核心素养背景下的初中化学实验教学

摘要：现阶段，培养学生核心素养成为教师的主要职责，这不仅关系到学生的学习效果，对他们学习态度、学习习惯的养成也有着重要影响。在初中化学教学中，实验教学作为主要的教学环节，对学生核心素养的发展有着重要的影响。对初中化学实验教学进行研究，基于核心素养培养要求，分析初中化学实验教学原则，提出构建实验情境、合理设计实验、拓展教学模式、丰富实验素材等具体措施，以期充分发挥实验教学的育人功能，为学生的全面发展奠定基础。关键词：核心素养；初中化学；实验教学在初中化学教学中，实验教学不仅能够帮助学生深入理解所学知识，还能有效培养学生的科学思维和化学观念，在学生核心素养的发展中发挥重要作用。因此，越来越多的化学教师开始转变教学理念，优化教学方法，构建高效的实验教学课堂，以提高实验教学质量，加强学生对化学理论知识的掌握，进而帮助学生建构完善的知识体系，为后续的化学学习打下坚实的基础。一、开展初中化学实验教学的意义（一）有助于提高教学质量核心素养背景下，化学实验的有效开展能够营造轻松、有趣的学习氛围，促使学生保持积极的学习状态，加深对化学知识的理解［1］。具体而言，化学实验能够将抽象的理论知识转化为直观的实验现象，不仅符合初中生的学习特点，还能使学生通过实验体验理论知识的实际应用，对化学知识有更深入的理解，培养理性思维，这对提升教学质量有着重要的推动作用。（二）有助于激发学习兴趣通常情况下，学生在生活中较少会接触到课本上的化学实验，加上化学实验过程中由于外界因素的影响常会产生新奇的现象，这使得初中生对化学实验普遍抱有较高的兴趣［2］。因此，在化学教学中，教师通过开展实验教学，能够有效激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性，使他们养成良好的学习习惯。同时，教师还可以借助实验的趣味性，引导学生探索和发现化学知识，培养他们的科学探究精神和实践能力，为核心素养的培养提供助力。二、核心素养背景下的初中化学实验教学原则（一）趣味性原则兴趣是化学实验教学顺利开展的前提，也是学生学习的动力。当学生对实验活动缺乏兴趣时，他们容易产生抵触、厌学等不良心理，并对所学内容产生刻板印象，不利于后续实验教学的有序开展［3］。同时，随着实验次数的增加，化学实验教学内容可能变得单调，学生的学习兴趣也会逐渐下降。在这种情况下，教师需遵循趣味性原则，对实验教学内容进行优化设计，在满足教学要求的基础上，赋予实验趣味性，让学生体会实验活动的魅力，保持积极的态度。（二）启发性原则核心素养背景下，初中化学实验教学不仅要注重知识传授，还要注重思维能力和创新能力的培养。因此，启发性原则在实验教学设计中具有举足轻重的地位。教师需要精心设计启发性的实验内容，使学生在参与实验的过程中，自主发现问题、分析问题并解决问题，从而培养学生独立思考能力和创新精神。同时，教师还应引导学生对实验现象进行深入观察和分析，挖掘实验背后的科学原理，帮助学生构建完整的化学知识体系，提升科学素养。（三）安全性原则安全性是实验活动开展的先决条件，无论开展哪种实验，教师都需要保障自己与学生的安全。在初中化学教学中，一些实验需要使用强酸、强碱等危险药品，若教师未严格管控，或是未及时处理实验废弃物，均可能引发安全事故，威胁学生的人身安全［4］。因此，教师需要严格遵循安全性原则，提前梳理实验活动流程，分析可能存在的安全隐患，并制定相应的防范策略，确保实验教学安全、顺利开展。三、核心素养背景下的初中化学实验教学策略（一）构建实验情境，建立化学观念化学观念是义务教育阶段化学学科核心素养的重要组成部分，指学生在探索物质性质、化学反应规律等知识时形成的基本观念。这些观念能帮助学生利用所学知识解决实际问题，对学生的成长有着重要的促进作用［5］。对初中生来说，理解抽象的化学知识难度较高，建立化学观念存在一定困难。而情境教学法的应用能够使学生直观地感受物质的状态变化，通过观察实验现象，加深对物质宏观和微观特性的认识，为其化学观念的建立提供助力。例如，在教学人教版《化学》九年级上册“物质的变化和性质”课题时，教师可以结合日常生活中的典型现象，帮助学生理解物理变化与化学变化的概念及区别，并运用相关概念对现象进行判断，初步认识化学中的对立统一规律。教师可以演示水结冰、蜡烛燃烧等现象，让学生通过观察认识到，在以上过程中，虽然物质在外形和状态方面发生了变化，但其本质并没有改变，这种变化是物理变化。接着，教师可以提出问题：“铁生锈的过程中是否产生了新物质？”通过这一问题使学生正确认识化学变化的本质，并明确物理变化与化学变化之间的区别。在学习物质的性质时，教师可以利用集气瓶分别装取氧气和二氧化碳气体，让学生观察这两种气体的颜色，再将燃烧的木条分别放入两个集气瓶中，观察木条燃烧状态，分析两种气体表现出的化学性质，帮助学生理解物质的化学性质和变化规律。通过构建实验情境的方式，教师能够帮助学生建立化学观念，引导他们主动探究化学原理和现象，应用所学知识正确判断生活中的物理与化学变化，促进其核心素养的发展。（二）合理设计实验，发展科学思维科学思维要求学生能够运用科学的方法进行思考和推理，解决化学问题。为培养学生的科学思维，教师需要合理设计实验，引导学生在实验中观察、分析、归纳和推理。1.自主实验自主实验是锻炼学生自学能力的重要途径，对其科学思维有着积极的促进作用。初中化学教师应立足学生的未来发展，积极开展自主实验，引导学生自主设计实验方案，完成实验任务。以人教版《化学》九年级上册“空气”课题为例，教师可让学生仿照拉瓦锡测定空气成分的实验，测定空气中氧气的含量。由学生自主进行实验，具体实验流程如下：在集气瓶中加入少量水，用弹簧夹夹紧乳胶管，点燃匙内的红磷，将点燃的红磷立即伸入瓶中并塞紧瓶塞，观察红磷燃烧过程中的变化；待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹，观察瓶中及水面的变化。接着，教师组织学生分析实验过程，写出反应的化学方程式。此外，教师可以提出问题引导学生讨论实验要点，比如，为什么红磷要足量或过量？集气瓶中剩余的气体是什么？在自主实验中，学生需要独立思考、分析问题、设计实验方案，并亲自动手操作，观察实验现象，记录实验数据，最终得出结论。这不仅可以加强学生对所学知识的掌握，还可以培养他们的科学思维，对学生的全面发展有着积极的促进作用。2.小组合作实验科学思维包括分析、思考、判断等过程，要求学生对观察到的现象进行深入剖析，挖掘其背后的科学原理。小组合作实验的开展可以为学生提供互动交流的空间，通过相互讨论、分享观点、分析数据等方式，加深对化学知识的理解与应用。这不仅有助于学生科学思维的发展，还能增强学生的团队意识，促进后续教学的高效开展。例如，人教版《化学》九年级上册“制取氧气”课题涉及内容较多，教师可通过分组实验的方式授课。教师可带领学生复习高锰酸钾分解制取氧气实验的装置选择和步骤，探讨实验中二氧化锰的作用，引出“催化剂”这一概念。随后，让学生以小组形式开展实验，共同设计实验方案，分工合作进行实验操作，观察记录实验现象，并采用控制变量法探究过氧化氢浓度、催化剂种类、催化剂用量等因素对反应速率的影响，最后总结归纳实验化学反应方程式。通过这种方式，学生能够更深入地理解实验室制取氧气的原理和方法，掌握实验设计和操作的基本技能，养成严谨的实验态度，从而全面提升科学思维能力。（三）拓展教学模式，增强探究能力1.翻转课堂教学在新课改背景下，翻转课堂在教育教学中得到了广泛应用，体现了现代化教育的科学性特点。翻转课堂在初中化学实验教学中常用于对实验视频的深度分析，旨在引导学生通过自主探究，参考视频内容进行学习，结合多元化互动学习模式完成实验目标。需要注意的是，这种方法虽然以学生自主学习为主，但仍需要教师做好引导，全面参与到学生的学习过程中，保障课堂教学的有序开展。例如，人教版《化学》九年级下册实验活动“金属的物理性质和某些化学性质”以学生自主实验为主，教师可以采用翻转课堂的方式展开教学。首先，学生在家中预习教材内容，观看由教师提供的实验视频，对金属的物理性质和化学性质形成初步的了解。到了课堂上，教师可以引导学生基于预习内容自主实验，如向5支试管中分别放入少量的镁条、铝片、锌粒、铁片、铜片等材料，再分别加入5mL稀盐酸，观察反应现象，记录实验数据，总结反应方程式，如Mg+2HCl=MgCl2+H2↑。实验结束后，教师组织学生进行课堂展示，让学生汇报实验结果和结论，进一步加深对金属的性质的理解。通过应用翻转课堂教学模式，学生能够更加主动地参与学习，积极思考和探究，从而有效提升核心素养。2.任务驱动教学任务驱动教学模式通过设定具体的任务来引导学生主动探索、解决问题，从而培养学生的自主探究能力。对此，教师可以结合教材内容和学生实际，设计一系列具有层次性和挑战性的任务，让学生在完成任务的过程中逐步掌握化学知识和实验技能。例如，在教学人教版《化学》九年级下册“中和反应”课题时，教师首先需要明确教学目标，即通过实验使学生了解酸与碱之间发生的中和反应，掌握中和反应的实际应用。接着，根据教学目标设计实验任务，如“探究盐酸与氢氧化钠溶液的反应”，让学生使用预先准备好的实验试剂与器材，按照实验流程进行操作。实验过程中，教师需要向学生详细讲解实验的注意事项，要求学生观察实验现象，总结反应方程式HCl+NaOH=NaCl+H2O，从而加深对中和反应的认识。实验结束后，教师可提出问题：“如何用化学方程式解释利用熟石灰中和处理硫酸厂废水的原理？”学生通过思考探究，列出方程式Ca（OH）2+H2SO4=CaSO4+2H2O，认识到中和反应在生活中的应用。由此，在任务驱动法的作用下，学生能够对中和反应产生更加深入的理解，提高解决实际问题的能力。这不仅可以培养学生对化学学习的兴趣，还能促进其探究能力的有效发展，为学生核心素养的提升奠定基础。（四）丰富实验素材，培养科学态度科学态度指人们在认识自然和应用科学知识的过程中表现出来的心理和行为倾向，主要包括尊重事实、实事求是以及乐于探索等内容。在初中化学实验教学中，教师可以通过丰富的实验素材，引导学生结合生活中的化学现象，通过观察、分析、推理等过程，认识化学与生活之间的联系，从而激发学生的学习兴趣，培养学生的科学态度。例如，人教版《化学》九年级下册“化学元素与人体健康”课题主要介绍了人体的元素组成，探讨了各种元素对人体的重要性，目的是培养学生的健康意识，促使学生养成良好的生活习惯。教师可以准备坩埚钳、酒精灯、稀盐酸和鱼骨等实验材料，以师生互动实验的方式进行教学。具体步骤如下：教师让学生使用坩埚钳夹住一根鱼骨，将其放在酒精灯火焰上加热，同时将另一根鱼骨放在稀盐酸溶液中浸泡10分钟，最后观察并描述两根鱼骨在实验后的变化。学生可以得出结论：鱼骨中含有钙元素。通过这种方式，学生能够直观地观察到化学元素对骨骼的影响，从而更加深入地理解化学元素与人体健康之间的关系，形成正确的科学态度。此类实验不仅能够帮助学生从