學科核心素養視角下的高中化學實驗教學分析

摘?要：隨著新課程改革的不斷推進，核心素養已經成為教師教學面臨的主要課題。教師在教學過程中應注重從學生的核心素養培養角度構建化學課堂，在課堂教學中幫助學生提高對化學學習的興趣和學習積極性，轉變教學思路與方法，培養學生化學學科思維。本文以高中化學實驗教學為例，分析學科核心素養培養背景下高中化學實驗教學的具體策略，為進一步培養學生化學思維出謀劃策。

關鍵詞：核心素養;高中化學;實驗教學

黨的十九大明確提出，要全面貫徹黨的教育方針，落實立德樹人根本任務，發展素質教育，推進教育公平。《普通高中化學課程標準（2017年版）》明確提出要落實立德樹人根本任務，培養學生的核心素養。高中化學學科核心素養，是化學學科育人價值的集中體現，是學生通過一系列科學的學習活動而形成的，或者掌握的正確的價值觀念，必備的品格和關鍵的能力。這些必備品格和關鍵能力，在學生日后的學習生活工作中，將起著十分重要的作用。2017版新課標認為高中化學學科核心素養，是學生綜合素質的具體體現，反映了社會主義核心價值觀下化學學科育人的基本要求，全面展現了高中化學課程學習對學生未來發展的重要價值。那么高中化學學科核心素養涵蓋哪幾個方面呢？2017版新課標指出化學學科核心素養包括5個方面的內容，即宏觀辨識與微觀探析，變化觀念與平衡思想，證據推理與模型認知，科學探究與創新意識，科學態度與社會責任。

化學作為一門自然學科，它既有很強的實踐性和探究性，要求學生在學習的過程當中敢于動手，積極實踐，通過化學實驗探究理解掌握課本的知識。高中化學實驗具有實踐性和操作性，是化學學科重要的組成部分。化學實驗教學是培養學生學科核心素養的重要途徑。通過化學實驗，教師可以將深奧的化學公式、化學反應現象以實驗的方式展示出來，幫助學生在實驗過程中加深對化學內容的理解，通過化學實驗過程的操作、化學實驗內容的觀察了解化學內容是真實存在的，初步建立起化學學科的思維和邏輯習慣，這對于學生的發展具有十分重要的價值。學科核心素養背景下，高中化學實驗教學應積極轉變教學思路，在教學過程中注重學生化學思維的培養，幫助學生建立起化學學科的認知，提升學生化學學習興趣和參與的積極性，提升學生化學學科的學習能力。

一、 宏觀與微觀相結合，開展化學實驗教學

高中化學教學內容是宏觀與微觀相結合，宏觀是化學現象、化學定理與化學實驗，而微觀則是涉及的化學方程式等內容。教師在教學過程中應注重宏觀與微觀相結合，利用化學實驗教學的契機幫助學生加深對化學內容的理解和認識，了解宏觀現象與微觀變化之間的聯系，提升學生化學理解能力和培養學生化學思維。

以《碳酸鈉的性質》實驗為例，傳統的教學模式中，碳酸鈉的性質的實驗教學通常是先讓學生記憶相關的方程式，將化學實驗報告涉及的操作內容進行背誦，然后再操作化學實驗，根據化學實驗的步驟補充化學實驗內容，至于化學實驗報告基本是抄襲而來，缺乏學生的思維。這種教學模式只注重了化學微觀動態，注重化學方程式和碳酸鈉的性質的記憶，缺乏宏觀學習。因此，教師在《碳酸鈉的性質》的實驗教學過程中，應注重微觀與宏觀相結合，在實驗操作之前相關的化學方程式并不提前告訴學生，而是教師先提出幾個問題，根據問題進行猜想，如碳酸鈉是純堿嗎？如果是純堿，根據已知的化學常識和經驗，可以推測出其具有哪些化學性質？猜想一下碳酸鈉容易與酸堿鹽反應的情況，然后讓學生分組開展化學實驗：要求學生邊做實驗邊記錄化學實驗報告，每一個報告要記錄化學現象和寫出化學結論，分析現象與結論之間的關系，如與酸反應的化學實驗操作中，化學實驗操作步驟是取少量的Na2CO3溶液加入試管中，滴入稀鹽酸，觀察現象，迅速將燃燒的木條伸進試管，觀察現象。可以看到試管中有氣泡產生，木條熄滅，此時教師讓學生根據小組的理解分析化學方程式，寫出Na2CO3與鹽酸的化學方程式，有的學生受到以往化學實驗的影響，認為有氣泡就是產生了O2，在書寫方程式時出現了各種錯誤，此時教師可以引導學生分析木條熄滅情況下生成的氣體是什么，如果是氧氣應該燃燒更加劇烈，什么氣體可以讓木條熄滅，學生很快掌握了CO2，寫出了正確的方程式Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑，學生在微觀與宏觀結合中掌握了化學學習的規律。

二、 問題與現象相結合，開展化學實驗教學

高中化學實驗教學過程中，培養學生核心素養應注重問題與實驗現象相結合，引導學生思考和想象。高中化學實驗的操作性比較強，由于過早地接觸到化學實驗的全流程和相關的內容，學生在化學實驗過程中普遍存在不用心現象，具體表現為學生在化學操作過程中出現問題以后不能及時發現，發現化學實驗操作的結果與背誦的化學實驗現象不吻合時沒有思考和分析的能力，無法判斷自身在化學中出現問題的原因，化學實驗教學效果不是很理想，學生化學思維沒有體現出來。

以《氧化還原反應》實驗教學為例，教師在教學過程中通常會先讓學生記憶和理解氧化還原反應的實驗步驟，了解化學方程式的內容，幫助學生了解氧化還原反應的內容。大部分學生通過簡單的前期學習和背誦，都可以很快掌握化學實驗的操作過程，了解氧化還原反應的原理和內容。此時教師可以提出問題：“過氧化氫是氧化劑還是還原劑？”讓學生根據問題進行思考，討論已有的學習知識體系下，過氧化氫是作為氧化劑存在還是還原劑，如果是氧化劑，所學的實驗中有哪些內容涉及了過氧化氫，如果是還原劑，哪些實驗中用了過氧化氫作為還原劑，引發學生對實驗的思考和認識。同時教師可以制定和開展碘化鉀、過氧化氫與硫酸反應實驗;高錳酸鉀、過氧化氫與硫酸反應實驗，在實驗過程中幫助學生了解過氧化氫相關的內容，在實驗過程中進一步根據實驗現象進行問題設置，幫助學生加深對內容的理解和認知，最終得出“過氧化氫既可以用作氧化劑，也可以用作還原劑”這一結論，這個化學實驗過程都需要教師進行問題的引導與設置，幫助學生在實驗過程中加強對化學內容的理解。

三、 探究與創新相結合，開展化學實驗教學

高中化學實驗教學過程中，教師培養學生核心素養應注重探究與創新相結合，幫助學生在實驗中建立化學實驗的思維，提升學生化學學習能力和學習興趣。高中化學內容具有很強的導向性，每一個實驗都對應著一些化學原理、性質等內容，教師在教學過程中應注重化學教學的導向性，在化學學習過程中引導學生對化學內容進行思考，不斷創新教學方法與模式，幫助學生融入化學實驗教學當中，提升對化學學科的學習積極性。

以《鋁的性質》化學實驗為例，這一章節的化學實驗具有一定的危險性，需要將鋁與濃硫酸等進行分別反應，一般很少在課堂上直接開展實驗。因此教師大部分都采用多媒體課件的方式，將這部分內容以視頻方式進行講解，幫助學生了解鋁遇到濃硫酸或濃硝酸等會形成致密氧化膜而發生反應，包括鋁熱反應的化學實驗也多是以視頻實驗講解的方式進行。這種教學模式下，學生對視頻內容的學習積極性不是很高，認為已經掌握了化學方程式的原理和內容，再看實驗過程就沒有必要了。因此教師在教學過程中應注重創新思維，在視頻化學實驗過程中注重實驗內容的講解，幫助學生對實驗內容進行分析和理解，如教師可以先播放野外焊接鋼軌的視頻，讓學生分析這一過程的反應原理，分析可能涉及的化學方程式，教師可以提供鋁熱反應的不同選材，讓學生去分析化學方程式，如給氧化鐵鋁熱劑和四氧化三鐵鋁熱劑，方程式如下2Al+Fe2O32Fe+Al2O3和8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe，幫助學生進一步進行化學實驗的探究和學習。

四、 推理與建模相結合，開展化學實驗教學

高中化學實驗教學過程中，教師應注重學生建模思想的構建，提升學生化學思維和培養學生良好的化學學習習慣。高中化學實驗是一個從現象到本質的過程，研究的物質的化學反應，在實驗過程中每一個步驟對化學實驗的結果都有著具體的影響，而每一個結論都需要化學實驗去驗證，這就要求教師在教學過程中要培養學生推理和建模的思想，讓學生學會分析化學實驗現象與化學結論之間的關系，深入學習化學實驗結論涉及的知識與內容，讓學生自己在實驗中去驗證和推理。

以《甲烷》實驗教學過程為例，教師從“甲烷難溶于水”這一結論入手，組織學生使用排水法制甲烷，稱取進過預處理過的無水乙酸鈉6 g、堿石灰3 g、氫氧化鈉固體3 g，將它們充分研缽后放入試管中，通過加熱制備甲烷氣體，并猜測甲烷性質，進而引發猜想“高錳酸鉀與甲烷不會發生反應”并讓學生取一支試管加入2 mL高錳酸鉀溶液，滴入硫酸，通入甲烷并觀察溶液顏色，從而形成對甲烷性質的認識。之后教師要求學生總結排水法制備甲烷、驗證甲烷性質的過程。

五、 總結

高中化學實驗教學過程中，必須要充分了解學生的認知規律和學習心理，從學生化學學科核心素養出發，利用化學教學的思維開展化學教學工作，幫助學生了解和認識化學實驗的規律，在化學實驗操作過程中形成化學思維，提升學生化學推理和建模的能力，讓學生在操作過程中了解化學內容，提升學生的化學思想。

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作者簡介：

任小瓊，福建省晉江市，福建省晉江市內坑中學。