浅谈核心素养下微型实验在化学教学中的重要性
2025-01-09
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来源：
大众日报
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□杨希华
核心素养是学生在接受相应学段教育过程中，逐步形成的适应个人发展和社会发展需要的必备品格与关键能力。在目标上，核心素养的概念是对“教育应该培养什么样的人”这一问题的回答，涵盖态度、知识与能力。在性质上，核心素养是所有学生应具备的最关键、最必需的共通素养。在内容上，核心素养也是情感、态度、知识、技能的综合表现。
化学是以实验为依据的学科，提出的大部分观点要通过实验来证明。随着教学发展改革，以教师演示实验为主的实验教学已经不能适应新课程要求，逐步演变为以发掘学生自拟实验方案的启发性、探索性为主的微型实验。由于各种原因，很多学校的教学资源仍然相对匮乏，只能进行一些简单的常规操作，而微型实验所需的实验材料较少，所耗费的经费也更少，可以在一定程度上解决上述问题。微型实验的推广不仅能够进行基本的化学实验内容，还能开展一些新颖且实际的实验项目，如环保实验、家庭生活实验等。微型化学实验相对常规实验更安全，更省时。学生对实验现象有疑问时，可短时间内反复操作、验证结果，充分体现学生的主体性，发挥学生的主观能动性，增加学生亲自动手做实验的机会，有利于培养学生实事求是、积极实践的科学态度。
微型实验具有灵活多变、易于操作的特点，可根据不同的教学目标与内容进行设计和调整，使教学更加贴近学生的实际需求和学习特点。微型化学实验的内容更容易引起学生的共鸣和兴趣。通过不同的微型实验，学生可以接触到更多种类的化学反应和实验方法，拓展视野。学生还能够自主创新实验方法，开发出更简易的实验装置，设计出更完善的微型实验方案。例如我们在学原电池时，学生预习之后我让他们提出简单可行的实验方案，有的学生提出用电流表、导线、橘子瓣来进行，在做这个实验时，有的学生把两极同时插进橘子瓣中有电流，有的学生把电极插进分开的橘子瓣中没有电流（这类学生都一脸疑惑），我立刻提问，谁能帮助这些学生？有的学生说没有形成闭合回路，有的学生说在两个橘子瓣之间放上一块沾有橘子水的湿巾，就这样这节课在所做的微型实验中建立好了原电池的模型。学完铁的化学性质之后，让学生设计如何用较少的药品、简单的操作得到氢氧化亚铁。学生提出了很多方案，如用细滴管把氢氧化钠溶液与硫酸亚铁溶液挤入折叠的宽胶布中，滴入之后立即把周围的胶布再粘上，这样就隔绝了空气并长时间看到白色的氢氧化亚铁，这个实验仅用少量的药品和生活中的胶布，就得到了预测的效果。同学们都知道用氢氧化钠溶液与硫酸亚铁溶液反应时，先生成白色沉淀然后变成灰绿色，最后变成红褐色的氢氧化铁，如何用较少的药品及简单的操作快速看到红褐色？有的学生设计先用棉棒蘸取硫酸亚铁溶液，然后把棉棒在滴有氢氧化钠溶液的玻璃片上滚动一圈，很快看到了红褐色的氢氧化铁。在证明氯气的氧化性强于溴单质，溴单质的氧化性强于碘单质时作了改进，在一张滤纸的中心处先滴一滴饱和溴化钠溶液，再滴一滴氯水，观察到出现黄色，说明生成了溴单质，接着在此处滴一滴较浓的碘化钾溶液，颜色变为浅褐色，再滴一滴淀粉溶液，变为蓝色，证明生成了碘单质，操作简单，现象明显，减少了试剂消耗和环境污染。在检验二氧化硫性质的实验时，把二氧化硫分别通入用青霉素瓶子装有的品红溶液、硫化钠溶液、酸性的高锰酸钾溶液、紫色的石蕊溶液，来分别验证二氧化硫的漂白性、氧化性、还原性、溶于水显酸性，这样既省去了双孔塞，也节约了药品。在做乙醇的催化氧化时，也是改进了实验，同学们用棉棒蘸取一点乙醇，在加热的黑色铜片上一抹，在棉棒上就出现了红色的铜，并且有一丝丝的不同于乙醇的气味的气体，证明了铜为催化剂，在做铜与稀硝酸反应时。也改进了实验，学生用比较细的针管做这个实验，学生先在针管中放入一块很小的铜片，然后吸入少量的稀硝酸，可以看到无色的气体一氧化氮，吸入空气之后变为红棕色，也是用很少的药品与仪器达到预期效果。如何证明食盐中有没有碘元素（以碘酸钾的形式存在）的实验中，我给每一个学生一条淀粉碘化钾试纸，让他们回家后去厨房中完成这个实验，有很多学生都证明有碘元素，他们就是利用厨房里的食盐还有白醋，再加入我给他们的试纸，结果变蓝，就是因为碘酸钾在酸性条件下与碘化钾反应生成碘单质使淀粉变蓝。在做氯气性质实验时也作了改进，可在一块衬有白纸的玻璃片上，分别滴加溴化钾溶液、碘化钾溶液（加入几滴淀粉溶液）、氢氧化钠溶液（加入几滴酚酞），中间放置氯酸钾晶体，滴加浓盐酸后用表面皿盖住。通过观察各溶液的颜色变化，一次性验证氯气的氧化性、漂白性等性质，药品用量少且污染小。
基于高中化学课程标准，从微型实验入手，来弥补传统实验的缺点，让所有学生都能参与到实验中去，真正做到探究式教学。微型实验用料少，废弃物少，有助于减少环境污染和资源浪费，有利于促进绿色化学和可持续发展，鼓励学生在实验过程中关注环保和节能，培养环保意识和责任。通过微型实验在探究式教学中的应用，师生可以了解最新的科研成果和学术动态，与同行进行交流与合作，拓宽自己的学术视野和知识面，为将来的学术研究和职业发展打下坚实的基础。
（作者单位：东阿县第一中学）
核心素养是学生在接受相应学段教育过程中，逐步形成的适应个人发展和社会发展需要的必备品格与关键能力。在目标上，核心素养的概念是对“教育应该培养什么样的人”这一问题的回答，涵盖态度、知识与能力。在性质上，核心素养是所有学生应具备的最关键、最必需的共通素养。在内容上，核心素养也是情感、态度、知识、技能的综合表现。
化学是以实验为依据的学科，提出的大部分观点要通过实验来证明。随着教学发展改革，以教师演示实验为主的实验教学已经不能适应新课程要求，逐步演变为以发掘学生自拟实验方案的启发性、探索性为主的微型实验。由于各种原因，很多学校的教学资源仍然相对匮乏，只能进行一些简单的常规操作，而微型实验所需的实验材料较少，所耗费的经费也更少，可以在一定程度上解决上述问题。微型实验的推广不仅能够进行基本的化学实验内容，还能开展一些新颖且实际的实验项目，如环保实验、家庭生活实验等。微型化学实验相对常规实验更安全，更省时。学生对实验现象有疑问时，可短时间内反复操作、验证结果，充分体现学生的主体性，发挥学生的主观能动性，增加学生亲自动手做实验的机会，有利于培养学生实事求是、积极实践的科学态度。
微型实验具有灵活多变、易于操作的特点，可根据不同的教学目标与内容进行设计和调整，使教学更加贴近学生的实际需求和学习特点。微型化学实验的内容更容易引起学生的共鸣和兴趣。通过不同的微型实验，学生可以接触到更多种类的化学反应和实验方法，拓展视野。学生还能够自主创新实验方法，开发出更简易的实验装置，设计出更完善的微型实验方案。例如我们在学原电池时，学生预习之后我让他们提出简单可行的实验方案，有的学生提出用电流表、导线、橘子瓣来进行，在做这个实验时，有的学生把两极同时插进橘子瓣中有电流，有的学生把电极插进分开的橘子瓣中没有电流（这类学生都一脸疑惑），我立刻提问，谁能帮助这些学生？有的学生说没有形成闭合回路，有的学生说在两个橘子瓣之间放上一块沾有橘子水的湿巾，就这样这节课在所做的微型实验中建立好了原电池的模型。学完铁的化学性质之后，让学生设计如何用较少的药品、简单的操作得到氢氧化亚铁。学生提出了很多方案，如用细滴管把氢氧化钠溶液与硫酸亚铁溶液挤入折叠的宽胶布中，滴入之后立即把周围的胶布再粘上，这样就隔绝了空气并长时间看到白色的氢氧化亚铁，这个实验仅用少量的药品和生活中的胶布，就得到了预测的效果。同学们都知道用氢氧化钠溶液与硫酸亚铁溶液反应时，先生成白色沉淀然后变成灰绿色，最后变成红褐色的氢氧化铁，如何用较少的药品及简单的操作快速看到红褐色？有的学生设计先用棉棒蘸取硫酸亚铁溶液，然后把棉棒在滴有氢氧化钠溶液的玻璃片上滚动一圈，很快看到了红褐色的氢氧化铁。在证明氯气的氧化性强于溴单质，溴单质的氧化性强于碘单质时作了改进，在一张滤纸的中心处先滴一滴饱和溴化钠溶液，再滴一滴氯水，观察到出现黄色，说明生成了溴单质，接着在此处滴一滴较浓的碘化钾溶液，颜色变为浅褐色，再滴一滴淀粉溶液，变为蓝色，证明生成了碘单质，操作简单，现象明显，减少了试剂消耗和环境污染。在检验二氧化硫性质的实验时，把二氧化硫分别通入用青霉素瓶子装有的品红溶液、硫化钠溶液、酸性的高锰酸钾溶液、紫色的石蕊溶液，来分别验证二氧化硫的漂白性、氧化性、还原性、溶于水显酸性，这样既省去了双孔塞，也节约了药品。在做乙醇的催化氧化时，也是改进了实验，同学们用棉棒蘸取一点乙醇，在加热的黑色铜片上一抹，在棉棒上就出现了红色的铜，并且有一丝丝的不同于乙醇的气味的气体，证明了铜为催化剂，在做铜与稀硝酸反应时。也改进了实验，学生用比较细的针管做这个实验，学生先在针管中放入一块很小的铜片，然后吸入少量的稀硝酸，可以看到无色的气体一氧化氮，吸入空气之后变为红棕色，也是用很少的药品与仪器达到预期效果。如何证明食盐中有没有碘元素（以碘酸钾的形式存在）的实验中，我给每一个学生一条淀粉碘化钾试纸，让他们回家后去厨房中完成这个实验，有很多学生都证明有碘元素，他们就是利用厨房里的食盐还有白醋，再加入我给他们的试纸，结果变蓝，就是因为碘酸钾在酸性条件下与碘化钾反应生成碘单质使淀粉变蓝。在做氯气性质实验时也作了改进，可在一块衬有白纸的玻璃片上，分别滴加溴化钾溶液、碘化钾溶液（加入几滴淀粉溶液）、氢氧化钠溶液（加入几滴酚酞），中间放置氯酸钾晶体，滴加浓盐酸后用表面皿盖住。通过观察各溶液的颜色变化，一次性验证氯气的氧化性、漂白性等性质，药品用量少且污染小。
基于高中化学课程标准，从微型实验入手，来弥补传统实验的缺点，让所有学生都能参与到实验中去，真正做到探究式教学。微型实验用料少，废弃物少，有助于减少环境污染和资源浪费，有利于促进绿色化学和可持续发展，鼓励学生在实验过程中关注环保和节能，培养环保意识和责任。通过微型实验在探究式教学中的应用，师生可以了解最新的科研成果和学术动态，与同行进行交流与合作，拓宽自己的学术视野和知识面，为将来的学术研究和职业发展打下坚实的基础。
（作者单位：东阿县第一中学）