让核心素养在初中化学实验创新中落地生根

谢磊鑫

【摘要】化学核心素养是学生学习的重要能力和必备品格。而化学是以实验为根本的学科，可以说，化学核心素养的落地与化学实验息息相关，化学实验的落地处境将直接影响到化学核心素养能否一帆风顺地生根。因此，化学实验的创新能够让师生在探究创新实验的过程中宏观辨识与微观探析化学实验的原理，激发学生实验探究与创新的意识，进而落实化学核心素养。

【关键词】初中化学;核心素养;实验创新;落地生根

化学实验好比一个绚丽多彩的世界，其中蕴含着丰富的生活知识和无穷的乐趣。而化学实验是发展学生化学核心素养的关键，实验和创新是化学学科的核心素养之一，我们要善于创设一定的教学情境，唤醒学生的创新意识，引导学生积极参与化学的创新实验，进一步提高学生实验创新的能力，感悟化学学科的精神价值。为了更好地落实化学核心素养，发展学生的核心素养，进而实现在初中化学实验创新中落实核心素养的育人目标，笔者以“二氧化碳的性质”实验为研究对象，对该实验进行了如下创新：

一、于实践中发现课本实验的美中不足，焕发实验探究热情

在初中化学中，“二氧化碳的性质”是一个必不可少的知识点，知识点包含了二氧化碳的物理性质和化学性质。尽管从知识实质上看，一目了然，但是，在进行实际实验时，我们可以发现其存在不足之处：一是实验中所需的二氧化碳量比较大。实验前，教师需要提前在实验室制取多瓶二氧化碳气体，这样不仅浪费药品，还耗费时间;二是上课时需要带很多瓶二氧化碳，集气瓶是玻璃仪器，容易破碎、发生安全事故，而且密闭性不是很好，二氧化碳容易逸散，致使二氧化碳的浓度降低，导致实验失败;三是验证二氧化碳的性质需分为三个实验，准备的器材多，操作繁琐，耗时长;四是在梯形蜡烛实验中，向燃着蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳时，操作一不留神，就会发生两支蜡烛都不熄灭或高的先熄灭的局面。各种各样的实践证明，课本的实验繁杂琐碎，而一节课只有四十分钟，如果依课本的操作逐个对二氧化碳的性质进行实验探究，时间耗费较多，而且药品用量也大，实验也不容易顺利完成。如此的课堂，学生会觉得繁琐又无奈，容易疲惫不堪，学习效果低下甚至徒劳无功，难以促进化学核心素养的落地生根。为焕发学生实验探究的热情，培养学生的实验探究与创新的意识，课后，笔者请化学兴趣小组的学生一起到实验室制取多瓶二氧化碳气体，让他们再实践中探究用其它实验方法证明二氧化碳的性质，收到了较好的教学效果。

二、于探究中领悟实验的本质原理，引领实验创新思维

实验教学的绿色化、微型化是当今化学实验的趋势。为了让“二氧化碳性质”的探究呈现绿色化、微型化的特点，笔者从学生化学核心素养落地的立场启航，让学生在实验探究中，根据出现的现象领悟二氧化碳性质的本质原理：

1.二氧化碳固体——“干冰”，常温下固体可以升华转化成气态的二氧化碳，升华过程中吸收大量热;

2.二氧化碳密度比空气大，可以像水流一样从高处流向低处;

3.二氧化碳既不支持燃烧也不燃烧，不仅使燃着的蜡烛熄灭，也不能供给呼吸;

4.二氧化碳能使石蕊试剂变红，原因是二氧化碳可以溶于水并和水反应生成碳酸[化学方程式CO2+H2O==H2CO3]，而不稳定的碳酸容易分解生成水和二氧化碳[化学方程式H2CO3==CO2+H2O];

5.二氧化碳可以让澄清的石灰水变浑浊

[化学方程式CO2+Ca（OH）2==CaCO3+H2O]，

检验二氧化碳常用该方法。

为了弥补课本中实验的不足，使实验操作过程更简捷，实验现象更清楚，笔者对症下药，引导学生使用日常中的废旧物品制作简便的实验仪器，从日常用品中物色可代替的化学试剂，对“二氧化碳性质”的实验创新设计如下：

1.引导学生自制实验仪器，培养学生环保意识和实践创新能力

（1）准备实验的器材和药品：矿泉水瓶、棒棒冰塑料袋、橡皮管、玻璃导管、一次性手套、橡皮筋、夹子、干冰、蜡烛、水、紫色石蕊试纸、澄清石灰水、稀醋酸。

（2）指导学生制作实验的仪器：

①取矿泉水瓶，把玻璃管在酒精灯上灼烧，然后在矿泉水瓶侧面中间位置烫一个小孔;再在侧面中间小孔的上方和下方等距离处各烫一个小孔，把三个小孔用套有橡皮管的玻璃导管插上。取两支高低不同的蜡烛，调整高度放到侧面上下两导管口下方。中间的导管连接一次性手套，将直玻璃导管放入一次性手套口，用橡皮筋扎紧。

②把棒棒冰塑料袋固定在矿泉水瓶盖下，然后竖直放入瓶中，并在棒棒冰塑料袋上中下三处缠绕上三条干燥的紫色石蕊试纸，且用橡皮筋固定紫色石蕊试纸。

2.引导学生于探究中领悟实验的本质原理，掌握具体实验的操作步骤及现象

（1）先在矿泉水瓶的底部放少量的澄清石灰水，拿着固定好的棒棒冰塑料袋，把最上方的紫色石蕊试纸喷上稀醋酸，最下方的喷上水，中间的保持干燥，用来对比现象，然后将其竖直放入固定在矿泉水瓶中间位置，用夹子夹住高低两处的导管。

（2）将“干冰”放入一次性手套中，将直玻璃管放入袋口，用橡皮经扎紧。

（3）过一会儿轻轻摇摆矿泉水瓶，观察矿泉水瓶底部的澄清石灰水，是否有白色沉淀产生。

（4）用双面胶将矿泉水瓶固定在桌面上，打开高低两处导管的夹子，点燃高低两支蜡烛，观察下边蜡烛的变化。

（5）在低的蜡烛熄灭后，将低处的小孔关闭，接着用夹子夹住橡皮管，密切注意观察高的蜡烛变化情况，以及三条石蕊试纸的变化现象。

（6）取出棒棒冰塑料袋，将最下端原来喷水的石蕊试纸在酒精灯上微微加热，观察颜色变化。

实践证明，实验的创新，既引发了学生的发展创新思维，又培育了学生的创新意识，同时也培植了他们科学探究的能力，有效促进了化学核心素养落地生根。

三、于感悟中总结实验创新改进后的优点，强化实验创新能力

对“二氧化碳性质”的实验进行改进创新后，笔者发现学生的学习兴趣提高了，师生互动的课堂氛围更生动，学生的学习可以说行之有效。课后，学生学习感悟后总结出以下实验改进创新的优点：

1.用“干冰”制取二氧化碳，简单，纯度高，效果好;

2.操作简捷，现象鲜明，成效显著，容易失败的实验得到有效弥补;

3.融合了二氧化碳的多个性质，实验操作连贯一气呵成，实验效率更快，现象立杆见影，教学效果事半功倍，赢得宝贵的课堂时间;

4.在烧杯进行的梯形蠟烛熄灭，转变为外面高低蜡烛熄灭，学生更能领悟到无影无踪的二氧化碳如水一般在流动;同时，激发学生头脑风暴，培育学生的创造能力和创新思维;

5.创新实验替代品价廉、随处可见，轻便、环保、安全，有利于低碳环保;组装好的装置小巧精致，实用方便携带，而且可以固定在桌面上，也适用于学生实验，对教师有多个班的教学特别有利;

6.装置使用废弃的矿泉瓶和棒棒冰塑料袋为原料，这些都是生活中的塑料制品，而且是热塑性塑料，用加热的玻璃管或金属条来烫孔很轻易，制作方便，且轻便不会破碎。

教学中，笔者发现，加强实验创新可以让实验更好地服务于教学。为此，笔者会根据实际情况努力提高化学实验条件，尽量做到让每个学生都能动手做实验，让学生有更多机会主动地体验科学探究的过程，发挥学生的主体地位，促进化学核心素养落地生根。

参考文献：

[1]贲雪梅.二氧化碳性质的实验创新及教学过程设计[J].文理导航，2019（26）：40-42.

[2]徐掌印.二氧化碳性质实验的创新设计[J].实验教学与仪器，2018（6）：26-27.

责任编辑  杨  杰