论文部分内容阅读
摘 要：在实际实验教学过程中，由于分析问题不全面或偶然的操作错误等原因（也可以特意的制造），会发生理论欲设与实验结果不符的意外情况，意外的实验结果更能激起学生的探究兴趣，巧用实验“意外”，有助于培养学生核心素养。
关键词：化学;“意外”实验;核心素养
化学是一门以实验为基础的学科，实验在化学教学中占有举足轻重的地位。在最新版的高中化学教材中实验的地位又有进一步的提升，更加强调对学生观察能力、实验能力、科学探究能力等方面的培养。在日常教学中，教师千方百计地创设实验教学情境，不仅能帮助学生理解和掌握化学知识和技能，更重要的是有助于激发学生学习化学的兴趣，使学生通过教材学习掌握科学知识、启迪科学思维、训练科学方法、培养科学态度并最终形成正确的价值观。在实际实验教学过程中，由于分析问题不全面或偶然的操作错误等原因（也可以特意的制造），会发生理论预设与实验结果不符的意外情况，意外的实验结果更能激起学生的探究兴趣，巧用实验“意外”，有助于培养学生各方面素养。
一、化学核心素养的内涵
（一）促进学生对核心素养的认识
高中教学过程中，教师要坚持以人为本的理念，充分发挥学生的课堂主体地位，促使学生可以在新时期发展的背景下，促使学生通过化学学习，激发其化学学习的意识，促使学生的化学的思想认知和思维拓展。在化学学习过程中，教师利用化学“意外”实验让学生的化学自信心和化学好奇心得到充分培养，促使学生可以树立正确的人生观、价值观和世界观，进而提高学生的化学核心素养。
（二）高中化学核心素养的理解
在高中化学教学过程中，教师要坚持发展和培养高中生客观思维，促使高中生可以根据实验找到问题的答案，帮助学生养成良好的学习习惯，促使高中生可以站在化学的角度看待问题，进而形成科学、有效的思维判断。在化学知识学习过程中，利用实验过程、实验结果，来锻炼高中生的思维意识，促使高中生的解决问题的能力得到全面提升，进而提高高中生的化学核心素养。
二、利用“意外”实验，渗透化学核心素养的策略
（一）巧用意外现象，提高学生化学核心素养
通常来说，我们的实验教学一般都会有课前预做，看看实验是否能达到要求，尽管在课前都进行了较为充分的预设，但在真实的课堂操作过程中，由于教师对实验规范的疏忽或有意为之，会在课堂实验过程中出现意外的实验现象。如果对意外的实验现象，不加任何处理，或直接回避，只让学生记住正确的实验结论，就失去了实验教学的意义，同时会降低学生实验的兴趣，无法达到实验教学效果。反之，如果巧用此“意外”现象，进行科学的处理，正确引导学生认真分析，往往失之东隅、收之桑榆，提升学生化学核心素养。
我在原人教版高中化学《选修4》第二章、第二节影响化学反应速率的因素的教学过程中，演示高锰酸钾酸性溶液与草酸反应时MnSO4的催化影响（第23页），我请了两位同学上台来演示，由于实验员配置的高锰酸钾溶液浓度太高，课前的预做实验不理想，所以在课堂上我先加少许高锰酸钾溶液并滴加硫酸于试管中，加水稀释后分成两份，一份递给一位同学要他去滴加相应的草酸溶液，把另一份递给第二位同学。由于第一位同学滴加草酸溶液的速率较慢，另一位同学感到没事做，他就向他的那份溶液中先加了一粒黄豆大的MnSO4固体，结构发现溶液中迅速出现灰黑色物质，学生自己也大吃一惊、不知所措，在这“意外”现象发生后，我接过学生手中试管，问所有学生：这是怎么回事？学生一脸茫然，因为这与我们前面做的实验现象不同（高锰酸钾酸性溶液与草酸溶液的反应，在同节内容浓度对反应速率的影响中已经做过（第20页））。这时我引导学生看教材科学探究部分的实验步骤，正确的操作是要先混合高锰酸钾溶液和草酸溶液再加MnSO4固体的。现在是草酸未加就出现了此现象，说明前面物质间发生了反应，引导学生从高锰酸钾、硫酸、MnSO4这些物质元素分析、价态分析，一致得出黑色物质是MnO2，它的产生应该是高锰酸钾与MnSO4的归中反应导致，顺带要学生写了离子方程式2MnO4-+3Mn2++2H2O===5MnO2↓+4H+。最后我利用此“意外”现象，告知学生此反应关系在2013年新课标全国理综II卷27题中就考了（原题为流程题，第一问就是高锰酸钾除去Fe2+和Mn2+并写出两个离子方程式），我虽然为这个意外现象耽搁了一部分时间，但是在化学核心素养之证据推理得以强化，在氧化还原反应知识的变化观念以及科学探究等方面，学生是收获了的，整个过程中学生整体表现情绪高涨、兴奋、积极思考。另外有次高三的课堂上关于加碘食盐含KIO3的檢验，原理是IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O，由于实验比较简单，只需要加碘食盐、淀粉溶液、KI溶液、盐酸加上试管即可，为了活跃高三的枯燥课堂，我自己在实验室准备了仪器和药品，在课堂上我将KI溶液、盐酸和淀粉溶液依次加入试管，为了更真实我带的加碘盐是从超市买回的，等我拆开处理准备再加盐的时候，学生说溶液已经变蓝了，我利用该“意外”现象，引导学生分析，最终落实到我们选修4教材（第21页）上的一个方程式4H++4I-+O2=2I2+2H2O，落实了微观探析的核心素养。类似的实验“意外”现象其实还很多，只有我们加以巧妙的利用我们都能很好的培养学生的核心素养。
（二）巧用意外结论，提高学生化学核心素养
由于学生具有丰富的联想能力、天马行空，在实际实验教学过程中，有时会联想到教师并未预设的知识或实验，如果回避学生的问题，可能会打消学生学习的积极性。这时我们完全可以根据学生的联想，力所能及的完成相关的探究或创新，既可以通过学生热情又能提升学生能力，可能有些实验不能达到预期效果，但对学生的影响依然深远。
在原人教版新课程高中化学《必修2》第二章第一节化学反应与热量的教学过程中，为了感受化学反应从外界吸收能量，教材预设了NH4Cl 和Ba（OH）2·8H2O的反应，我们年级统一将此实验定为学生实验。在学生实验中学生按照实验步骤有条不紊地进行，实验现象也非常明显。同学们通过实验操作明显闻到有刺激性气味产生，也感到烧杯壁温度降低了，烧杯下的小玻璃片大部分能粘在烧杯上了。我不经意地问了一句：通过这个实验可以得出什么结论？大多数同学说的是NH4Cl和Ba（OH）2·8H2O反应是一个吸热反应，但有少数同学却说铵盐和碱的反应是吸热反应。我第一感觉是这届学生还挺厉害的，能把结论提升一定高度。突然灵光一闪，我记起曾读过的一篇论文，有人做过相关的研究，铵盐和碱的反应不一定是吸热反应。犹豫了一会之后，我还是跟所有同学讲少数同学的这种归纳总结方式是可取的，结论是否正确呢？我们可以就地取材试试。我谈了一下自己的一点看法：教材实验用的是固体、用的是Ba（OH）2·8H2O而非最熟悉的NaOH。然后学生相互讨论怎样去探究，最后我们选择了将NH4Cl固体溶于水得到溶液在去完成两种容易操作的方案：①NH4Cl溶液和Ba（OH）2溶液;②NH4Cl溶液和NaOH溶液。学生自己再动手实验，结果所有同学都体会了氯化铵溶于水的过程有明显的吸热，而其中大多数同学发现两次实验的温度都略微有所升高，只有少部分不符合，最后讨论一致发现是还没有等NH4Cl溶液恢复室温就做的实验。整个过程比预设的实验多花了一刻钟的时间，最终结果也没有完全清楚，但是在这过程中学生的化学核心素养科学探究和科学态度得以提升，通过这次实验探究，同学们的学习兴趣明显高涨，事实证明只要合理巧妙的运用意外结论，有助于提高学生的核心素养。 （三）注重实验创新，提高学生化学核心素养
在化学教学过程中，传统的教学思维会认为：实验创新是化学教师需要面临的问题，而忽略了学生在实验创新中的作用和意义。在高中化学实验中，高中生通过自身的发展与创新，既可以锻炼思维意识、行为能力等等，促使高中生的思想得到开拓、理念得到创新，进而提高学生的化学核心素养。
例如：在学习二氧化硫实验时，教师根据传统的化学实验过程进行演示。首先，教师将是实验室制备的气体进行处理，将实验验证和尾气处理一起进行，教师连接了多个试管。在实验过程中，可能会出现气体泄漏的问题、气体不充足的问题，以及实验过程中，仪器的组组装步骤烦琐等问题。当化学实验结束后，教师将这些问题提出来，与学生一起分享，说明自己需要学生们集思广益，进而节约实验时间、节约实验药品、落实绿色环保理念、促使实验完成性。针对教师提出的问题，高中生的解决和探究兴趣十分高涨，非常积极踊跃的提出自己的方法、方案。比如：在实验时，将密封塞拧紧、固定，防止漏气现象发生，而且解决了气体不充足的问题;在投放实验药品时，教师要注重药品归类、用量多少等问题，进而节约实验时间，落实绿色化学理念。教师通过巧设问题，一方面促进学生的可以積极主动参与探究，另一方面保证教学的完整性，落实以人为本的教学理念。
结语
教师要在实验教学中挖掘教材中蕴含的创新因素，能力要求，紧扣实验内容，以启发学生对实验原理、操作技能、数据处理和实验方法的思考，借以提高学生解决问题能力，培养学生的创新思维。同时在教学过程中，如果出现了预设外的实验问题，不需回避，合理巧妙的利用可能收到意外的惊喜，往往这些地方更能提高学生核心素养和激发学生兴趣。
参考文献
[1]卢秋宏. 基于化学核心素养“小组合作型”导学案设计与应用研究[D].哈尔滨师范大学，2017.
[2]吴明好. 基于高考对学科核心素养的考查谈高中化学教学[J]. 中国考试，2017（03）：31-37+44.
[3]姜佳荣，蒋小钢. 以观念建构为线索培养学生的化学核心素养——以“宏观辨识与微观探析”素养为例[J]. 当代教育理论与实践，2017，9（09）：24-27.
[4]朱瑞瑾. 化学实验下学生化学核心素养的培养策略探析[J]. 中国校外教育，2017（28）：110-111.
[5]饶慧伶，王锋，胡志刚. 对我国化学学科核心素养研究的梳理与浅析[J]. 中小学教师培训，2017（11）：56-60.
[6]李雪莹. 以化学核心素养为导向的高中化学事实性知识的教学策略研究[D].哈尔滨师范大学，2019.
关键词：化学;“意外”实验;核心素养
化学是一门以实验为基础的学科，实验在化学教学中占有举足轻重的地位。在最新版的高中化学教材中实验的地位又有进一步的提升，更加强调对学生观察能力、实验能力、科学探究能力等方面的培养。在日常教学中，教师千方百计地创设实验教学情境，不仅能帮助学生理解和掌握化学知识和技能，更重要的是有助于激发学生学习化学的兴趣，使学生通过教材学习掌握科学知识、启迪科学思维、训练科学方法、培养科学态度并最终形成正确的价值观。在实际实验教学过程中，由于分析问题不全面或偶然的操作错误等原因（也可以特意的制造），会发生理论预设与实验结果不符的意外情况，意外的实验结果更能激起学生的探究兴趣，巧用实验“意外”，有助于培养学生各方面素养。
一、化学核心素养的内涵
（一）促进学生对核心素养的认识
高中教学过程中，教师要坚持以人为本的理念，充分发挥学生的课堂主体地位，促使学生可以在新时期发展的背景下，促使学生通过化学学习，激发其化学学习的意识，促使学生的化学的思想认知和思维拓展。在化学学习过程中，教师利用化学“意外”实验让学生的化学自信心和化学好奇心得到充分培养，促使学生可以树立正确的人生观、价值观和世界观，进而提高学生的化学核心素养。
（二）高中化学核心素养的理解
在高中化学教学过程中，教师要坚持发展和培养高中生客观思维，促使高中生可以根据实验找到问题的答案，帮助学生养成良好的学习习惯，促使高中生可以站在化学的角度看待问题，进而形成科学、有效的思维判断。在化学知识学习过程中，利用实验过程、实验结果，来锻炼高中生的思维意识，促使高中生的解决问题的能力得到全面提升，进而提高高中生的化学核心素养。
二、利用“意外”实验，渗透化学核心素养的策略
（一）巧用意外现象，提高学生化学核心素养
通常来说，我们的实验教学一般都会有课前预做，看看实验是否能达到要求，尽管在课前都进行了较为充分的预设，但在真实的课堂操作过程中，由于教师对实验规范的疏忽或有意为之，会在课堂实验过程中出现意外的实验现象。如果对意外的实验现象，不加任何处理，或直接回避，只让学生记住正确的实验结论，就失去了实验教学的意义，同时会降低学生实验的兴趣，无法达到实验教学效果。反之，如果巧用此“意外”现象，进行科学的处理，正确引导学生认真分析，往往失之东隅、收之桑榆，提升学生化学核心素养。
我在原人教版高中化学《选修4》第二章、第二节影响化学反应速率的因素的教学过程中，演示高锰酸钾酸性溶液与草酸反应时MnSO4的催化影响（第23页），我请了两位同学上台来演示，由于实验员配置的高锰酸钾溶液浓度太高，课前的预做实验不理想，所以在课堂上我先加少许高锰酸钾溶液并滴加硫酸于试管中，加水稀释后分成两份，一份递给一位同学要他去滴加相应的草酸溶液，把另一份递给第二位同学。由于第一位同学滴加草酸溶液的速率较慢，另一位同学感到没事做，他就向他的那份溶液中先加了一粒黄豆大的MnSO4固体，结构发现溶液中迅速出现灰黑色物质，学生自己也大吃一惊、不知所措，在这“意外”现象发生后，我接过学生手中试管，问所有学生：这是怎么回事？学生一脸茫然，因为这与我们前面做的实验现象不同（高锰酸钾酸性溶液与草酸溶液的反应，在同节内容浓度对反应速率的影响中已经做过（第20页））。这时我引导学生看教材科学探究部分的实验步骤，正确的操作是要先混合高锰酸钾溶液和草酸溶液再加MnSO4固体的。现在是草酸未加就出现了此现象，说明前面物质间发生了反应，引导学生从高锰酸钾、硫酸、MnSO4这些物质元素分析、价态分析，一致得出黑色物质是MnO2，它的产生应该是高锰酸钾与MnSO4的归中反应导致，顺带要学生写了离子方程式2MnO4-+3Mn2++2H2O===5MnO2↓+4H+。最后我利用此“意外”现象，告知学生此反应关系在2013年新课标全国理综II卷27题中就考了（原题为流程题，第一问就是高锰酸钾除去Fe2+和Mn2+并写出两个离子方程式），我虽然为这个意外现象耽搁了一部分时间，但是在化学核心素养之证据推理得以强化，在氧化还原反应知识的变化观念以及科学探究等方面，学生是收获了的，整个过程中学生整体表现情绪高涨、兴奋、积极思考。另外有次高三的课堂上关于加碘食盐含KIO3的檢验，原理是IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O，由于实验比较简单，只需要加碘食盐、淀粉溶液、KI溶液、盐酸加上试管即可，为了活跃高三的枯燥课堂，我自己在实验室准备了仪器和药品，在课堂上我将KI溶液、盐酸和淀粉溶液依次加入试管，为了更真实我带的加碘盐是从超市买回的，等我拆开处理准备再加盐的时候，学生说溶液已经变蓝了，我利用该“意外”现象，引导学生分析，最终落实到我们选修4教材（第21页）上的一个方程式4H++4I-+O2=2I2+2H2O，落实了微观探析的核心素养。类似的实验“意外”现象其实还很多，只有我们加以巧妙的利用我们都能很好的培养学生的核心素养。
（二）巧用意外结论，提高学生化学核心素养
由于学生具有丰富的联想能力、天马行空，在实际实验教学过程中，有时会联想到教师并未预设的知识或实验，如果回避学生的问题，可能会打消学生学习的积极性。这时我们完全可以根据学生的联想，力所能及的完成相关的探究或创新，既可以通过学生热情又能提升学生能力，可能有些实验不能达到预期效果，但对学生的影响依然深远。
在原人教版新课程高中化学《必修2》第二章第一节化学反应与热量的教学过程中，为了感受化学反应从外界吸收能量，教材预设了NH4Cl 和Ba（OH）2·8H2O的反应，我们年级统一将此实验定为学生实验。在学生实验中学生按照实验步骤有条不紊地进行，实验现象也非常明显。同学们通过实验操作明显闻到有刺激性气味产生，也感到烧杯壁温度降低了，烧杯下的小玻璃片大部分能粘在烧杯上了。我不经意地问了一句：通过这个实验可以得出什么结论？大多数同学说的是NH4Cl和Ba（OH）2·8H2O反应是一个吸热反应，但有少数同学却说铵盐和碱的反应是吸热反应。我第一感觉是这届学生还挺厉害的，能把结论提升一定高度。突然灵光一闪，我记起曾读过的一篇论文，有人做过相关的研究，铵盐和碱的反应不一定是吸热反应。犹豫了一会之后，我还是跟所有同学讲少数同学的这种归纳总结方式是可取的，结论是否正确呢？我们可以就地取材试试。我谈了一下自己的一点看法：教材实验用的是固体、用的是Ba（OH）2·8H2O而非最熟悉的NaOH。然后学生相互讨论怎样去探究，最后我们选择了将NH4Cl固体溶于水得到溶液在去完成两种容易操作的方案：①NH4Cl溶液和Ba（OH）2溶液;②NH4Cl溶液和NaOH溶液。学生自己再动手实验，结果所有同学都体会了氯化铵溶于水的过程有明显的吸热，而其中大多数同学发现两次实验的温度都略微有所升高，只有少部分不符合，最后讨论一致发现是还没有等NH4Cl溶液恢复室温就做的实验。整个过程比预设的实验多花了一刻钟的时间，最终结果也没有完全清楚，但是在这过程中学生的化学核心素养科学探究和科学态度得以提升，通过这次实验探究，同学们的学习兴趣明显高涨，事实证明只要合理巧妙的运用意外结论，有助于提高学生的核心素养。 （三）注重实验创新，提高学生化学核心素养
在化学教学过程中，传统的教学思维会认为：实验创新是化学教师需要面临的问题，而忽略了学生在实验创新中的作用和意义。在高中化学实验中，高中生通过自身的发展与创新，既可以锻炼思维意识、行为能力等等，促使高中生的思想得到开拓、理念得到创新，进而提高学生的化学核心素养。
例如：在学习二氧化硫实验时，教师根据传统的化学实验过程进行演示。首先，教师将是实验室制备的气体进行处理，将实验验证和尾气处理一起进行，教师连接了多个试管。在实验过程中，可能会出现气体泄漏的问题、气体不充足的问题，以及实验过程中，仪器的组组装步骤烦琐等问题。当化学实验结束后，教师将这些问题提出来，与学生一起分享，说明自己需要学生们集思广益，进而节约实验时间、节约实验药品、落实绿色环保理念、促使实验完成性。针对教师提出的问题，高中生的解决和探究兴趣十分高涨，非常积极踊跃的提出自己的方法、方案。比如：在实验时，将密封塞拧紧、固定，防止漏气现象发生，而且解决了气体不充足的问题;在投放实验药品时，教师要注重药品归类、用量多少等问题，进而节约实验时间，落实绿色化学理念。教师通过巧设问题，一方面促进学生的可以積极主动参与探究，另一方面保证教学的完整性，落实以人为本的教学理念。
结语
教师要在实验教学中挖掘教材中蕴含的创新因素，能力要求，紧扣实验内容，以启发学生对实验原理、操作技能、数据处理和实验方法的思考，借以提高学生解决问题能力，培养学生的创新思维。同时在教学过程中，如果出现了预设外的实验问题，不需回避，合理巧妙的利用可能收到意外的惊喜，往往这些地方更能提高学生核心素养和激发学生兴趣。
参考文献
[1]卢秋宏. 基于化学核心素养“小组合作型”导学案设计与应用研究[D].哈尔滨师范大学，2017.
[2]吴明好. 基于高考对学科核心素养的考查谈高中化学教学[J]. 中国考试，2017（03）：31-37+44.
[3]姜佳荣，蒋小钢. 以观念建构为线索培养学生的化学核心素养——以“宏观辨识与微观探析”素养为例[J]. 当代教育理论与实践，2017，9（09）：24-27.
[4]朱瑞瑾. 化学实验下学生化学核心素养的培养策略探析[J]. 中国校外教育，2017（28）：110-111.
[5]饶慧伶，王锋，胡志刚. 对我国化学学科核心素养研究的梳理与浅析[J]. 中小学教师培训，2017（11）：56-60.
[6]李雪莹. 以化学核心素养为导向的高中化学事实性知识的教学策略研究[D].哈尔滨师范大学，2019.