基于核心素养背景下化学实验创新力的引发

摘 要：化学核心素养培养是化学学科教学的主要任务，通过参与化学学习，强化化学实验创新意识，能够为学生化学核心素养的培养创造良好环境。本文基于核心素养背景，探究化学实验创新力引发策略。

关键词：核心素养；化学实验；创新力引发

化学是一门不断发展的创新性科学，在当前的教学环境下，化学教材的编写主要是化学科学系统化的体现，存在一定的滞后性。只有不断通过优化创新化学实验教学，才能进一步培养学生的化学素养。

一、 变化及平衡思维

变化及平衡思想是指学习化学，我们需要能够认识到物质发展及变化是有条件的，能够从多种方面全面认识其中的能量变化，并对其变化进行分类，揭示其特征及规律，深入预测其可能发生的化学变化。

例如，在揭示醋酸的相关实验中，为了使学生更好地对醋酸的表征进行理解，通过多重实验设计，并绘制相应的曲线图像，从而达到全方位认知的目的。第一步，通过对醋酸中注入水，分析其发生的宏观及微粒现象，得出醋酸的符号系统（HAcH++Ac-），从而更好地解释醋酸物质的电离反应，得出其在发生作用时分子平衡现象。第二步，通过传感器绘制中和滴定后所发生的pH曲线，探究其酸碱变化，同样通过符号系统表示（H++OH-H2O），揭示酸碱平衡的原理。第三步，通过进一步探究中和滴定后的点离变化曲线，明确其导电性的变化特征，用电导率传感器进行绘制，得出符号系统（H++OH-H2O），揭示在溶液中和的情况下其电离子种类及数量的变化情况。

通过实验设计和学习，使学生能够更好地在实验中寻找乐趣，发挥创新力，并更加有效和清晰地对化学反应过程中的物质变化进行认知。

二、 推理和模型认知

推理和模型认知指的是能够通过收集证据对化学变化提出假设，并通过合理分析及推理证实伪假命题，通过模型认知发现与化学现象之间的联系，解释化学现象，并能够通过化学变化及相关信息建构相应模型，解决复杂问题。

例如，在研究品红溶液褪色成因时，首先提出问题，加入一定量的稀硫酸及稀盐酸后品红溶液是否发生变化，会有何种反应？学生通过基本的化学符号表示得出其化学反应式（SO2+Cl2+2H2O2HCl+H2SO4），而由于其最终物质无漂白特征，无法进一步确定品红褪色成因的具体变化。因此，通过设计实验探究操作的精确性，揭示其中原理。考虑到注入溶液的量、反应过程对其结果的影响，设计相应的对照实验，分组进行。其次，进行实验，选取不同容量体积的稀硫酸及稀盐酸，一份为20毫升，另一份为5毫升。在混合吸入后，充分振荡，保证其中没有其他气体残留，从而得出第一组溶液红色褪去，第二组红色褪色不完全，呈淡黄色。最后，通过实验进一步确定品红变色的分子原理，得出机理模型，加强认知。实验完成后，鼓励学生深入探究其他溶液反应条件对品红分子的影响机制。

通过提出问题，设计实验，解决问题，从而使学生逐渐养成良好的思维推理及实验设计能力，引入模型，使学生能够更好地对化学现象体现的原理形成认知。

三、 探究及创新意识

探究及创新意识核心素养指的是需要学生具有发现及探究问题的意识，并根据目的创新性的设计方案，最终完成实验，以此培养学生尊重事实，敢于批判的思维能力。

例如，在探究铁的氧化反应时，我们通过实验可以得知铁在纯氧环境下通过燃烧发生剧烈反应，从而生成黑色固体（3Fe+2O2燃烧Fe3O4），在空气中则表现为发红特征。但是在试验的过程中，我们可以进一步发现，其中有很多因素会导致该实验反应不完全，如铁丝的粗细程度，火柴的进入时间，氧气的纯度等。因此，需要我们进一步集思广益，通过实验探究和创新设计，另辟蹊径，控制实验的变量，如选用铁粉、钢丝球等含铁物质，改变物质的燃烧难易度，选用酒精灯与铁粉结合，直接通过抛洒的方式进行，摒弃对氧气瓶的依赖等。以上方式同样可见相同的实验效果。最后，提出生活中常见的爆竹现象，鼓励学生研究。

通过这种方式，进一步将化学实验生活化，引导学生激发更多更好的创意，培养学生的实验探究及创新意识。

四、 科学及社会认识

学习化学还应具备严谨的科学精神及关注化学社会问题的意识。通过学习化学，需要进一步对化学与社会，环境以及相关技术之间的正确关系形成认知，承担相应的社会责任，参与相应化学问题决策。

对于这一方面，主要需要老师在日常的实验教学中鼓励学生多看多思，从化学实验材料选取及操作开始，规范学生实验操作准则，并通过使学生了解化学实验对自然环境的影响潜移默化其实验思维，使其树立良好的环保意识。例如，很多化学实验都需要通过燃烧进行反应，而在这一过程中，会挥发出一定量的有害气体，从而污染环境。在进行金属电解及电镀实验时，通过改进实验方案，摒弃传统的烧杯，选择六孔板操作，从而减少污染物的产生量。在进行分子层析时，摒弃浓盐酸酸化分离铜、铁离子等过程，使用无毒害方式，通过分离甲基橙或叶绿素等，从而使其反应过程试剂无毒化，降低出现污染的可能性。同时，进一步采用生活化事例进行正面引导，如氨对农业的积极作用，灭火原理中潜藏的危害，使学生能够以客观的角度看待生活中存在的化学问题。

以上，通过实验设计和积极引導，使学生对生活中的化学现象进行思考，从而进一步对科学和环境、社会的关系进行深入理解，自觉承担起作为社会人的责任。

五、 结束语

综上所述，本文主要采用了案例说明的方式对基于核心素养培养下的化学实验创新力的引发进行思考，从而可以进一步明确在进行化学实验教学的过程中，核心素养的培养应渗透到每一点，每一步，从而给予学生正确的引导，培养学生良好的化学实验思维和科学精神。

参考文献：

[1]毛傲.基于学生化学学科核心素养发展的实验课建构——以趣味“彩虹”探究性实验为例[J].实验教学与仪器，2016，33（12）：3-4.

[2]江旭峰，陆燕海.让核心素养在化学教学中落地——基于中学化学实验应用与创新视角[J].中学化学教学参考，2017（19）：4-9.

作者简介：

廖炳炎，福建省龙岩市，福建省龙岩市长汀县河田中学。