帮助学生掌握实验操作的要领和技巧，确保实验的安全性和有效性。

例如：自制酸碱指示剂实验是一项非常有趣且富有实践性的实验活动，可以让学生通过亲自动手操作，掌握实验器材的使用方法、实验步骤和注意事项等。①在实验开始之前，教师需要先教授学生如何使用实验器材，如滴定管、烧杯、玻璃棒、研钵等。教师可以通过演示和讲解，让学生了解这些器材的基本使用方法和注意事项。②实验步骤包括准备材料、制备酸碱指示剂、观察颜色变化、记录数据等。教师需要详细讲解每个步骤的目的和操作方法，并在实验室中示范整个实验过程，确保学生能够正确操作。③让学生自己动手制作酸碱指示剂是整个实验的核心。教师可以通过引导学生观察颜色变化，记录数据，让学生掌握酸碱指示剂制作的技巧和方法。在实践中，教师还需要不断巡回指导，解答学生的问题，确保每个学生都能够掌握实验操作的要领和技巧。④在实验过程中，教师需要强调部分注意事项，例如避免酸碱指示剂溅到皮肤或眼睛中，实验结束后要清洗器材，整理实验台等。这些注意事项可以帮助学生养成良好的实验习惯。⑤实验结束后，教师需要对实验进行总结和评价，表扬表现优秀的同学，指出存在的问题和需要改进的方向。通过总结和评价，学生可以更好地掌握实验知识和技能。

（三）创新教学方式，培养创新精神

部分教师仍采用传统的灌输式教学，学生被动接受知识，缺乏独立思考和创新精神。为解决这一问题，化学教师可以采用多种教学方式，如小组合作、探究式学习、项目式学习等，培养学生的创新精神。通过引导学生自主设计实验方案、探究实验结果等方式，鼓励学生提出自己的见解和想法，培养其创新思维和创新能力。

例如：化学魔术实验是一种非常有趣且富有创造性的教学方法，可以让学生在轻松愉快的氛围中学习化学知识，同时引导他们思考实验原理，培养其创新思维和创新能力。①教师需要设计部分有趣的化学魔术实验，如“魔棒点灯”“烧不坏的手帕”等，这些实验需要包含化学原理，但又不能过于复杂，以便于学生理解和操作。②在实验开始之前，教师需要向学生清楚地解释实验的步骤和原理，并演示整个实验过程，确保学生能够正确操作。③在实验过程中，教师需要引导学生思考实验现象背后的化学原理，鼓励他们提出自己的见解，培养其创新思维。④学生可能会对实验中的部分细节或现象感到困惑，教师需要耐心解答他们的疑问，帮助他们理解实验原理。⑤通过化学魔术实验，可以培养学生的创新思维和创新能力。如“魔棒点灯”实验可以让学生思考如何用其他物品代替魔棒实现点灯；“烧不坏的手帕”实验可以让学生思考如何让手帕在火焰中烧过后仍然保持完好。这些问题可以激发学生的好奇心和探索精神，培养他们的创新思维。

（四）注重合作与交流，培养合作精神

通常而言，在化学实验过程中，学生之间缺乏有效的合作和沟通，这可能影响实验效果和团队协作能力的提高。由此可见，培养学生的合作意识是实验教学的重要目标之一，教师可以通过分组实验、小组讨论等方式，注重学生之间的合作与交流，培养其合作精神和团队协作能力。通过小组内的分工与协作，学生能够学会沟通、倾听和表达，提高其人际交往能力和组织协调能力。

例如：化学竞赛实验是一种富有竞争性和趣味性的教学方式，它能够有效地激发学生的积极性和创造力，同时培养他们的团队合作和竞争意识。①教师需要设计适合学生水平的化学竞赛实验，这些实验应具有一定的挑战性，但同时又不能过于复杂。教师还可以根据学生的兴趣和实际需求，创新实验内容，提高学生的实验技能并丰富其理论知识。②教师将学生分成若干小组，每个小组由不同水平的学生组成，以便于学生之间互相学习和帮助。教师需要确保每个小组都有明确的分工和协作机制，提高学生的组织协调能力和人际交往能力。③在实验过程中，教师需要指导学生正确操作实验设备，注意安全事项，同时组织学生进行讨论和交流，引导学生思考实验现象和原理。通过小组内的分工与协作，学生能够更好地理解和掌握化学知识。④引入竞赛机制可以激发学生的竞争意识和团队精神。教师可以在实验结束后，根据学生的表现和成果进行评价和排名，奖励优秀的小组和个人。这种方式可以激励学生更加积极地参与实验，提高其创新和实践能力。⑤在竞赛结束后，化学教师需要组织学生进行细致总结与反思，仔细回顾实验过程和结果，确保学生可以更好地理解化学知识和原理，同时培养他们的批判性思维和解决问题的能力。