實驗探究是數(shù)學核心素質(zhì)中的重要組成之一，據(jù)統(tǒng)計84%的中學生喜歡實驗；80%的中學生覺得實驗對學習數(shù)學有幫助；76%的中學生覺得每做一次分組實驗都有收獲。創(chuàng)新化學實驗教具簡單，偉大的化學學家麥克斯韋說：一次實驗所使用的材料越簡單，中學生越熟悉，就越能透徹地獲得所驗證的結(jié)果。創(chuàng)新化學實驗著重開掘?qū)嶒炛刑N含著的科學思想，實驗方案富于啟發(fā)性，能充分燃起起中學生的學習熱情，挖掘中學生創(chuàng)造的潛能，促使中學生進行深度學習，提高數(shù)學學科的核心素質(zhì)。下邊結(jié)合數(shù)學教學實踐，根據(jù)數(shù)學核心素質(zhì)要求，積極探求基于數(shù)學核心素質(zhì)導向下的創(chuàng)新實驗，來推動中學生的深度學習。
一、對比性創(chuàng)新實驗
化學現(xiàn)象的不同成份對中學生的剌激作用通常是不同的，應(yīng)當按照教學內(nèi)容須要，掌握實驗的“對比性”功能，悉心設(shè)計和安排實驗操作的流程，并對化學現(xiàn)象中各類成份的剌激量做適當?shù)卣{(diào)控，使實驗現(xiàn)象產(chǎn)生顯著對比，因而有效引導中學生察覺條件的差別和形成結(jié)果差別的聯(lián)系，確切地把握事物的本質(zhì)特點[1]。
1.液化現(xiàn)象
打算器材：電壓力鍋，2根金屬牙簽，點火機
在電壓力鍋中放入一些沸水，旋好瓶蓋，插上電源加熱，直到電壓力鍋安全眼里的浮子下浮。取2根金屬牙簽，其中一根牙簽用點火機加熱，之后，剝開電壓力鍋的限壓漏氣閥，讓加熱過的牙簽置于沖下來的熱氣流上，在牙簽上并沒有見到有哪些現(xiàn)象發(fā)生；接著，讓沒有加熱過的牙簽置于沖下來的熱氣流上，馬上聽到大量的水珠順著牙簽往下滴。這是由于沖下來熱的水蒸汽碰到冷的牙簽就放出熱量，濕度增加，液化凝結(jié)成小水珠。有了這兩個對比實驗，讓中學生印象深刻，也更容易融會貫通、舉一反三理解冬天陽臺玻璃上的霧，是室外熱的水蒸汽碰到冷的玻璃放出熱量，液化凝結(jié)成小水珠覆蓋在玻璃上產(chǎn)生了霧；以及人們冬天吃烤肉時，戴的墨鏡是哪一面凝結(jié)了小水珠。
2.慣性與質(zhì)量有關(guān)
打算器材：水，斜面，兩個完全相同的兒童玩具皮球
取兩個完全相同的兒童玩具皮球，把其中一個皮球飽含水并封好。同時讓兩個皮球從斜面某一位置自由滾下，記下它們在水平地面滾動的距離?？芍貜驮僮鰩状?，防止中學生懷疑實驗的碰巧性。發(fā)覺每次總是飽含水的皮球滾動地較遠。通過這樣簡單對比，中學生能夠牢牢記住物體的慣性是與物體的質(zhì)量有關(guān)的，再也不會記錯了，一次親眼目睹勝于千百次說教。
對比性創(chuàng)新實驗通過強烈對比，徹底打破了中學生原有的認知結(jié)構(gòu)，激活思維，深入剖析、揭示本質(zhì)[1]；幫助中學生產(chǎn)生正確的化學概念，把握數(shù)學規(guī)律、突破難點、消除疑慮，因而達到豐富中學生腦子，發(fā)展智力、促進深度學習的療效。
二、啟發(fā)性創(chuàng)新實驗
啟發(fā)性創(chuàng)新實驗?zāi)艹浞终{(diào)動中學生的積極性，變被動為主動深入地探究心里的疑惑，利用已有經(jīng)驗對知識進行指責和反省，建構(gòu)新的知識體系，提高了數(shù)學核心素質(zhì)。
1.流體浮力與流速的關(guān)系（液體）
打算器材：兵乓球，水盆，水龍頭（水源）
把水盆放到水龍頭下，先蓄半盆多的水（水的高度超過兵乓球的半徑），在保持打開水龍頭的情況下，水速可調(diào)較大，將兵乓球置于水流正下方的水底，可見到兵乓球并沒有被水流沖毀，只是在水流的沖擊中，仍然在老地方滾動，水速再大，也不能把兵乓球沖垮。中學生看完感覺很不可思議，班主任此時適當?shù)募右砸龑l(fā)：流速大的地方浮力小，流速小的地方壓強悍，所以兵乓球仍然被裹挾在老地方?jīng)]被水流沖垮。中學生很容易就把握了這堂課的知識點。
2.流體浮力與流速的關(guān)系（二氧化碳）
打算器材：兵乓球，電吹風
將電吹風插上電源，讓出風口豎直朝上，打開開關(guān)，風速調(diào)到最大檔，在距離出風口十分米左右放上兵乓球初中大氣壓強知識點總結(jié)，手離開，兵乓球就始終懸在老地方滾動，不會掉出來。再漸漸地把電吹風的出風口傾斜400左右，兵乓球還是仍然懸在老地方滾動，不會掉出來，這下全班朋友驚嘆了：“怎么可能？”成功地把中學生的好奇心調(diào)動上去，促使中學生愈發(fā)深入地研究學習。
3.證明大氣壓的存在并且很大
打算器材：空礦泉水桶、紙條、打火機
先請2個朋友上臺，一人一邊使勁將水桶壓扁，后問她們吃力嗎？得到肯定回答后，再開始演示。用點火機將字條燃起后，倒入空礦泉水桶中，等字條燒盡，用手指將桶口塞住，一會兒，圓桶就嚴重變型，向中間凹進去，變扁了。注意右手仍然將桶口塞住。此時讓中學生思索：是哪些物體將圓桶壓得變型了？中學生很快能夠回答出：是大氣。再問：這個力量大嗎？回答：很大。接著問：若將桶口塞住的右手移開，會出現(xiàn)哪些現(xiàn)象？先讓中學生沸沸揚揚地回答以后，再演示將右手移開。中學生在聽到桶恢復原狀的同時看到了很大的聲響，讓她們嚇了一跳。最后再問：為何？回答：右手移開后，桶內(nèi)外氣壓相等，所以桶恢復原狀了。接著返回來引導中學生剖析字條在桶中燃燒后，桶為何會被大氣壓扁？最后你們一致得出：字條在桶中燃燒后，消耗了桶內(nèi)部份二氧化碳，用手指堵住桶口，此時外界大氣浮力小于桶內(nèi)的氣壓，則在外界大氣壓的作用下，仍然把桶向內(nèi)壓，直至桶內(nèi)外浮力相等，所以桶被大氣壓扁。在經(jīng)歷了眼觀耳聽腦思以后，經(jīng)過班主任一步步的引導啟發(fā)，中學生們在記住為何的同時，求知的欲望徹底被激活了。
啟發(fā)性創(chuàng)新實驗的實驗器材簡單，而且在生活中隨手可得，實驗設(shè)計巧妙，通過實驗現(xiàn)象或結(jié)果，讓中學生在已有知識的基礎(chǔ)上，加上班主任適時的引導啟發(fā)，一步步剝開重重迷霧，找到事實的真相本質(zhì)，讓中學生頓悟。
三、趣味性創(chuàng)新實驗
愛因斯坦說過“興趣是最好的老師”，中學生對生動形象的化學實驗普遍懷有好奇心和神秘感，趣味性創(chuàng)新實驗除了能幫助學生理解和把握知識[2]，并且能喚起中學生的興趣，啟迪其思維定向探究。
1.沸點與浮力
打算器材：冷水，醫(yī)用針頭
用醫(yī)用針頭把燒開的冷水吸入針頭，約三分之一，禮帽封好開口端。先讓中學生觀察現(xiàn)今針頭內(nèi)的水是否在沸騰？回答：沒有。再使勁將針頭內(nèi)的活塞往外拉，注意控制不把活塞拉出針頭外，馬上可見到活塞下邊的水重新沸騰了上去。此時中學生也沸騰了上去，注意時間保持久一點，讓中學生看得更清楚些，接著重復多做幾次，趁著中學生興趣被調(diào)動上去的時侯，讓中學生在聽到現(xiàn)象的同時思索為何？得出浮力越小，沸點越低，因而在高山上要用高壓鍋就能把飯曬干。
2.機械能轉(zhuǎn)化為電能
打算器材：微型電吊扇，晶閘管2個，導線若干
先把2個晶閘管極向相反用導線并聯(lián)上去，再用導線接到微型電吊扇插座的兩個金屬腳上，接著用手撩動電吊扇的風葉，讓風葉漸漸轉(zhuǎn)動上去，可見到2個晶閘管交替亮暗上去。中學生很驚訝，原先機械能真的能轉(zhuǎn)化為電能！這些哪些水電站發(fā)電太遙遠了，而如今自己用身邊常見的東西就可以做到，學習數(shù)學太有趣了。
3.大氣浮力
打算器材：水，大頭針初中大氣壓強知識點總結(jié)，空礦泉射手
在一個空礦泉射手上的不同高度不同方向及頂部扎出一些小孔，注入一部分水（不裝滿，留一段空氣柱）。當打開蓋子時，水會從各個小孔噴吐，且離液面越遠處噴的越遠，說明液體向各個方向都有浮力，且離液面越深處，浮力越大。當凸緣瓶塞時，頓時所有的小孔都沒有水噴吐了。這下，中學生震驚了，這是如何回事？這時，班主任再引導中學生剖析，是瓶外的大氣浮力把瓶內(nèi)的水和二氧化碳擋住了，因而說明此時瓶外的大氣壓小于瓶內(nèi)的水壓加上瓶內(nèi)的氣壓，這樣中學生就比較容易理解了大氣浮力的存在，且向各個方向都有大氣浮力。
只有有了興趣才能發(fā)覺問題，提出問題，解決問題；也只有有了興趣，有了對問題解決的追求，有了對獲取知識的渴求，班主任培養(yǎng)中學生創(chuàng)新思維的能力能夠落到實處[3]。
中學數(shù)學的教學活動中運用創(chuàng)新實驗，讓中學生曉得化學來始于生活，化學就在我們身邊，與生活息息相關(guān)，化學并不神秘；使中學生更多的接觸、感知和體驗化學探究過程，迸發(fā)中學生探求科學的激情，培養(yǎng)中學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神，不斷提高科學核心素質(zhì)，挺好地推動中學生進行深度學習，落實義務(wù)教育數(shù)學課程目標。
（安溪縣班主任進修中學康景華）
