基于化学核心素养培养的实验教学探究

魏倩倩

摘要：在新课标改革的浪潮中，众多一线化学教师加强了对学生核心素养水平的关注，提高对自身的要求，调整教学模式，转变传统观念，努力争取使自己的每次授课都能够更加高效，让学生不仅能够扎实掌握课本化学知识，还能够灵活运用所学化学知识解释生产生活中与化学相关的现象，培养学生的化学核心素养。

关键词：化学核心素养;实验教学;问题探究

中图分类号：G633.8

引言：化学教学中，通过设置各种实验对相关问题进行探究是必不可少的关键环节。各种有趣的神奇的实验配合教师对学生的有益引导，能够积极调动学生思维，引导学生多角度思考，培养学生的科学探究意识;学生提出不同层次的问题，在问题与答案的碰撞中加深对知识的理解，锻炼学生的证据推理意识，从而不断提升化学核心素养。

1.实验探究对化学教学的意义

化学学科，抽象特征非常明显，但借助实验这个路径，可以化晦涩抽象为具体可感。现有教材中大大小小的实验随处可见，类别也非常丰富，有探究性实验，验证性实验，家庭小实验等等，正是这些实验一步步揭开了各种化学问题的神秘面纱。教材中的很多结论都是经过反复严谨的实验后总结归纳而来，虽然教材是我们进行化学教学的第一手工具，但是教师在引导学生进行实验探究时仍然需要强调质疑的重要性，鼓励学生敢于挑战权威，善于大胆思考，从而培养学生的科学探究与创新意识。此外还应该要求学生能够举一反三，学以致用，比如在做完比较碳酸钠和碳酸氢钠的性质实验后，教师可以让学生利用所学思考怎样合理保存发酵粉的问题。不断提升学生的证据推理意识和严谨求实的科学态度，让学生在解决实际问题的过程中深切体会学有所用的快感。

2.基于化学核心素养培养的实验教学探究

本文主要以碳酸钠和碳酸氢钠的性质为例，结合具体授课情景，选择三个实验阐释如何在授课过程中通过问题探讨、实验探究，从而实现知识传递和化学核心素养的提升。

首先教师为引入本节课主题，会先利用投影播放一组图片，展示馒头制作的流程。

教师：从图片中可以看到，在做馒头的诸多步骤中有一步是加入发酵粉，那么请大家思考发酵粉的作用是什么？加入发酵粉后面团发生了怎样的变化？如果不加发酵粉最后做出的馒头会是什么样？

学生：作用是使面团膨胀变大，如果不加馒头就不松软。

教师：是的，发酵粉的作用就是如此，那么发酵粉中究竟包含什么成分才能产生这种神奇的效果呢？

学生：成分中含有碳酸氢钠，面粉发酵过程中会产生酸性物质，可能碳酸氢钠能中和酸性物质并产生气体使面团膨胀。

设计意图：引入常见的蒸馒头要用到发酵粉的生活情景，让学生真正体会到化学与我们的实际生活紧密相关，培养学生的科学探究意识，提升宏观辨识与微观探析的素养，从而发展学生解决实际问题的能力和对化学价值的认识水平。

2.1实验一：探究碳酸氢钠与酸的反应

教师：提供药品碳酸氢钠粉末和3moL/L的盐酸，仪器有10mL的量筒、小试管、试管架。下面请同学们以小组为单位完成实验。

学生：动手操作实验，观察到实验现象为试管中有气泡产生，液体向上窜动。得出结论：碳酸氢钠和盐酸反应能够产生气体，这种气体导致面团膨胀，体积变大。

教师：请同学们认真回忆初中做过的一个实验：利用碳酸钠和酸发生反应制备二氧化碳，这个实验说明碳酸钠和酸也能够产生使面团胀大的气体，所以应该也可以用来制作发酵粉，但是通过对市面上流通的发酵粉成分进行调查，发现大多数发酵粉的主要成分都是碳酸氢钠，为什么具有同样作用的碳酸钠却不被广泛使用呢？

学生：大胆提出猜想，可能是二者的碱性有所不同。

设计价值：通过教师适时的引导，培养学生的质疑能力，鼓励学生发现和提出有探究价值的问题，大胆提出猜想，并通过设计实验进行探索，从而提升学生的科学探究与创新意识。

2.2实验二：比较碳酸钠和碳酸氢钠的碱性有何不同

教师提供药品和儀器：碳酸钠1g、碳酸氢钠1g、蒸馏水、酚酞试剂，小试管、10mL的量筒。学生以小组为单位自行设计并完成实验。

学生代表反馈：通过向Na2CO3、NaHCO3溶液中滴加酚酞，观察到两支试管中溶液均变红，只是碳酸钠中红色较深。由此得出结论：碳酸钠的碱性比碳酸氢钠强。

教师：既然碳酸钠的碱性比碳酸氢钠更强，那就排除了因为碱性强弱因素影响碳酸钠不被广泛使用的可能。那么只能从其他角度思考为什么发酵粉普遍更倾向于使用碳酸氢钠作为主要原料？

学生：提出猜想，可能是因为二者与酸反应的速率和效率不同。

设计意图：通过引导学生设计实验，观察并分析实验现象，建立观点、结论和证据之间的逻辑关系，不断提升学生的证据推理意识。

2.3实验三：比较碳酸钠和碳酸氢钠与酸反应的不同

教师演示实验：在两支试管中加入等量等浓度的盐酸溶液，分别在两支试管口套上同样的气球（气球内分别事先装入等量的NaHCO3粉末和Na2CO3粉末），同时将气球内的粉末倒入试管中。

学生：观察到装有碳酸氢钠的试管上气球体积更大膨胀更快，另一只气球体积变化较慢，说明碳酸氢钠与酸反应产生气体的速度更快。

教师：根据这个实验结论能否解释为何市面上的发酵粉更倾向于使用碳酸氢钠？

学生：使用碳酸氢钠发酵速度更快，效率更高。

设计意图：培养学生用化学知识解释生活中的实际问题，强调化学学习的生活化、社会化和科学化，提升学生的科学态度与社会责任感，真正做到从生活中来到生活中去。

结束语

化学学习是思维不断交流摩擦的动态过程，化学核心素养的提升，离不开在一个个实验中对不同问题的层层深入探究，本文以一个知识点为例，通过设置能激活学生思维的探究问题，使学生主动参与课堂，在“问题产生—提出猜想—实验验证—分析归纳—得出结论”的课堂主线中提升化学核心素养。

参考文献：

[1]冯榕榕.基于深度教学理念下的探究性教学设计——以“碳酸钠和碳酸氢钠”为例[J].教育现代化，2019，6（98）：211-213.

[2]林海龙.基于化学核心素养的问题驱动式教学实践探索——以“碳酸钠和碳酸氢钠的性质”课堂教学为例[J].化学教与学，2019（01）：38-41+37.

[3]普通高中化学课程标准（2017年版）

本文系甘肃省”十三五“教育科学规划一般自筹课题研究成果，课题立项号：GS[2018]GHB0803