核心素养“实验探究与创新意识”的培养

庞 永

（河北省定州市第二中学，河北定州 073000）

化学学科核心素养包括“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“实验探究与创新意识”“科学精神与社会责任”五个维度，其中素养四实验探究与创新意识的内涵是:认识科学探究是进行科学解释和发现、创造和应用的科学实践活动；能发现和提出有探究价值的问题；能从问题和假设出发，确定探究目的，设计探究方案，进行实验探究；在探究中学会合作，面对“异常”现象敢于提出自己的见解。五项素养立足高中生的化学学习过程，各有侧重，相辅相成。“实验探究与创新意识”从实践层面激励创新，这几种素养将化学知识与技能的学习、化学思想观念的建构、科学探究与解决问题能力的发展、创新意识和社会责任感的形成等方面的要求融为一体，形成完整的化学学科核心素养体系。

1 以实际应用为教学背景

我们将每一个教学片段置于真实的、应用的情境中，让学生在讨论实际问题的解决中学习并应用化学知识。立足于用化学的视角看待所处的物质世界，培养学生正确的化学价值观和化学观念。

首先用食品中的有机物引入课题，学生容易想到较为熟知的“酒”，问题转到生活中最常见的“饮酒脸红” 、“警察查酒驾”、 “乙醇汽油”等现在社会的热点。在这样的应用情境中，设置一系列问题，让学生在小组讨论中掌握乙醇的物理性质、结构式、化学性质。课堂主体知识环环相扣、学生主体地位充分体现，教师引导精确有力。

其次教学设计也做到前有“呼”，后有“应”，体现学以致用原则。这样的教学设计符合化学的应用性，即从生活走向化学、从化学走向社会。关注学生化学知识价值体验的获得，如:酒精在人体内的变化过程、酒驾的危害、酒精如何获得、乙醇作为可再生能源的作用、银器的鉴别等。同时在化学知识应用中渗透教学，既有利于激发学生的学习兴趣与积极性，也能培养学生正确的化学学科价值观和化学观念。因为我们知道，让学生学习真实的、有用的、大众的化学，是基础教育的价值归宿。

2 以问题解决为教学策略

学起于思，思起于疑。问题是诱发学生求知欲望，驱动学生自主学习的“发动机”。通过情境探究不仅能促使学生认识深化，能力提高，还有利于学生突破思维壁垒，获得新发现，成为课堂师生共同生长的有效手段。将文字“问题化”，使“定论”的东西转化成充满疑惑，能产生思维冲突的“问题”，不仅能激活思维，还能利于培养学生的问题意识，使学生在问题探究中生成更多、更深刻的问题。使“问题”变成一种“活性因子”，从而撬动学生的思维。

2.1 问题指向要清晰

在分析乙醇的结构时，直接抛出乙醇分子式为C2H6O，如何知道其结构，课堂创设的情境能落在学生“最近发展区”，指向性相当清晰。先呈现刚学过的乙烷的球棍模型，为乙醇结构的推导搭建了脚手架，在其中插入一个O原子，使学生在动手过程中感知两种假设并搭建直观的模型，有利于发展空间想象力及建立模型的能力，并加深乙醇的结构认知。通过煤油、水的微观结构分析，结合熟知的金属钠保存方法、金属钠与水反应的现象，为实验方案的设计做了相当好的铺垫，对于学生深刻理解钠与乙醇反应的实质，拓展学生思维起到了很好的推动作用。类似于科学家进行科学研究的过程，促成学生自主探究、建构起乙醇的结构也就成了水到渠成之事。

2.2 思维引导要缜密

待学生按预想的方案完成实验后，转而追问逻辑推测过程是否有不严密的地方，让学生自由思考、自己得出结论。学生经思考马上想到A结构与煤油中的烷烃化学键有别，煤油中只有C－C和C-H键，A结构中有C－O和C－H键，这种不同影响，可能会导致A结构中的C-H键与Na发生反应，因而也就显示出之前方案的不严谨之处，进而过渡到下一个定量探究的教学环节。

从以人为本的教学来讲，这不仅体现了让不同的学生学不同的化学，更是一种难能可贵的批判性思维培养契机，批判性思维很大的一个特点，就是理性方面的进取心，认为任何解释都存在不足，任何理论都有进一步完善的可能，是一种通过理解、质疑、逻辑地考察论据和论证的合理性，从而决定应当相信什么不相信什么的思维。自媒体高度发达的信息社会，任何资讯都可能被商业利益绑架，不要轻易相信任何断言；于此同时，即使是对完全陌生，甚至与我们的认知和情感有冲突的东西，也不要简单排斥。这不仅是健康社会的需要，也是学校教育的必修课，所以无论是从改进学科课堂教学，还是培养学生健全人格，都需要化学教育人抓住每一个契机，通过一个个案例去培养学生良好的批判性思维品质。

3 以实验探究为教学主线

设置诸多实验情境、方案设计、问题讨论，这样的实验教学设计无疑在新授课中有利于训练学生的实验技能、让学生体验运用实验方法解决实际问题的过程，可以很好地培养学生创新意识和科学探究素养。

设计实验方案探究乙醇结构过程中：既有训练学生的实验技能（模型搭建，钠块取用），又培养学生的创新意识（验证气体的方法－－肥皂泡）；同时设置系列探究问题（比较与水反应的直观现象、快慢程度、氢的来源、热效应），最终让学生得到还必须定性与定量实验相结合才能得到分子结构式。在乙醇与钠反应及氧化反应实验中，教会学生注意实验现象的观察，利用实验现象讨论，分析与总结，让学生体验科学探究过程。层层递进，由简到繁，弄清了乙醇化学性质表现的本质原因，始终贯穿科学伦理教育。本节课让学生体验运用实验探究方法，学习和应用化学知识，达到了培养学生的创新意识和科学探究精神素养的教学目标。

4 课堂教学是一段旅程，随时都可能有意外的收获

课堂教学是向未知方向挺进的旅程，随时都可能发现意外的美丽图景，而不是一切都必须遵循固定路线而没有激情的行程。在预设基础上，依循学生的认知曲线、思维的张驰及情感的波动，以教者灵动的教育机智随时调整教学进程和教学策略，让课堂成为充满生命成长的人文韵味。如学生在酒精灯上灼烧铜丝时可启发其观察在外焰、内焰、焰心的现象区别及原因分析；学生将乙醇燃烧方程式写成乙醛时纠错的方式方法；乙醇与钠反应不如与水来的剧烈本质原因探析；乙醇汽油在解决能源问题时同样带来温室效应，放在国际视野下如何看待和解决？(这中间有环境问题、有政府问题、道德伦理问题)

化学学习活动作为一种特殊的认识活动必将经历从实践到理论、再由理论到实践的发展过程,这一过程实现从感性认识发展到理性认识、又从理性认识能动地指导实践的“两次飞跃"。化学核心素养正是在化学认只活动的"两次飞跃"中发展起来的关键能力与品质,同时又对化学认识活动发挥着能动作用。因此,化学核心素养五个要素的内涵虽各不同、作用也有差异,但它们并非孤立存在而是统一于化学认识活动中。

[1] 中华人民共和国教育部普通高中化学课程标准(实验)[M]北京:人民教育出版社,2003:1,2

[2] 梁永平.化学科学理解的基本视角及其核心观念.化学教育,2011(6):4