基于核心素養的初中化學科學探究微課教學研究

余義榮

【摘要】 ?初中階段是學生接觸化學知識的開端，也是培養學生學科學習興趣的最佳時機?？茖W探究是學生獲取知識的重要途徑，也是初中化學核心素養的重要組成部分，更是引領化學實驗的思想靈魂。本文將就初中化學如何利用微課教學培養學生的科學探究精神，闡述自己的看法和做法。

【關鍵詞】 ?科學探究 核心素養 微課教學

【中圖分類號】 ?G633.8?? ? ? ? ? 【文獻標識碼】 ?A?【文章編號】 ?1992-7711（2019）14-163-02

2011年版《全日制義務教育化學課程標準》指出：科學探究是一種重要而有效的學習方式，義務教育階段化學課程中的科學探究，是學生積極主動地獲取化學知識、認識和解決化學問題的重要實踐活動?？茖W探究活動開展過程中，學生全程參與，學習領會科學探究的基本方法和一般過程，也在一次次體驗中不斷形成自身科學探究的能力和素質。中學化學“核心素養”是學生借助化學學習過程形成的解決問題所必需的最有用的化學知識、最關鍵的化學能力、最能滿足終身發展的化學思維。由此可見，科學探究的學習品質與核心素養密不可分。

“微課”是主要以視頻為載體記錄教師圍繞某個知識點或教學環節開展的簡短、完整的教學活動;“微課”宜解決一個學科的核心問題、關鍵問題、疑難問題，一個學生難懂易錯的問題。當前，微課教學的常見類型有：講授型，解題型，實驗型，問題型等。借助信息技術的優勢，如何將微課教學更好地服務于初中化學科學探究教學活動的開展呢？

一、摒棄“照方抓藥”，挖掘探究素材

人教版初中化學教材中有些知識是以結論性的東西直接呈現給學生的，沒有實驗加以驗證，這不利于學生體驗獲得知識的過程。遇到此類問題，教師在備課過程中可以考慮避開“照方抓藥”的傳授方式，將知識設計成探究性學習問題，并借助微課的功能促發學生思考，激活學生思維，培養學生的自主探究意識。例如：九年級上冊第六單元“課題2 二氧化碳制取的研究”中教材直接告訴學生實驗室就是利用大理石或石灰石與稀鹽酸反應制取二氧化碳氣體的，學生可能就會存在疑惑，為什么其他方法就不能用于制取二氧化碳呢？所以，教師可以不直接呈現結論給學生，而是將知識設計成有探究背景的問題，利用微課引發學生思考，引導學生討論，并播放微視頻，一步步研究，歸納，得出結論。例如：由此問題設計的實驗型微課主要教學環節如下：

環節1資料形式介紹常溫下以下三個反應都可以生成二氧化碳：①碳酸鈉和稀鹽酸反應②石灰石和稀硫酸反應③石灰石和稀鹽酸反應。

環節2提出問題：三個反應都適合實驗室制取二氧化碳嗎？學生提出猜想：①三個反應都合適;②有些反應速率太快或者太慢不合適。

環節3播放探究實驗視頻，學生觀察現象，便可輕松得出結論：石灰石與稀鹽酸反應速率適中，適合實驗室制取CO2.

環節4分析討論木炭在氧氣中燃燒，點燃蠟燭，木炭還原氧化銅等不適合于實驗室制取二氧化碳的原因，分析小結實驗室選擇藥品制取氣體應考慮：反應是否耗能低、操作簡便，生成的氣體是否純凈，反應速率是否適中易于收集等。

實驗型微課的特點是針對教學過程中涉及的實驗或者為服務教學設計的實驗進行操作演示，拍攝解說，觀察思考，分析討論。實驗視頻的拍攝要力求畫面清晰，操作規范，現象明顯，發揮好多媒體的快進和放大等功能服務于教學。

二、巧設實驗情境，激發探究欲望

人教版九年級化學課本中有些課題的實驗沒有設計成探究形式進行實驗，而由教師直接演示，學生則通過觀察實驗現象，得出教材和老師預定的“結論”，被動地接受知識。如若教師能創設實驗情境，引發學生的探究欲望，課堂效果會更加理想。例如：由“質量守恒定律”設計的問題型微課主要教學環節如下：

環節1播放教師演示實驗視頻：①分別稱量過氧化氫溶液和二氧化錳混合前后的質量;②紅磷與氧氣利用密閉裝置進行反應; ③利用鐵架臺固定粗銅絲后在空氣中加熱銅絲一端。

環節2學生通過比較后發現：實驗①反應后物質質量減小，實驗②反應前后物質質量不變，實驗③反應后物質質量增大。再進一步分析，討論導致反應后物質質量變化的因素，得出參加化學反應的各物質質量總和等于反應后生成的各物質質量總和的結論。

環節3探究討論：有氣體參加或生成的反應能否用于驗證質量守恒定律？若不合適可以如何改進？

問題型微課的優勢在于能通過視頻展示，引發學生質疑，特別是與課本所提觀點不同的問題和現象，學生更容易產生好奇心。伽利略說過：“一切推理都必須從觀察與實驗得來?！睂W生能從教師創設的實驗情境中認識到規律的得出必須通過若干個實驗的驗證，經歷不斷的否定和肯定，從而樹立科學探究的意識，學會運用實驗探究的思路去得到結論。

三、優化實驗設計，培養探究意識

化學實驗應遵循綠色化學的理念，培養學生的環保意識?；瘜W教材中有些實驗環節的設計這方面考慮不太周全，如：九年級上冊第七單元“課題1燃燒和滅火”探究燃燒條件的實驗中，白磷在空氣中燃燒大量白煙擴散到空氣中，造成污染。由此問題設計的實驗型微課主要教學環節如下：

環節1學生閱讀課本128頁實驗7-1有關內容，播放實驗錄像，學生觀察實驗現象。

環節2提出問題：從環保的角度分析本實驗有什么不足？學生從實驗過程中產生白煙不難指出問題所在：實驗應在密閉裝置中進行。

環節3學生討論解決辦法，優化實驗設計方案，改進實驗裝置，播放實驗視頻：圖一探究燃燒需要達到著火點，圖二探究燃燒需要氧氣。

四、積極借“題”發揮，拓寬探究渠道

解題型微課在培養學生科學探究精神上也能發揮重要作用。教師可以通過展示實驗探究類習題，引發學生思考，學生跟隨題目的思路設計或者完善相關實驗步驟，并根據現象得出相應結論。教師還可以在原題目內容的基礎上創新性再設計，再改進，增加拓展性問題，進一步啟發學生思維，拓展探究性學習空間。例如：由實驗探究題設計的解題型微課主要教學環節如下：

問題展示：化學興趣小組的同學在老師整理實驗室時，意外發現實驗桌上有一瓶敞口放置的氫氧化鈣粉末。他們便對該粉末進行了如下探究。

【提出問題】該瓶粉末的成分是什么？

【猜想與假設】猜想一：該瓶粉末的成分可能為氫氧化鈣;

猜想二：該瓶粉末的成分可能為氫氧化鈣和碳酸鈣;

猜想三：該瓶粉末的成分可能為 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?。

【實驗驗證】請你參與探究，完成下面的實驗報告。

步驟1取少量樣品于燒杯中，加適量水，充分攪拌，過濾，取少量濾渣于試管中，加入 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ，有大量氣泡產生;說明含有 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?;

步驟2取步驟1中的 ? ? ? ? ? ? ? ? 于試管中，滴加無色酚酞溶液，溶液 ? ? ? ? ? ? ? ? ;說明含有 ? ? ? ? ? ? ? ? ;

實驗結論：猜想二成立。

【聯想與啟示】氫氧化鈣露置在空氣中會變質，原因是 ? ? ? ? ? ? ? ? ?（用化學方程式表示），因此，必須 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?保存。

問題拓展：①能否用加入足量水充分攪拌的方法驗證氫氧化鈣粉末的變質情況？②能否取樣品直接加入少量稀鹽酸驗證氫氧化鈣粉末的變質情況？

第一個教學環節通過問題導向讓學生進入探究角色，完成題目的思考并解答，微課設計上可以先引導學生思考，討論后再闡明思路，呈現答案;第二個環節拓展問題又進一步激發學生深入思考，學科知識和思維能力都得到鍛煉和提升，微課設計上可以采用呈現問題，引發思考，展開討論，搶答補充，分析講解的模式。

五、開發課外實驗，提升學科素養

通過初中階段的學習，學生要具備適應高中學習或社會發展的基礎知識、基本能力和基本素養，包括全面合理的知識結構、扎實靈活的基本能力要求和健康健全的人格素養?；瘜W是一個跟生活聯系緊密的學科，學生所掌握的基礎知識和基本技能要能運用到實際生活中，才能使學生真正具備化學的學科品質。因此，教師要積極構思，開發課外實驗，并將課外實驗的演示過程配以解說錄制成微課，方便學生學習。例如：九年級下冊第八單元“課題3 金屬資源的利用和保護”授課結束后，教師可以引導學生利用礦泉水瓶，食鹽，衣柜干燥劑，食用油，鐵釘等器材和物質設計對比實驗探究鐵釘生銹的條件和食鹽水對鐵釘生銹速率的影響等問題。九年級上冊“第四單元課題2水的凈化”授課前可引導學生利用礦泉水瓶，棉花，紗布，小卵石，石英砂，活性炭等器材和物質制作“簡易凈水器”，還可以利用課堂時間邀請各小組的同學將自己的作品帶到教室展示，甚至現場實操過濾污水，比較過濾前后水的渾濁程度等。九年級上冊“第六單元課題2二氧化碳制取的研究”，教師可引導學生課后利用雞蛋殼，家用食醋，玻璃杯等器材和物質探究碳酸鈣與酸的反應，并啟發學生家里水壺的底部長期使用后會結有水垢，可利用食醋除去。學生自己設計實驗動手體驗學習的樂趣，不但可以豐富他們的課外生活，還可以配合課堂教學因材施教，使學生擴大知識面、經歷實踐鍛煉和發展智能，培養他們對化學的學習興趣。

化學學科核心素養是學生學習能力，知識能力和實驗技能的綜合體現;科學探究精神能助推化學學科素養的提升;微課又是在信息技術高速發展的背景下應景而生的教與學新模式。這三者的有機結合必將塑造出更加優秀的學習者和創造者。因此，教師要善于在教材中，生活中，或者習題中發掘有探究價值的問題，編寫微教案，錄制微視頻，制作微課，可以讓學生進行課前預習，也可以配合課堂教學進行展示，還可以讓學生在課余時間學習并動手實驗，將課堂知識遷移至課外，讓學生感受更豐富的學習體驗。

[ 參 ?考 ?文 ?獻 ]

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