淺析基于發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要點(diǎn)

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(南京師范大學(xué)附屬揚(yáng)子中學(xué))

為充分發(fā)揮課程在人才培養(yǎng)中的核心作用，高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合高中化學(xué)學(xué)科特點(diǎn)，提出了涵蓋變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)識(shí)、科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任、實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)、宏觀辨識(shí)與微觀探析等要素的化學(xué)核心素養(yǎng)。基于此，為保證高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，對(duì)化學(xué)核心素養(yǎng)的內(nèi)容屬性及教學(xué)要點(diǎn)進(jìn)行深入探究，就成為高中化學(xué)教師面臨的重要任務(wù)。

一、高中化學(xué)核心素養(yǎng)內(nèi)容屬性

高中化學(xué)核心素養(yǎng)主要體現(xiàn)了高中學(xué)生對(duì)客觀事物能動(dòng)反映過(guò)程、從化學(xué)視角對(duì)事物反映結(jié)果兩個(gè)模塊內(nèi)容。

一方面，高中化學(xué)核心素養(yǎng)過(guò)程屬性要求高中學(xué)生在面對(duì)復(fù)雜情景時(shí)應(yīng)合理化學(xué)思維及知識(shí)技能應(yīng)用能力。其強(qiáng)調(diào)了高中學(xué)生面對(duì)具體與化學(xué)有關(guān)事實(shí)時(shí)具體的觀察、辨識(shí)、探究過(guò)程。如根據(jù)物質(zhì)結(jié)構(gòu)，預(yù)測(cè)物質(zhì)性質(zhì)、預(yù)期變化等。同時(shí)，高中學(xué)生應(yīng)在化學(xué)原理、技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，主動(dòng)分析化學(xué)過(guò)程與自然環(huán)境間關(guān)系，調(diào)用已有知識(shí)進(jìn)行問(wèn)題的逐步解決。

另一方面，高中化學(xué)核心素養(yǎng)結(jié)果屬性主要為高中學(xué)生經(jīng)化學(xué)課程學(xué)習(xí)構(gòu)建的結(jié)構(gòu)性知識(shí)框架及思維品質(zhì)。從現(xiàn)有高中學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)層面進(jìn)行分析，高中學(xué)生應(yīng)通過(guò)化學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)，探究物質(zhì)性質(zhì)、變化分類標(biāo)準(zhǔn)，得出相關(guān)物質(zhì)變化特征。同時(shí)，利用化學(xué)符號(hào)及模型，進(jìn)行物質(zhì)組成、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)的描述。

二、基于發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要點(diǎn)

1.創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程開(kāi)展過(guò)程中，高中化學(xué)教師應(yīng)結(jié)合教材內(nèi)已有知識(shí)進(jìn)行教學(xué)情境創(chuàng)建，有意識(shí)的在教學(xué)情境中融入我國(guó)先進(jìn)科技知識(shí)、傳統(tǒng)文化及社會(huì)核心價(jià)值觀。充分利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)用價(jià)值導(dǎo)向，同步培養(yǎng)高中學(xué)生的科學(xué)精神、社會(huì)責(zé)任心。

以氨氣的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)為例，氨氣的制取及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)是高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，由于氨氣極易溶于水，大多采用向下排空氣法進(jìn)行低濃度氨氣收集。而低濃度氨氣的應(yīng)用，不僅會(huì)影響氨氣噴泉效果，而且存在較大的藥品浪費(fèi)問(wèn)題。因此，高中化學(xué)教師可首先展示國(guó)際諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者照片。并介紹相關(guān)人員成就，促使班級(jí)學(xué)生真正感悟化學(xué)研究過(guò)程中，切實(shí)體會(huì)化學(xué)家為科學(xué)研究事業(yè)獻(xiàn)身精神。隨后高中化學(xué)教師可以合成氨工藝為入手點(diǎn)，帶領(lǐng)班級(jí)學(xué)生進(jìn)行合成氨工藝實(shí)踐。并指出合成氨工藝在工業(yè)方面價(jià)值，如制造化肥等，進(jìn)一步凸顯科學(xué)精神教育。

其次，針對(duì)傳統(tǒng)氨氣制備及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)缺陷，高中化學(xué)教師可依據(jù)氨氣制備原理，帶領(lǐng)班級(jí)學(xué)生進(jìn)行氨氣制取實(shí)驗(yàn)的改造。即利用微型氣體實(shí)驗(yàn)儀器、微型聚酯燒瓶、酒精燈、帶彎頭導(dǎo)管的單孔橡皮塞、塑料滴管等裝置，在確定裝置氣密性良好的情況下，向微型實(shí)驗(yàn)儀內(nèi)加入適量生石灰。并在直管內(nèi)放入螺旋銅絲。同時(shí)，塞緊彎頭導(dǎo)管，在導(dǎo)管上進(jìn)行微型集氣瓶、膠皮管、去底塑料滴管的逐一連接。隨后，點(diǎn)燃酒精燈，進(jìn)行氨氣收集。

通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)裝置收集的氨氣純度較高，整體實(shí)驗(yàn)安全性能較高，不僅可以保證后續(xù)噴泉實(shí)驗(yàn)順利開(kāi)展，而且可以通過(guò)課程資源的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，激發(fā)班級(jí)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

此外，為保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生核心素養(yǎng)的有效培養(yǎng)，老師從課程層面、教學(xué)層面兩個(gè)方面入手，構(gòu)建教學(xué)、評(píng)一體化化學(xué)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)體系，以保證化學(xué)教、學(xué)有機(jī)融合。

2.構(gòu)建以核心內(nèi)容為主體的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?/p>

在近幾年的高考試題中，大多以高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)為核心，綜合考察了高中學(xué)生對(duì)原電池、化學(xué)反應(yīng)速率、電解池、氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)等實(shí)驗(yàn)知識(shí)的了解程度。據(jù)此，在實(shí)際化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，高中化學(xué)教師應(yīng)從不同角度出發(fā)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)知識(shí)模型的建構(gòu)。如以實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為依據(jù)，對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行深入分析，以便班級(jí)學(xué)生了解知識(shí)內(nèi)涵。

以金屬及其化合物實(shí)驗(yàn)探究為例，高中化學(xué)教師可以模型建構(gòu)的方式，構(gòu)建以核心內(nèi)容為主體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模型(圖1)，以幫助班級(jí)學(xué)生樹(shù)立明確清晰的知識(shí)學(xué)習(xí)思路，以便班級(jí)學(xué)生在后期學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到未知物質(zhì)，可以從物質(zhì)分類的角度，對(duì)物質(zhì)類別進(jìn)行分析。并確定相關(guān)物質(zhì)的物理屬性及化學(xué)屬性、實(shí)際用途，真正提高其證據(jù)推理與模型認(rèn)識(shí)能力。

如圖1所示，高中化學(xué)教師可以綜合利用氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)等化學(xué)理論，鼓勵(lì)班級(jí)學(xué)生從宏觀角度、微觀角度兩個(gè)方向，理解鋁、氧化鋁、氫氧化鋁物理、化學(xué)性質(zhì)。并對(duì)其在具體實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生的能量變化、質(zhì)量變化進(jìn)行分析，挖掘?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象中蘊(yùn)含核心知識(shí)。如金屬與氧氣反應(yīng)過(guò)程中發(fā)生的物質(zhì)的量變化、能量變化，涉及了物質(zhì)的量的相關(guān)知識(shí)、能量守恒知識(shí)及原子結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識(shí)。

3.加強(qiáng)探究式教學(xué)方式的應(yīng)用

新課程標(biāo)準(zhǔn)中明確指出，高中化學(xué)教師應(yīng)通過(guò)以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的探究活動(dòng)，帶領(lǐng)班級(jí)學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究過(guò)程。提高高中學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)積極性，為其科學(xué)探究意識(shí)及能力的提升提供依據(jù)。而化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)涉及了化學(xué)儀器使用、實(shí)驗(yàn)原理、現(xiàn)象描述、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、基本操作、實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià)等多方面內(nèi)容，且多為教材中各知識(shí)點(diǎn)組合展現(xiàn)模式。因此，在日常教學(xué)過(guò)程中，高中化學(xué)教師應(yīng)將“教會(huì)學(xué)生探究”轉(zhuǎn)化為“讓學(xué)生自主探究”，引導(dǎo)班級(jí)學(xué)生自我開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，為學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐意識(shí)提升提供依據(jù)。

以氧化還原反應(yīng)為例，在具體實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，高中化學(xué)教師可以了解常見(jiàn)氧化劑、還原劑性質(zhì)及電極電位與氧化還原關(guān)系為教學(xué)目標(biāo)，依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，為班級(jí)學(xué)生示范碘離子與濃硫酸溶液反應(yīng)。并分析碘離子還原性。隨后，要求班級(jí)學(xué)生以碘氧化性為依據(jù)，自行設(shè)計(jì)碘與亞硫酸鈉實(shí)驗(yàn)，并鼓勵(lì)班級(jí)學(xué)生根據(jù)溶液顏色變化，解釋各步現(xiàn)象，并進(jìn)行離子反應(yīng)方程的書(shū)寫(xiě)。

通過(guò)探究式教學(xué)方式的應(yīng)用，可以促使班級(jí)學(xué)生根據(jù)已有理論知識(shí)，自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)。在培養(yǎng)高中學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)的同時(shí)，也可以促使高中學(xué)生真正了解化學(xué)實(shí)驗(yàn)中平衡思想、變化思想，為學(xué)生核心素養(yǎng)提升提供依據(jù)。

三、總結(jié)

綜上所述，化學(xué)核心素養(yǎng)主要指高中學(xué)生在化學(xué)認(rèn)知活動(dòng)中形成的解決化學(xué)問(wèn)題的能力，其概述了學(xué)生以化學(xué)為視角對(duì)客觀事物認(rèn)識(shí)情況。因此，高中化學(xué)教師應(yīng)加強(qiáng)學(xué)科核心素養(yǎng)教育，以現(xiàn)有化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂為基地，結(jié)合化學(xué)核心素養(yǎng)的結(jié)果屬性及過(guò)程屬性，構(gòu)建核心素養(yǎng)教育平臺(tái)，為高中學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)能力的提升提供依據(jù)。