創(chuàng)設(shè)多元實(shí)驗(yàn)活動(dòng)提升學(xué)生核心素養(yǎng)

教師要立足于學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展的視角，融入開放、生態(tài)的理念，拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的空間、豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)的形式，以調(diào)動(dòng)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的熱情，吸引學(xué)生融入到實(shí)驗(yàn)中操作、體驗(yàn)，促進(jìn)對(duì)化學(xué)知識(shí)的鞏固、現(xiàn)象的觀察、原理的掌握、技能提升以及結(jié)論的歸納，從而能促進(jìn)學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)的形成。一、趣味實(shí)驗(yàn)：變枯燥為有趣，吸引學(xué)生參與化學(xué)內(nèi)容抽象、復(fù)雜，與學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)不相匹配，教師以趣味實(shí)驗(yàn)活躍氛圍，能活躍課堂氣氛，營造輕松氛圍，能促進(jìn)學(xué)生對(duì)抽象內(nèi)容、深?yuàn)W原理的理解。趣味實(shí)驗(yàn)，能由淺入深地、由易到難地引導(dǎo)學(xué)生探索求知，讓他們從實(shí)驗(yàn)中習(xí)得知識(shí)，形成細(xì)致的觀察力與執(zhí)著的探究力。1.趣味引入新知，引發(fā)求知興趣。教師聚集化學(xué)知識(shí)與學(xué)生生活之間的聯(lián)系點(diǎn)，借助于有趣的實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知失衡，引發(fā)學(xué)生的探索知識(shí)的熱情，促進(jìn)他們的深入思考，讓他們產(chǎn)生“一探究竟”的愿望。如在學(xué)習(xí)人教版九上《燃燒與滅火》一課內(nèi)容時(shí)，教師將手帕浸潤(rùn)于乙醇與水配成的溶液中，再用坩堝鉗夾住手帕角放在火上點(diǎn)燃，待火焰減小后搖動(dòng)手帕令其熄滅，手帕完好如初。學(xué)生很是驚訝，對(duì)這個(gè)燒不壞的手帕產(chǎn)生好奇。教師提出問題：什么是燃燒？燃燒的特征是什么？燃燒的條件有哪些？經(jīng)過討論學(xué)生發(fā)現(xiàn)燃燒的物質(zhì)要具有可燃性，與氧氣“親密”接觸，要達(dá)到著火點(diǎn)。教師追問學(xué)生，為什么這個(gè)手帕?xí)粔?？?jīng)過交流，學(xué)生發(fā)現(xiàn)吸附在手帕空隙里的乙醇與水在燃燒中蒸發(fā)，而手帕棉纖維并未達(dá)到著火點(diǎn)，因而出現(xiàn)“燒不壞”的情況。2.聯(lián)系學(xué)生生活，化解抽象內(nèi)容?；瘜W(xué)知識(shí)涉及到化學(xué)原理、方程式、實(shí)驗(yàn)結(jié)論等的記憶，教師以趣味的生活實(shí)驗(yàn)給學(xué)生帶來直觀的認(rèn)識(shí)，能化解難點(diǎn)、變繁為簡(jiǎn)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)情境中獲得直觀的體驗(yàn)，理解抽象的化學(xué)知識(shí)。如在學(xué)習(xí)人教版九上《水的凈化》一課內(nèi)容時(shí)，教師準(zhǔn)備一盆污水，再放入硫酸鉀鋁，過一段時(shí)間會(huì)發(fā)生什么情況呢，學(xué)生發(fā)現(xiàn)水變得清了。教師引導(dǎo)學(xué)生回去后自主完成明礬凈水的實(shí)驗(yàn)，并告訴學(xué)生其凈水的原理，它溶于水后電離產(chǎn)生了Al3+，與水電離產(chǎn)生的OH-結(jié)合生成了Al(OH)3，其膠體粒子帶有正電荷，與帶負(fù)電荷的泥沙膠粒相結(jié)合，它們聚結(jié)于一起，水就變得清澈了。教師也可以運(yùn)用趣味實(shí)驗(yàn)豐富學(xué)習(xí)內(nèi)容，拓展學(xué)生的認(rèn)知視野，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，讓學(xué)生獲得愉悅的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。如在學(xué)習(xí)《燃燒與滅火》內(nèi)容時(shí)，為讓學(xué)生了解更多的滅火原理，教師聯(lián)系生活實(shí)際，向?qū)W生介紹油鍋、燃?xì)夤?、森林起火等滅火的方式，并通過模擬性的實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生獲得感性的認(rèn)識(shí)，學(xué)會(huì)合理運(yùn)用滅火原理解決問題。在油鍋起火時(shí)用鍋蓋蓋住油鍋，再端離火源；燃?xì)夤奁鸹饡r(shí)用濕抹布切斷氣源（較大時(shí)用干粉滅火器），待火滅后再關(guān)閉閥門；在森林著火時(shí)用滅火器具減少可燃物表面的氧氣，用水降低著火點(diǎn)，設(shè)置隔離帶去除可燃物……3.豐富學(xué)習(xí)形式，理解化學(xué)原理。教師要通過多種方式的趣味實(shí)驗(yàn)，吸引學(xué)生積極地參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)，了解化學(xué)知識(shí)中蘊(yùn)含的原理，能提升他們的化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，促進(jìn)他們對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解與內(nèi)化。教師要對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)加以優(yōu)化，以趣味的方式呈現(xiàn)，并運(yùn)用故事、合作、探究、視頻等方式引導(dǎo)學(xué)生探尋實(shí)驗(yàn)原理，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程產(chǎn)生清晰的認(rèn)識(shí)。如在學(xué)習(xí)《酸、堿的化學(xué)性質(zhì)》一課內(nèi)容時(shí)，教師呈現(xiàn)生活中的實(shí)際問題：人被某些蚊蟲叮咬后，怎么減輕痛癢？喜歡吃松花蛋，如何去除其澀味？沾有鐵跡的衣服如何能煥然一新？胃酸過多，如何才能解除痛苦？教師以生活中的幾個(gè)事例，讓學(xué)生感受到化學(xué)知識(shí)就在我們的身邊，會(huì)利用酸堿的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行探索，讓這些問題迎刃而解。二、探究實(shí)驗(yàn)：變演示為探究，理解原理內(nèi)涵化學(xué)知識(shí)具有實(shí)踐性，教師要引領(lǐng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、了解操作步驟，能正確使用儀器，在實(shí)驗(yàn)中提升操作技能，形成科學(xué)素養(yǎng)。很多教師借助于演示實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)過程，促進(jìn)他們對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解，但由于學(xué)生未能獲得認(rèn)真的指導(dǎo)，他們對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解往往囿于淺表，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提升。1.留有探索空間，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程。教師要激發(fā)學(xué)生的主體意識(shí)，讓他們有更多的空間去探索求知，能從多渠道獲得知識(shí)，形成參與實(shí)驗(yàn)的能力。實(shí)驗(yàn)要便于學(xué)生操作，要與學(xué)生的生活實(shí)際聯(lián)系緊密，能促進(jìn)他們對(duì)課內(nèi)所學(xué)內(nèi)容的鞏固與內(nèi)化。如在學(xué)習(xí)人教版九上《二氧化碳與一氧化碳》第一課時(shí)內(nèi)容時(shí)，學(xué)生向有兩支高矮不同蠟燭的燒杯中傾倒CO2氣體，觀察哪支蠟燭先熄滅？讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察中感受二氧化碳的性質(zhì)。2.組建探究小組，體驗(yàn)合作過程。教師要鼓勵(lì)學(xué)生組建課外學(xué)習(xí)小組，經(jīng)過篩選課題、提出假設(shè)、收集資料、研究方案，共同完成探究實(shí)驗(yàn)，從而能促進(jìn)學(xué)生協(xié)作能力的提升。教師可以圍繞環(huán)境污染等問題引導(dǎo)學(xué)生調(diào)查、參觀、實(shí)驗(yàn)、分析，并提出有效的防治措施。教師要對(duì)學(xué)生提出的方案進(jìn)行指導(dǎo)、修正、指引，以激發(fā)學(xué)生的探究潛能，促進(jìn)他們合作意識(shí)的提升。如在學(xué)習(xí)《金屬的化學(xué)性質(zhì)》一課內(nèi)容時(shí)，教師將學(xué)生分成五個(gè)小組，讓學(xué)生合作完成實(shí)驗(yàn)：組一將一根用砂紙打磨過的鋁絲浸入硫酸銅溶液中，過一會(huì)兒再取出來，看有什么現(xiàn)象發(fā)生？組二將一根潔凈的銅絲浸入硝酸銀溶液中，過一會(huì)兒取出，看有什么現(xiàn)象發(fā)生？組三將一個(gè)潔凈銅絲浸入硫酸鋁溶液中，過一會(huì)兒取出，看有什么現(xiàn)象發(fā)生？組四將一根潔凈的鐵釘置于硫酸銅溶液中，過一會(huì)兒取出，看有什么現(xiàn)象？組五將一個(gè)潔凈的鐵釘放入硫酸銅晶體，過一會(huì)兒取出，看有什么現(xiàn)象？教師讓學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)有很多金屬能與其他金屬化合物能發(fā)生置換反應(yīng)，并依此來判斷金屬的活動(dòng)性。3.創(chuàng)新探究方式，豐富實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。很多學(xué)生對(duì)探究實(shí)驗(yàn)缺乏興趣，但他們對(duì)化學(xué)魔術(shù)饒有興趣，教師可以以“魔術(shù)”替代探究實(shí)驗(yàn)，吸引學(xué)生參與觀察、猜想、分析等活動(dòng)，能激發(fā)他們的探究意識(shí)。如用“魔棒點(diǎn)燈”用于探究燃燒的條件，用“會(huì)變色的酒”讓學(xué)生對(duì)酸堿中和反應(yīng)產(chǎn)生探究興趣。教師以有趣的實(shí)驗(yàn)調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂探究的興趣，點(diǎn)燃他們的探索熱情，引發(fā)他們的探究與思考。如在學(xué)《生活中常見的鹽》內(nèi)容時(shí)，教師呈現(xiàn)醋泡雞蛋的視頻，并提出問題：蛋殼都去哪兒了？教師呈現(xiàn)蛋殼成份、醋成份檢測(cè)的數(shù)據(jù)，讓學(xué)生提出自己的猜想，并說出自己的理由。學(xué)生將白醋與蛋殼、稀鹽酸與蛋殼發(fā)生反應(yīng)，觀察現(xiàn)象，說說蛋殼消失的原因是什么？產(chǎn)生的氣體是什么？教師借助有趣的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生猜想、實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證，能調(diào)動(dòng)學(xué)生探索化學(xué)奧秘的興趣。三、虛擬實(shí)驗(yàn)：變有害為安全，拓展實(shí)驗(yàn)空間多媒體具有形象直觀的特點(diǎn)，能使枯燥乏味的化學(xué)實(shí)驗(yàn)變得生動(dòng)有趣，可以調(diào)動(dòng)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)探究的興趣，促進(jìn)他們對(duì)化學(xué)內(nèi)在規(guī)律的掌握。虛擬實(shí)驗(yàn)具有成本低、安全性強(qiáng)、能觀察到一些真實(shí)實(shí)驗(yàn)中難以觀察到的現(xiàn)象。教師要借助虛擬實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)，引領(lǐng)他們探索求知，促進(jìn)他們實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶嵘?.突破眾多限制，獲得更多機(jī)會(huì)。在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要綜合考慮實(shí)驗(yàn)的時(shí)間、空間、安全性等問題的制約，還要花費(fèi)時(shí)間去準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)儀器，讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中觀察現(xiàn)象、分析原理，以獲得科學(xué)的結(jié)論。一些會(huì)產(chǎn)生易燃易爆氣體以及具有腐蝕性的強(qiáng)酸強(qiáng)堿實(shí)驗(yàn)，學(xué)生稍有不慎，就會(huì)對(duì)學(xué)生的安全造成威脅，教師往往擔(dān)心安全問題而避而不做，學(xué)生難以獲得直觀的體驗(yàn)。教師要構(gòu)建開放的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，突破時(shí)間與空間的限制，能擺脫不安全因素的困擾，運(yùn)用虛擬平臺(tái)完成這些實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生能真正地融入到實(shí)驗(yàn)之中，通過聲、光等效果的模擬，學(xué)生能獲得直觀的體驗(yàn)。如一氧化碳的還原實(shí)驗(yàn)、氫氣的驗(yàn)純實(shí)驗(yàn)等，教師以虛擬實(shí)驗(yàn)替代真實(shí)實(shí)驗(yàn)，能擺脫學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的畏懼，能放松身心地融入實(shí)驗(yàn)環(huán)境，參與到觀察、思考、分析之中，形成對(duì)實(shí)驗(yàn)原理深度的理解。教師要通過虛擬實(shí)驗(yàn)，突破眾多因素的制約，讓學(xué)生有了探究的機(jī)會(huì)，能獲得真切的體會(huì)。2.借助互動(dòng)平臺(tái)，開展實(shí)驗(yàn)探究。在實(shí)驗(yàn)操作中既有學(xué)生的自主探究，也有生生之間的協(xié)作交流，教師要借助虛擬實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生通過互動(dòng)平臺(tái)探討交流、分享觀點(diǎn)、碰撞思維，能真正地掌握實(shí)驗(yàn)方法。學(xué)生要針對(duì)難點(diǎn)、疑點(diǎn)、易錯(cuò)點(diǎn)等關(guān)鍵之處展開深入地探討交流，有了更多話語的空間，分析實(shí)驗(yàn)背后的原理，才能真正地掌握實(shí)驗(yàn)技能。如向試管內(nèi)傾倒液體時(shí)標(biāo)簽的朝向、酒精燈的熄滅、讀取量筒的視線、制取氧氣時(shí)撤導(dǎo)管與酒精燈的順序，教師要針對(duì)這些細(xì)節(jié)處引導(dǎo)學(xué)生探討交流，讓他們?cè)诨?dòng)平臺(tái)上探討交流，并可以借助平臺(tái)進(jìn)行“試誤”，能真實(shí)地感受到錯(cuò)誤操作可能導(dǎo)致的后果?；?dòng)平臺(tái)能為學(xué)生提供一個(gè)更為廣闊的學(xué)習(xí)空間，能促進(jìn)學(xué)生對(duì)化學(xué)信息的提取、實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)的積累，能讓他們學(xué)會(huì)從多角度思考問題，能讓他們的實(shí)驗(yàn)技能真正獲得鍛煉。3.利用VCE網(wǎng)站，提升探究技能。VCE（VirtualChemicalExperiment）能為學(xué)生提供一個(gè)自主實(shí)驗(yàn)的平臺(tái)，他們通過預(yù)學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，閱讀說明、牢記注意事項(xiàng)、觀看視頻、虛擬操作、填寫現(xiàn)象、撰寫報(bào)告，能獲得真實(shí)的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)。教師要引導(dǎo)學(xué)生自主提問、積極探究、分享交流，能培養(yǎng)學(xué)生的探索精神與分析能力。如在學(xué)習(xí)人教版九上《氧氣》一課內(nèi)容時(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生在VCE網(wǎng)站上完成“鎂帶燃燒”的實(shí)驗(yàn)，在學(xué)生看完實(shí)驗(yàn)演示視頻內(nèi)容后，教師讓學(xué)生嘗試寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式，并讓他們思考：鎂帶的物理性質(zhì)有哪些？實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物是白色粉末物質(zhì)，這個(gè)物質(zhì)是什么？它有著怎樣的化學(xué)性質(zhì)？除耀眼強(qiáng)光、火星四濺等外，還有其他的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象嗎？實(shí)驗(yàn)中有哪些需要注意的事項(xiàng)？學(xué)生回答中可能不夠全面、不夠深入，教師讓學(xué)生操作虛擬實(shí)驗(yàn)，豐富自己的認(rèn)知，提升自己的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。四、綠色實(shí)驗(yàn)：變浪費(fèi)為低碳，減少環(huán)境污染“碳中和”“碳達(dá)峰”這些目標(biāo)的提出，意味著中國向持續(xù)的綠色發(fā)展轉(zhuǎn)向。教師要將低碳環(huán)保的理念融入到化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，在應(yīng)用化學(xué)用品時(shí)要有效利用原料，要力求避免有毒、危險(xiǎn)的試劑、溶劑對(duì)環(huán)境所造成的危害，做到清潔化學(xué)、無害化學(xué)。1.依托微型實(shí)驗(yàn)，節(jié)約實(shí)驗(yàn)藥品。教師厲行節(jié)約，依據(jù)實(shí)驗(yàn)用量合理取用，避免不必要的浪費(fèi)，對(duì)于所需液體沒有說明用量的，一般取1～2毫升即可。有一些實(shí)驗(yàn)所需的藥品較多，教師可以改成微型實(shí)驗(yàn)，能大幅度減少實(shí)驗(yàn)室水體與空氣排放污染，改善實(shí)驗(yàn)環(huán)境，同時(shí)能有效培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)與資源意識(shí)。2.融入綠色思想，對(duì)比分析利弊。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，教師要運(yùn)用“綠色”思想對(duì)幾種實(shí)驗(yàn)方法加以對(duì)比，以消耗能源、利用率、有無副產(chǎn)物等為指標(biāo)，合理地選擇實(shí)驗(yàn)。如在探究“實(shí)驗(yàn)室制取氧氣”過程中，有高錳酸鉀制備氧氣+MNO2+O2↑，但在不同溫度條件下分解會(huì)有差異；有二氧化錳與氯酸鉀共熱，但制得的氧氣中含有少量的Cl2、O3；有過氧化氫溶液催化分解，前面兩種方法都需要加熱，需要消耗一定的能源，且生成物中還有一些附產(chǎn)物，而第三種方法的催化劑MnO2可以重復(fù)使用，本著“綠色”“節(jié)約”的理念，選擇第三種方法更為合適。3.適當(dāng)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，減少環(huán)境污染。教師要針對(duì)環(huán)境污染的角度重新認(rèn)識(shí)教材中的實(shí)驗(yàn)，對(duì)其加以優(yōu)化、重組、刪減，以減少對(duì)環(huán)境的污染。如在人教版九上《氧氣》一課教學(xué)時(shí)，教師從多角度通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生了解氧氣的化學(xué)性質(zhì)，硫在氧氣中燃燒生成的SO2對(duì)空氣有污染，教師要對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)加以改進(jìn)，用電蚊香器加熱，用注射器吸收SO2，并讓它與濃氫氧化鈉溶液充分反應(yīng)，從而能大大降低環(huán)境污染。4.慎待尾氣廢液，及時(shí)回收處理。有一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的尾氣、廢液有毒，會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，教師要引導(dǎo)學(xué)生利用化學(xué)學(xué)科特點(diǎn)，對(duì)其