核心素养下对初中化学演示实验改进的研究

核心素养下对初中化学演示实验改进的研究

王玉蓉

四川省攀枝花市三十一中小学校

摘要：在培养学生核心素养时，初中化学教学通过演示实验直观展现化学知识，拉近学生与知识之间的距离，让学生能够透过化学实验学习、验证化学知识的原理及本质，发展学生科学思维，提升学生科学探究与实践能力。但是传统的教育理念导致教师在演示实验的过程中忽略了对实验现实性、简洁性和观赏性的分析及研究，演示实验设计老套陈旧，操作过程可能还存在安全隐患，难以达到培养学生核心素养的目的。本文对九年级化学上册“面粉燃烧实验”进行改进，以铁粉代替面粉进行实验为例阐述核心素养下对初中化学演示实验改进对策：（一）遵循现实性、简洁性的准则，同时增强实验的新颖性和观赏性；（二）优化演示实验实施方案；（三）理性分析和反思演示实验成果。通过有趣新颖的演示实验，确保学生能够全程参与演示实验，了解实验背后的知识原理，实现乐学善学、融会贯通和高效吸收。

关键词：核心素养；初中化学；演示实验；改进研究

初中化学教学通过演示实验直观展现化学知识，拉近学生与知识之间的距离，让学生能够透过化学实验学习、验证化学知识的原理及本质。以核心素养为依托的初中化学演示实验对学生化学学习兴趣的激发、科学思维的发展、科学探究与实践能力的提升有着重要的作用。教师需要主动打破教学常规，不再沿袭传统的演示实验模式，而是想方设法地改进演示实验，全方位、多角度地刺激学生的感官，强化学生对演示实验步骤、原理、现象的理解及认知。让学生能够留下深刻的实验体验，理解实验中蕴含的化学原理,实现融会贯通和活学活用。

一、初中化学演示实验现状

演示实验在初中化学中的出现频率比较高，它既可以教师完成，也可以让部分学生协作共同完成。演示实验中通过颜色、气味等实验现象来激活学生的科学思维，直观展现学科知识原理，让学生能够留下深刻印象，实现高效学习和快速消化。但是书上有的演示实验设计老套陈旧,观赏性差,实验步骤比较繁琐,甚至操作过程中存在风险，学生实验时往往手忙脚乱，学习思路比较混乱，对演示实验存在畏难情绪，难以在自主演示的过程中验证个人的猜想并得出正确结论[1] ;有的演示实验与学生的现实生活相距甚远，极大打消了学生的学习能动性；还有的教师过多关注经验总结和主观判断，没有结合学生的思维短板以及知识薄弱点积极优化演示实验方案，化学核心素养得不到培养和提升。

二、核心素养下对初中化学演示实验改进意义

从微观的视角来看，初中化学演示实验改进有以下几个意义：首先，能够激发学生的化学学习兴趣。教师会采取最直观的方式展示化学理论知识，让学生在“眼见为实”的环境中快速消化理论知识，实现活学活用。学生通过实验对化学这门课程有一个耳目一新的感觉，美观、震撼的视觉享受让学生爱上化学。其次，有助于提升学生的实验技能，培养学生的科学思维能力。

三、核心素养下对初中化学演示实验改进对策

（一）遵循现实性、简洁性的准则，同时增强实验的新颖性和观赏性。唯美而浪漫的实验体验，震撼的视觉冲击，让学生没法不爱化学。

化学是以实验为基础的科学，实验是培养学生学科核心素养的重要关键渠道，经验丰富的教师会借助实验直观生动地展示化学理论知识，强化学生对理论知识的理解。作为化学实验的典型代表，演示实验在化学课堂中比较常见，成为了教师的必备武器[2]。但是课堂教学时间比较有限，教师需要对演示实验从实验原理、实验仪器、操作过程、培养学生能力等方面进行精心设计，教师需要遵循现实性和简洁性的准则，直观生动地形式演示化学实验的全过程，真实客观地再现实验原理，同时兼顾实验的新颖性和观赏性，让学生直观快速地通过实验演示理解理论知识，掌握较为简单的实验技巧，培养科学思维能力。

我在教学中改进了一个实验。九年级化学上册（人教版）132页实验7-2验证“可燃物与氧气的接触面越大燃烧就越剧烈”的原理。书上采用了面粉、蜡烛、带盖的塑料桶、打气桶等实验仪器，通过面粉爆炸验证化学原理，有一定危险性。我对这个实验从原理、实验药品、实验仪器、实验操作进行了较大的改动，改动后实验新颖，视觉效果震撼，学生参与度高，效果好。

铁粉在空气中燃烧的实验设计如下：

1.实验目的：探究可燃物燃烧的剧烈程度与空气的接触面的关系

2.实验用品：打火机、小木棍、酒精灯、打气筒、塑料瓶、弯管、细铁粉、药匙、酒精、三脚架、蒸发皿、坩埚钳、细铁丝、陶土网、湿抹布

3.实验说明：                     

说明：该实验中细铁粉剧烈燃烧火星四射，像流星雨一样划过，震撼而美丽。该实验分为两部分，第一个部分是直接在空气中点燃铁丝，第二个部分是将细铁粉装入图二的半截塑料瓶中，然后对准蒸发皿中燃烧的酒精火焰斜上方，用打气筒打气吹出细铁粉，观察实验现象。

4.实验操作及现象：

(1)将适量的酒精倒入蒸发皿中，放在三脚架上，点燃酒精灯，用燃烧的小木棍去引燃蒸发皿中的酒精；

(2)用坩埚钳夹一根细铁丝，放置火焰上方，一段时间后，观察到铁丝无火星，不燃烧；

(3)将切掉下半部分的塑料瓶连接打气筒，并向塑料瓶中用药匙装入适量的细铁粉，放置在火焰斜上方，压打气筒，喷出细铁粉，观察现象。

实验现象：铁丝没有燃烧；细铁粉剧烈燃烧，火星四射。

  实验在学生的一片惊讶声中结束。

5.实验结论：（学生归纳）可燃物燃烧的剧烈程度与空气的接触面有关。

（二）优化演示实验实施方案

为了培养学生严谨的科学思维，教师需要积极优化演示实验实施方案。比如，在指导学生进行上面的实验时，教师可以结合演示实验的关键节点进行设问，让学生带着问题自主操作，培养学生的学习思维，让学生能够逐步养成严谨的科学思维习惯。比如在上面的演示实验中“如何设计一组对比实验验证可燃物燃烧剧烈程度与空气的接触面有关？”、“变量是什么？”、“怎样才能把铁粉喷得更高呢？”、“实验过程中人与火源保持多远的安全距离？”通过层层设问来优化演示实验的实施方案。让学生一边思考、一边调整，自主完成思维训练任务，形成严谨的思维模式并开展演示实验，不再过多依赖于外界。

（三）理性分析和反思演示实验成果

在完成基本演示实验任务后，教师则需要组织开展演示实验的成果分析和反思工作，培养学生的思维批判性，为学生学科核心素养的提升做好准备。新课改倡导教师以学生为中心，鼓励学生大胆反思、自主质疑，确保学生能够经历学科学习的全过程，自主分析新知识并实现理性判断和科学总结，形成良好的批判性思维能力。教师需要在这一教学目标的导向下引导学生站在不同的视角理性分析和反思演示实验的成果，自主总结经验教训。比如在上面的实验中有些学生由于加入的铁粉太多，喷出铁粉过于集中，铁粉燃烧效果不明显，教师可以引导学生自主设计几组铁粉的量，通过实验找出加入铁粉的最佳用量。让学生自主设计不同的衍生实验方案，深度思考实验的成果并进行对比分析，借此机会提升学生的认知高度及思维层次，确保学生能够逐步形成批判性的化学学习思维。

结语

传统僵化的演示实验教学备受诟病，极大阻碍了学生的思维发散，不利于学生学科核心素养的培养。化学教师需要打破教学常规，深度剖析化学演示实验的改进要求，精心设计简洁性、现实性的演示实验，逐步优化演示实验实施方案，鼓励学生理性分析和反思演示实验成果，一步一个脚印地引导学生，真正实现环环相扣。确保学生能够全程参与演示实验，了解实验背后的知识原理，实现乐学善学、融会贯通和高效吸收。

参考文献

[1]刘艳. 核心素养下如何优化初中化学演示实验教学策略[J]. 中文科技期刊数据库(文摘版)教育, 2021(6):2.

[2]周爱国. 核心素养下的初中化学演示实验教学[J]. 文理导航, 2021(32):46-47.