核心素养下化学演示实验的改进与创新

【摘要】在核心素养的前提条件下，通过化学实验的方式进行教育教学，不仅可以提高学生对化学知识的理解程度，而且可以促进学生积极主动地参与到化学知识的学习过程之中。文章将围绕核心素养下初中化学演示实验课程所具有的应用意义展开分析，从中总结存在的问题，并提出改进与创新路径。

【关键词】初中化学；核心素养；演示实验；改进；创新

【中图分类号】G633.8【文献标志码】A【文章编号】1004—0463（2023）02—0057—04

随着科学技术的快速发展，传统的教学方法已经不能满足现阶段的教学需求，因此，教学改革创新逐渐展开。为了能够充分满足基础教育课程的发展，“核心素养”逐渐地被融入到课程教学之中。在核心素养背景下，展开初中化学实验实践课程活动，有利于提高学生的逻辑思维能力与学习水平，也可以进一步培养学生的创新能力[1]。初中化学教师应针对传统教育教学中的不足之处加以改进，优化初中化学演示实验课程，确保初中化学演示实验课程能够顺利开展。

一、初中化学演示实验的应用意义

1.构建知识框架，提高学生的思维能力和学习水平。传统的化学实验演示教学，基本上都是教师独自在讲台上为学生展示相应的化学实验，学生只能认真观察，被动地根据教师的思路展开学习。在这种教学模式中，学生对于化学实验的结果只能短暂记忆，而不能产生较为深刻的感知，甚至对于实验的原理也不甚了解[2]。因此，在初中化学教学过程中，只有让学生亲身参与到化学实验之中，才能更有效地把化学书本知识，通过自己的思维转变为实际行动，从而提高学生对化学理论知识的掌握。

同时，通过化学实验演示可以考查学生所学的化学理论知识是否牢固，在实践中及时发现新问题，逐渐地完善自己制作的化学思维导图。在遇见某一知识点时，可以快速确定其在思维导图中的位置，有利于强化学生的思维能力。例如，学生在学习重金属的化学性质时，教师应让学生自己动手，发掘不同金属所具有的化学性质。教师可以让学生分别进行两组不同的化学实验，第一组是将镁、锌、铁、铜、银这五种金属材料分别放入装有2ml的稀盐酸试管之中。第二组实验是将镁、锌、铁、铜、银这五种金属材料分别放入装有2ml的稀硫酸试管之中。教师在让学生观察这两组实验时，应着重强调，观察每一个实验的反应强烈状况以及气泡产生的多少，并进行标注，只有这样，才能够让学生自己创建一个完整的知识框架，增加学生对金属化学性质的掌握。

2.培养学生的自主学习能力。自主学习能力是一种学习上自主发现问题和探究问题的创造精神，是学生通过独立的学习获得知识和技能的一种能力。因此，教师借助化学演示实验，应合理指导他们，从而提高自主学习能力，与此同时，教师也能够逐步训练他们的思维能力，让他们在对化学知识的探究活动中能够积极主动。

3.提升教师自身能力。初中化学演示实验教学有利于学生掌握化学基础知识，推动教师课堂流程和教学内容的完善。教师通过改进教学模式，可以充分发挥化学课程的优势，优化并完善化学实践课程。为了丰富化学实验课程内容，教师需要在课前收集、整理大量的化学理论知识，并将此作为支撑化学演示实验的理论基础，从而与学生在实践过程中探究化学实践细节，进而培养学生的创新能力，也进一步提高教师的化学实验教学能力。

4.增加师生之间的交流，及时获得反馈。在化学演示实验教学过程中，教师与学生之间不仅可以实现快速、高效、实时的双向交流，而且通过化学实验的操作，教师可以及时地获得学生可视化的学习状态以及学习成果。在这一前提条件下，不仅有助于教师能够在第一时间内，充分地掌握学生的学习情况，并尽可能地将学习状态调整到最佳，而且能激发学生的学习兴趣。除此之外，教师可以在全面了解和掌握学生实际情况的条件下，采取因材施教的教学方式，及时给予学生指导，帮助学生快速地掌握和理解相应的化学知识。

二、初中化学演示实验教学中存在的问题

1.缺乏“以人为本”的教学理念。在初中化学演示实验教学过程中，“以人为本”的教学理念并没有充分地表现出来，不仅如此，学校以及教师也没有明确地意识到学生作为主体的重要性。一方面，在进行化学演示实验教学中，基本上都是教师动手操作、学生观察，不能满足学生学习的发展需求[3]。而且教师也没有考虑到初中学生“好奇心”的心理特征，因此，使得在这一教学模式下，学生们的学习兴趣不能得到充分激发，学生在枯燥的化学学习氛围中，逐渐对学习失去兴趣。另一方面，初中开设的化学实验课程，主要都是根据教材指导展开，不能结合实际，使得学生不能学以致用。同时，未建立完善的化学演示实验学习评价体系。在设置化学演示实验学习评价体系时，基本上都将评价的重心放在了学生对化学演示实验进行学习的结果上，而对于学生的化学演示实验学习过程的关注十分有限，导致学生对化学的学习达不到理想水平。

2.课程设置单一。科学、合理的化学演示实验课程模式的设置，有利于教师运用正确的教学方法对学生展开引导，从而确保化学演示实验教学内容与教学目标的一致性。但是，目前学校所采用的化学演示实验教学，设置的相应课程却十分单一。主要是对各个单元中提到的化学现象进行实验，并对一些物质性质、状态变化、作用等展开实验探究，传统的实验课程基本上都是围绕教材指定实验进行，而对于相似物质的属性探索较少。另外，大部分学校，在化学演示实验教学中对于化学演示实验的改进和创新基本上都是欠缺的，仅根据教材的指引进行，忽视了对学生创新能力的培养。

3.知识理念的渗透性较弱。在实际的化学演示实验教学中，教师经常会忽视化学理念的渗透，只是单纯地让学生对化学实验过程中的现象进行观察、总结，从而使得化学演示实验所具有的探究失去了其中的意义，也进一步使得学生对化学演示实验的学习效果以及学习质量大打折扣。

三、核心素养下初中化学演示实验的改进与创新路径

1.利用网络技术，开展虚拟实验。学生在学习初中化学知识之后，还必须借助大量的科学实验来熟悉和掌握相关的化学理论知识，但是，因为受实验材料和实验场地等因素的干扰，导致许多初中化学实验都无法进行，这在极大程度上限制了初中化学实践活动的顺利进行[4]。同时，由于互联网科技的迅速发展，初中化学教师已经能够更有效地借助网络资源，通过虚拟实验的形式，向学生展现化学实验过程，而虚拟实验指的也并非网上实验方式，而是由学生通过自己的APP在互联网上进行虚拟化学实验，或者通过特定操作，按照化学实验的真实情况进行化学实验。而老师也能够通过这个途径，更有效地进行化学实验教学，帮助学生更好成长。

例如，在讲授“金属与金属材料”这一单元时，由于学校实验室中所拥有的金属材料有限，不具备性质独特的金属材料，为了更好地让学生掌握这些金属的化学性质，教师便利用信息技术提高教学效率。除此之外，教师在进行酸碱中和实验时，也可以引入虚拟实验教学，取一定质量的NaOH放入烧杯中，加入蒸馏水稀释，接着往烧杯中滴加几滴酚酞，烧杯中溶液变红，然后继续加稀盐酸，边加边搅拌，会发现烧杯中溶液由红色逐渐变淡最终变为无色。在实际的化学实验过程中，学生边加稀盐酸边搅拌，不利于学生观察，因此便采用虚拟实验教学的模式，有助于学生更好地掌握金属的化学反应场所以及实验进程，培养学生的实践探究能力以及动手操作能力。因此，利用信息技术可以有效解决现实教学中资源不足的相关问题，对于培养学生化学核心素养以及促进高中化学实验教学顺利开展有着非常大的帮助。

2.开展小组合作学习，培养学生的合作能力。在化学实验教学中，教师要多与学生交流，激发学生的合作兴趣，让学生意识到合作的重要性，从而培养合作能力。在化学实验过程中，大部分教师都会将两个人分为一组，小组人数偏少，考虑的方面也不够全面，对于初中化学实验教学开展效果不明显，而且也不能很好地发挥小组之间的合作。因此，教师要将实验的难度、学生的动手操作能力等方面考虑在内，设定合适的小组人数，展开一系列化学演示实验。按照化学实验所展示的明显现象、对比要求等，可以将有关的实验进行整合，或者是同时开展多步实验，这样不仅可以节省时间，而且可以提高学生的动手能力。

例如，“金属与金属材料”这一单元，可以同时对铁、锰、铜进行实验，即取三支试管，分别放入少量的铁、锰、铜，并排固定在同一铁架上，然后滴入稀硫酸，观察三者的反应，锰、铁都有气泡产生，装有铁的试管中呈现浅绿色，而装有铜的试管则没有反应。三者同时进行实验，不仅省时，而且具有较强的对比性。同样的多步组合实验还可以在“酸和碱”这一单元中应用，由于酸性和碱性溶液分别与石蕊或者是酚酞相互融合时，都会发生相应的化学变化，使得其颜色发生改变，因此，在实验过程中，便可以将两组实验分步进行，使得两组实验之间形成对比，通过不同颜色的对比，可以增加学生的记忆，从而牢牢地掌握酸、碱的性质。又如，利用H2还原CuO的制法。可以利用锌将硫酸中的氢气置换出来，与CuO进行反应。这一装置有利于检验氢气的可燃性、还原性，同时可以将CuO进行还原，一举多得。但是，在进行一系列实验的过程中，教师应着重关注学生之间的互助合作情况。

3.结合实际，加强学生的理解能力。在化学实验过程中，不能一味地只根据教材走，而应尽可能地与实际相结合，对实验装置进行改进，从而提高学生的化学实验能力。

例如，在“金属与金属材料”这一单元中，利用CO对氧化铁进行还原时，教师需要提前制作并收集一些CO，并将其储存在储气瓶之中，然后将其安全地转运至化学课堂教学中，由于这一过程比较烦琐，从而使得大部分教师都不习惯进行该实验。因此，便需要对实验装置进行改进，即利用18×180mm的试管，将酒精灯放置在该试管的底部对其进行加热处理，使得其逐渐地弯曲至150度。在进行实验的过程中，需要操作人员利用胶管滴头，将5至8毫升的稀硫酸缓慢注入，注入硫酸之后，再继续注入2至3毫升的甲酸，在这个过程中，如果实验室中有草酸钠，那么便可以直接将其放置于试管的底部，并对其进行加热处理，这种方式相对于稀硫酸和甲酸的注入要更加简便。接下来便需要将铁粉末放入到试管的水平位置处，通过带有导气作用的单孔塞将试管塞住，并将导气管的另一端放置到装有具支试管的溶液中。等到液体温度升高至一定程度之后，逐渐会有气体出现，在这时，便需要利用酒精灯对铁粉所在部位进行加热。片刻后，硅灰液就变成了浑浊，而红棕色的氧化铁就变成了黑色，而被吸铁石所接触的黑铁粉也就被吸收。由于测试方法简便，不仅可以让学生认识到化学实验的全过程，而且培养了学生分析问题的能力。

4.补充有关的化学知识，强化学生掌握知识。教师在化学演示实验的过程中，不仅需要将原本的知识涵盖在内，同时也需要将有关的知识整合在一起，对学生进行展示，加深学生对教材中化学知识的深刻印象[5]。

例如，在讲授“燃烧及其利用”时，教师在对教材中举例的“燃烧条件”实验进行展示的过程中，可以在展示完教材中的步骤之后，还可以对其进行一定补充。首先，可以将放在铜片上的白磷点燃，之后用透明的小烧碗迅速将其盖住，让学生观察燃烧的情况，此时便可以发现，火焰逐渐熄灭，这时如果将小烧碗移开，那么便可以惊奇地发现，白磷又继续燃烧，通过这一实验步骤，便充分证明：燃烧的过程是需要与空气进行接触的，然后继续实验，将放置在太阳能热水中的白磷用漏子罩住，再将空气逐渐通入其中，便可以发现在太阳能热水中的白磷，在不需要点燃的情况下，便可以进行自燃，这时教师需要提醒学生，让学生着重关注水底部的变化，避免学生因为过于关注白磷自燃，而忽略水底部的现象。随着烟雾的出现，水底部便发出“扑扑”的响声，出现“水火相济”的美丽奇景。该实验直观性极强，不但调动了学生的学习积极性，而且使学生对气体爆炸的环境条件有更深入的了解。

同时，教师还可以在这一实验基础上，引导学生进行扩展性实验研究，让学生自主检验哪种金属会进行燃烧以及金属的燃烧条件是什么等实验。例如，检验铁是否能在氧气中燃烧。让学生利用表面没有铁锈和油漆的铁丝，在空气中点燃，然后放入集满氧气的集气瓶中，再观察现象。最后，让学生们讨论铁丝为什么会燃烧，并推导出铁丝燃烧的化学方程式。在这一实验过程中，教师应突出燃烧时所处的环境以及条件，可以采取提问的方式，或者是带着问题进行实验的方式，增加学生对实验的专注力，这样不仅可以激发学生的学习兴趣，而且可以进一步强化学生有关燃烧的知识，让学生掌握燃烧的条件[6]。

总之，教师只有将化学演示实验中所涉及的化学知识、有关概念以及原理等进行科学、合理的有机结合，才能培养学生的实践探索能力，潜移默化地提高学生的化学思维能力以及自主学习能力。

参考文献

[1]赵丽.初中化学演示实验教学策略研究[J].新智慧，2021（23）：07-08.

[2]余斌锋.核心素养下初中化学演示实验教学优化探讨[J].知识文库，2019（24）：16-19.

[3]石爱银.初中化学演示实验教学及效果研究[J].数理化学习（教研版），2020（03）：32-35.

[4]李政.浅谈初中化学演示实验教学的策略[J].新课程（中），2019（08）：41-42.

[5]李小燕.核心素养下如何优化初中化学演示实验教学[J].科技资讯，2020（（15）：54-56.

[6]姜丹.初中化学演示实验的改进策略[J].教育艺术，2021（09）：61-64.

编辑：张昀