核心素养视角下初中化学实验教学的优化与实践

前言

随着《深化新时代教育评价改革总体方案》和《义务教育化学课程标准（2022 年版）》的发布，教育领域提出了更加重视学生核心素养的目标。化学实验教学是初中化学教学的重要环节，它不仅能帮助学生理解化学原理和知识，还能培养学生的科学探究能力、实验操作能力和创新精神。然而，当前的化学实验教学中，存在着实验教学设计不合理、学生动手实践机会不足、实验内容枯燥乏味等问题。

一、核心素养视角下初中化学实验教学的现状分析

（一）实验教学的目的与内容偏差

当前初中化学实验教学中，一部分实验内容设计过于简单，缺乏对学生批判性思维、创新能力的培养。而部分较复杂的实验往往未能深入开展，学生在实验过程中更多的是按照教师的步骤进行操作，缺乏自主探究和解决问题的机会。因此，实验教学更多偏重于知识的传授而非学生能力的培养。

（二）实验教学环节的操作性差

在很多学校，化学实验课的教学主要集中在教师的讲解和示范，学生参与的机会有限。实验操作环节中，学生更多的是作为观察者，而非主动参与者。这种教学模式未能充分调动学生的学习积极性，也无法有效促进其动手能力和创新能力的发展。

二、核心素养视角下初中化学实验教学的优化策略

（一）设计小组合作实验

小组合作是教师根据教学要求，将学生划分为不同的小组，并以小组为基本单位开展化学实验。该模式下，组内成员目标一致、分工明确，并围绕共同任务开展合作，必然能够相互借鉴、取长补短。

以“二氧化碳的制取”实验为例，教师授课完毕后，可以根据二氧化碳的制取原理，创新设计“自制二氧化碳”的化学实验，主要步骤如下 ： ① 向学生讲解理论 ： 实验室常用碳酸钠粉末融入稀盐酸溶液制取二氧化碳，而小规模的制取则可以使用小苏打和白醋。 ② 将学生分为 3～4 人的合作小组，让学生自主讨论，准备药品，选择生活中常见的物品作为发生和集气装置。 ③ 实验开始后，指导学生组装装置，如用塑料瓶、软管进行连接，用胶带进行密封等。 ④ 将白醋缓慢倒入装有小苏打的塑料瓶中，盖上带有软管的瓶盖，观察反应情况。⑤ 将火柴点燃后放在集气瓶口附近，如果火柴熄灭或火焰变小变暗，说明集气瓶中已经充满了二氧化碳。综上，要确保通过实验成功制得二氧化碳，学生必须选择适宜的物品作为实验药品和仪器，而且实验过程也必须通力协作，规范操作行为。这样的实验既将化学由课堂延伸至现实生活，又培养了学生的科学态度与社会责任。

（二）设计虚拟实验

虚拟实验以先进的信息技术为基础，具有操作便捷、结果精确等优点。初中化学教学中虚拟实验的创建和应用，能够解决传统实验中时长不足、药品短缺的难题，它不仅为学生提供了一个高度仿真和智能化的实验环境，还为初中化学课程的创新提供了一条全新路径。

以“测定空气中氧气的含量”实验为例，教材介绍法国化学家拉瓦锡通过金属燃烧实验，得出空气由氧气和氮气组成这一结论。主要过程是 ： 拉瓦锡使用少量的汞作为反应物，将其放置在一个密闭的容器内，并准备了加热设备以及用于收集和测量气体的工具。将汞加热 12 天后，拉瓦锡发现有一部分银白色的液态汞变成了红色的粉末 （ 氧化汞 ）。容器里的空气体积也减少了约五分之一。就化学原理而言，该实验耗时较长，所需装置较复杂，且存在一定安全隐患，并不适宜组织学生实施。而虚拟实验可以真实还原实验条件和环境，学生只需操作相关软件就能完成实验，避免了对实验场地和设备的依赖，也节约了大量的时间、药品。同时，在测定体积时，虚拟实验也能得到精确的数据，提高了判断的准确性。因此，通过虚拟实验，学生不仅加深了对化学知识的理解，还能领悟科学家是如何寻找依据、解决问题的，其科学思维自然能够得到发展。

（三）设计项目化实验

项目化实验的综合性较强，它具有真实的任务和情境，打破了传统实验教学的界限，有助于理论与实践的紧密结合，真正体现了在“做中学”的教育理念。

以“铁钉的锈蚀”实验为例，实验揭示了条件会对化学反应产生影响，该知识属于初中化学课程的重难点，后续应用较多，如反应温度、反应浓度、反应介质会对化学方程式及化学产物造成影响。结合以上分析，教师可设计项目化实验，主要步骤如下： ① 让学生准备铁钉、自来水、白醋、苏打水、食用油、塑料瓶等物品作为实验用品。 ② 将铁钉放入盛有不同溶液的塑料瓶中，用一周时间观察铁钉生锈的情况。 ③ 要求学生观察实验过程中的主要现象。 ④ 探讨铁钉生锈的条件和防锈的方法。 ⑤ 探讨条件对化学反应产生的影响。通过实验学生可得出结论 ： 铁生锈的必要条件是氧气和水同时存在，铁 （Fe） 会与氧气、水相互作用，发生一系列复杂的化学反应———缓慢氧化，使铁转化为铁的化合物，而酸和氯化钠能加速铁的锈蚀，如果让铁制品不再具备锈蚀的条件，就能防止其生锈。上述实验是在真实情境下开展的，实验结果能够对人们的生活带来积极影响，所以项目化实验极大地促进了知和行的统一，它不仅给学生带来了一段深刻的学习体验，也实现了科学探究与实践的培养目标。

结语

实验是初中化学教学中十分重要的一环，它是学生积累知识、提高应用能力的重要途径。但传统的初中化学实验过于倚重知识目标，导致实验功能异化，难以取得理想的效果。核心素养视域下，教师应对现状进行反思，并集中更多的资源，创新化学实验的模式和方法，从而确保教学相长，全面提高学生的核心素养。

参考文献：

[1] 张明．初中化学实验改进与创新方法［J］．化学教育，2020，37（6）：25-30 ．［2］黄金凤．基于深度学习下的初中化学实验教学探究［J］中学课程辅导，2023（12）：93 － 95