摘要：核心素养是学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，基础教育的学科教学终极目标就是促进学生学科核心素养的形成。化学实验是学生化学学习的重要活动，是化学教与学的主要手段与方式，也是培育学生化学学科核心素养的主要途径和方法。落实“素养为本”的教学，有利于《初中化学课程标准》的落实，有利于初中学生形成正确的价值观、必备品质与关键能力。本文基于“素养为本”简述了化学实验改进与创新的“三原则”和“五策略”。
关键词：核心素养；教材实验；改进与创新；策略。
教育部《关于全面深化课程改革落实立德树人的根本任务的意见》提出“发展核心素养体系”“更加注重创新实践”“把核心素养和学业质量要求落实到各学科教学中”。核心素养是指学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。学科核心素养是课程标准的“灵魂”，是课堂教学的“根基”，是教学评价的“标尺”。落实“素养为本”的教学，有利于《初中化学课程标准》的落实，有利于初中学生形成正确的价值观、必备品质与关键能力，也有利于培养一批具有创新意识与创新能力的研究型教师队伍。
化学是一门以实验为基础的科学，实验是感性知识的源泉，理性认识的支架，求证假设的手段，科学探究的方法。化学实验是学生化学学习的重要活动，是化学教与学的主要手段与方式，也是发展学生核心素养的主要途径和方法。但是，目前的化学教学仍存在过度重视成绩和升学率的情况，说实验、背实验、画实验，课后补充书面实验练习题等替代实验的现象大量存在，使学生的正确的价值观、必备品质与关键能力等核心素养培养没有落到实处。因此，我们化学教师有必要厘清化学实验与核心素养的重要关系，强化实验教学，创新化学实验，通过各种实验活动，真正落实培育学科核心素养。
一、化学实验是落实“素养文本”教学的一种重要途径
化学实验是化学教学活动的重要组成部分，不仅具有教育教学功能，而且也具有发展学生化学学科核心素养的功能。从认识层面、实践层面和价值追求层面来看，化学实验在发展学生科学本质观、科学实践观和科学价值观方面均发挥着不可替代的功能。
通过化学实验，教师可以借助实验引导学生对化学实验现象的观察和基于实验事实证据的推理，发展学生"宏观辨识与微观探析"、"证据推理和模型认知"素养；可以在实验探究中引导学生拓宽认识视角和认识思路，发展学生"科学探究与创新意识"素养；可以利用化学实验史实呈现真实的科学发现过程，发展学生的科学本质观；可以通过化学实验评价发展学生的"科学态度和社会责任"素养。
二、“素养文本”的化学实验改进与创新的策略
化学教材实验虽然是经过许多化学工作者反复研究、实践的、比较成熟的实验，但仍有部分实验可能存在实验现象不明显、实验耗时过长、对环境污染较大、药品使用量过大、安全性不高等缺陷或不足。因此，化学教师在教学中应以科学的态度去认真审视每一个实验，勤于反思、精于研究，不断对教材实验进行改进与创新。
1．化学实验改进与创新“三原则”
（1）科学可行原则：即实验方案设计要严谨，实验装置设计要合理，是实验改进与创新的核心原则。
（2）简约直观原则：即取材容易，装置简单，操作简便，较短时间完成，感官性强，可见度高，实验现象明显，是实验创新成功的标志。
（3）绿色安全原则：即实验改进与创新应符合绿色环保理念，不污染环境，确保人生安全。
2．化学实验改进与创新 “五策略”
（1）仪器替代策略：就是运用具有相同或相似功能的其他器材代替原来实验所需器材，从而培养学生的创新意识和创新精神。
【案例1】固液不加热的气体发生装置的改进与创新
通过仪器替代的方法对气体发生装置改进创新，并引导学生对其优缺点进行分析，这样不仅可以训练学生分析思维能力和节约环保意识，同时还能激发学生的创新意识，培养学生的创新精神。
（2）顺序调整策略：就是通过对教材实验顺序的进行调整组合，引导学生逐步深入发现问题、分析问题、解决问题，更能体现科学探究的一般思路，培养学生的科学素养。
【案例2】探究二氧化碳与水的反应的改进与创新
人教版九年级化学上册P118的实验6-5，将教材原实验IV前提至实验Ⅰ（如下图），即先将喷水后的小花立即放入二氧化碳中，观察现象，发现小花变红。
通过实验（Ⅰ）创设情境，引导学生提出问题、进行猜想、自己思考设计实验方案并进行实验，经过对现象的分析，得出小花变红的原因。这样对实验顺序进行调整组合，引导学生逐步深入发现问题、分析问题、解决问题，更有利于培养学生的学科思维和科学探究能力等核心素养。
（3）科学组合策略：就是把整个实验器材或全套装置分解为若干部分，然后科学地组合，从而得到新的实验装置。许多创造发明就是把现有的东西中各自要素分开，然后按照新理念加以重新组合，从而产生新事物或新方法。
【案例3】二氧化碳的性质实验的改进与创新
人教版九年级化学上册P117-118二氧化碳的几个性质实验，耗时较长，个别实验有时还容易失败，我们可将部分实验组合进行如图所示进行如下创新：
第①步，把干燥的蓝色石蕊试纸A和湿润的石蕊试纸B各一张贴在烧杯内壁，把湿润的蓝色石蕊试纸张C贴在烧杯外壁；
第②步，在烧杯底部倒入2mL澄清石灰水，将集气瓶中的二氧化碳倒入烧杯中并摇晃，观察变化；
第③步，将燃着的阶梯形蜡烛缓缓地伸进烧杯内，观察变化；
第④步，最后将已经变红的石蕊试纸在酒精灯上烘烤片刻，观察它的变化。
几个实验整合在一起进行，简化了实验操作，短时间内即可完成，既节省了二氧化碳也提高了课堂效率。该实验设计操作简便，现象明显成功率高，有效弥补了容易失败的不足；同时应用了控制变量法，改变了原有的实验思维定势，可激发学生的创新精神，培养学生的实践创新能力。
（4）合理增补策略，就是通过对教材实验（或实验装置）适当进行增减，或补充适当实验，以帮助化学知识或原理的理解，激发学习兴趣，培养探究能力。
【案例4】二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应的实验设计
人教版九年级化学下册氢氧化钠的一条重要化学性质——氢氧化钠与二氧化碳的反应，但教材中没有关于这个反应的实验，学生缺乏直观认识，对此反应存在一定的疑问。为了让学生能通过实验直观理解这一反应，我们可增补如图实验。
用集气瓶收集满一瓶二氧化碳气体，塞紧带三支分别吸有足量氢氧化钠溶液、澄清石灰水、稀盐酸的注射器和系有红色气球的导管的橡皮塞，按照以下步骤进行实验：
第①步，先将足量的氢氧化钠溶液注入集气瓶中并振荡；
第②步，用装有澄清石灰水的注射器从集气瓶内抽取气体并振荡；
第③步，将注射器中的适量稀盐酸注入集气瓶内，振荡；
第④步，再用装有澄清石灰水的注射器，从集气瓶中缓缓抽取气体，振荡。
然后引导学生根据观察的实验现象进行分析，第①步中，观察到红色小气球逐渐鼓起来，说明二氧化碳溶于水或二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应；第②步中，观察到澄清石灰水未变浑浊，说明瓶内二氧化碳已经耗尽，避免对后面的实验造成干扰；第③步中，观察到产生大量气泡，气球又变瘪，这表明盐酸与溶液中的某种物质发生反应并有气体产生；第④步中，观察到澄清石灰水变浑浊，说明生成的气体是二氧化碳。
通过这样的实验设计演示与引导分析，既能让学生直观感悟到二氧化碳确实与氢氧化钠溶液发生了反应，同时也培养了学生的分析思维能力，激发了学生的学习兴趣，增强了学生的学习动机。
（5）兴趣拓展策略，因地制宜组织和开展家庭小实验等，激发学生的探索兴趣和热情。
【案例5】教材中的“自制简易净水器”、“自制白糖晶体”、“自制汽水”、“自制酸碱指示剂”、“自制叶脉书签 ”等，这些实验需时较长，在课堂实验中不易完成，我们将其安排为家庭小实验，学生在这样的实验中通过动手操作、管理，亲自观察、记录，并且动脑筋去比较、分析和思考，不仅获取了新的知识，而且学会了探求新知识的方法，进而培养了学生科学研究的初步能力和创造能力。
化学实验改进与创新是一个永恒的课题，我们化学教师应在教学中不断探索反思，认真落实国家课程标准的要求，尽量通过化学实验的改进与创新，增加学生进行实验操作和实验探究的机会，丰富感性认识，强化分析过程，完善理性认识，培养创新意识，增强创新能力，培育创新精神，强化环保意识，增强社会责任感，促进学生化学学科核心素养的形成。
参考文献：
[1]王应应.浅谈初中化学实验改进与创新的策略[J].新课程(中),2018年06期.
[2]黄春凌.改进教材实验提升核心素养[J].教育与装备研究,2018年09期.
[3]姚林娜.中学化学研究[M].科学出版社，2017
作者简介
1.张 扬，本科，高级教师，四川省骨干教师，从事初中化学教学三十多年，多篇论文发表，获国家、省、市级一、二等奖。
2.张 眸，本科，高级教师，成都市龙泉驿区“未来名师”，多篇论文发表，获国家、省、市级一、二等奖。