例谈核心素养导向下高中化学实验情境的创设

    陈颖

    [摘要]高中化学教学中实验情境的创设，不仅有利于改善课堂教学效果，转变教与学的关系，也有助于学生核心素养的发展，让他们的科学探究能力、证据推理能力有所提高。针对核心素养导向下实验情境创设问题展开详细阐述，有利于开发出更多的化学情境教学素材，创设出合适的情境。

    [关键词]核心素养;化学实验;情境创设

    [中图分类号]G633.8[文献标识码]A [文章编号]1674-6058（2020）08-0065-02

    现阶段教学中，对于学生核心素养的培养存在着一些不足。学生对现象与本质的认知比较片面，且思维能力较弱，知识迁移能力不足，尚未掌握分析推理、模型建构等基本的思维方法。同时，概念认知上不够清晰，探究意识不足，化学价值观念偏离。在这个背景下，化学教学要立足核心素养培养，优化实验情境创设，以促进学生的核心素养更好的发展。

    一、立足微观探析，创设游戏实验情境

    高尔基曾说：“游戏是认识世界的途径，我们生活在这个世界里，并负有改造它的使命。”在课堂上，为了能够让学生初步掌握宏观和微观层面下物质及其变化，了解物质的组成、结构和性质，可利用游戏创设实验情境。我们可以选择通过创设游戏实验情境加深学生对相关实验现象的理解，锻炼他们学会从微观的角度理解实验原理。游戏实验情境，能够激励学生尽快进入到实验情境中思考、讨论相关物质及其变化，吸引学生的注意力，让他们对实验情境中的物质及其变化的研究产生浓厚兴趣，最终在实验情境中养成良好的宏观辨识与微观探析核心素养。在游戏实验情境下，课堂气氛将变得更为活跃，更利于学生核心素养的养成。

    例如，在教学校本课程《淀粉与碘显色现象的探究》时，可设计一个“水彩画比赛”的游戏情境。要求学生与同桌组成一个小组，先认真阅读微型实验内容，初步了解实验。游戏中，一人负责描述浓度和溶剂对显色灵敏度的影响，以及酸碱性对实验现象的影响，另一人负责用水彩笔将实验中物质的变化，包括颜色、性状等画出来，于游戏实验情境中深入感受实验操作，学习实验原理。在整个“淀粉与碘显色现象的探究”实验中，通过游戏创设实验情境，既让学生充分体会到了实验学习所带来的快乐，又让学生的微观探析能力有了一定程度的提高。学生开始学会从微观层面观察物质颜色等的变化，取得了良好的学习效果。

    二、立足证据推理，创设问题实验情境

    在课堂上，用问题创设实验情境，利于学生证据推理与模型认知核心素养的发展。相对合理的问题情境，能够引导学生主动收集各种数据、证据，对物质变化等进行推理、证实，形成科学结论。同时，用问题创设实验情境，利于激发学生运用模型解释相关化学现象，解决实际问题。在问题的引导下，学生将形成好奇心理，主动参与实验探究，积极开展实验操作，分析实验现象产生的原因。实验教学中教师可精心选择一些趣味小实验创设问题情境，让学生产生强烈的证据推理意识。同时，可利用探究性实验或者实验中的“意外”创设问题情境，在问题情境中引导学生亲自发现事物的本质。

    例如，在《氯、溴、碘及其化合物》一单元讲授完毕以后，笔者结合碘的化学性质，设计了一个“滴水生烟”趣味小实验。趣味实验中，提前准备好研钵、坩埚、滴管等实验器材，及3克碘片和0.2克铝粉。接着，用研钵将碘片研细，再将铝粉混入其中，待二者混合均匀以后，将它们放入坩埚中，堆成小丘。然后，在小丘上压一个小坑，向内部滴人1-2滴水。这时，学生看到了浓厚的棕色烟雾和紫色碘蒸汽。面对这个实验现象，笔者向学生提问道：“从上述实验，你可以得出哪些结论？碘和铝在常温下会发生反应吗？水在实验中起到了怎样的作用？如何验证？”基于这样的问题情境，学生开始对实验原理进行推理，并尝试自主进行“滴水生烟”实验操作以验证水的催化作用。在实验教学中，学生不仅巩固了碘的相关知识，还在问题情境的引导下得到了较好的证据推理锻炼机会。

    三、立足创新意识，创设生活实验情境

    “科学探究与创新意识”是化学学科核心素养之一，在对学生这一方面的核心素养进行培养时，要紧密联系生活实际创设实验情境，以便于引导学生积极、主动地设计实验方案，对实验进行操作，认真记录实验数据，独立思考实验结果。在结合生活实际创设情境时，要精心选择各种与化学学科相关的生活用品，引人生活事例。同时，要利用学生以往的生活经验创设实验情境，让他们在相对熟悉的生活环境下体验实验探究，进而对实验探究充满兴趣，慢慢形成良好的科学探究能力。“化学源于生活，服务于生活。”因而，在对学生科学探究与创新意识核心素养进行培养时，要尽量选择他们熟悉且内容丰富的素材，引导他们自主发现、操作、解决实验问题。

    例如，在《水资源的合理利用》教学中，笔者结合生活饮用水中常见的水质问题，引导学生设计了一个“自制简易净水器”实验。实验中，要求学生自主进行探究。首先，准备一个空塑料瓶，剪去塑料瓶底部，再在瓶盖上打几个小孔。接着，将瓶子倒置过来，依照由下至上的顺序，依次向塑料瓶中放置蓬松棉、纱布、活性炭、石英砂、小卵石等，由此完成简易净水器的制作。饮用水的水质问题与学生的生活息息相关，他们对净水器自制实验充满好奇心，于生活情境下形成实验探究动力，通过简易净水器的制作提高了科学探究能力和创新意识。

    四、立足社会责任，创设新闻实验情境

    在化学学科知识的学习过程中，学生应具备良好的科学精神和社会责任，要懂得关注社会热点问题，深刻认识到保护环境的重要意义。为促进学生科学精神与社会责任核心素养的发展，要利用好新闻、故事创设实验情境。运用新闻事件创设实验探究情境时，应注意向学生直观展示某一新聞事件的发生过程，以引起他们对新闻事件中相关化学现象的思考，主动探究新闻事件背后的相关原理。同时，在实验情境创设时，要巧妙引入温室效应、白色污染、重金属污染等社会热点问题，用社会热点问题引出实验探究主题。在利用新闻、热点问题创设实验情境时，学生的科学精神与社会责任核心素养自然而然会有所提高。

    例如，笔者在教学《二氧化硫的性质和作用》一课时，为了增进学生对二氧化硫物理性质和化学性质的了解，促进他们科学精神与社会责任核心素养的发展，课堂上先用多媒体教学工具为学生播放了一段新闻报道，报道中记录了一名记者对市场上的枸杞子进行检测的新闻事件。新闻报道中指出：部分样品的检测结果显示，市场上颜色鲜艳的枸杞被硫黄熏蒸过，味道与天然枸杞子不同，会对人体造成伤害。当学生了解了这则新闻事件后，笔者向学生提出了这样的问题：为什么被硫黄熏过的枸杞子颜色会不同？要怎样证明是否被硫黄熏过？SO2有哪些化学性质？如何用实验去证明？笔者通过用新闻事件创设实验情境，设计、开展实验教学，增进了学生对SO2性质的了解，让学生从中了解到了SO2的危害，树立起消除SO2负面影响的观念和良好的社会责任感。

    综上可知，在实验情境的具体创设过程中，利用好游戏素材，同时巧妙设计一些课堂问题，并联系生活实际或者社会新闻，创设实验情境，可让学生有一个良好的核心素养养成创设。