核心素養下高中化學實驗教學案例的分析

余麗萍

摘要：實驗教學在高中化學整體課程中占有重要地位，在其中注入核心素養理念，能貼合課程教育指標加快學生知識吸收與能力深化，并培養其適應未來社會發展的創新意識及各項技能。教師可根據核心素養基本要求尋求創新路徑，借對實驗案例的分析提升學生實驗分析與推理等技能，并強化其綠色化學意識，塑造起良好學科品質。由此看來，在核心素養背景下展開高中化學實驗教學探究較為合理且適用。

關鍵詞：高中化學;核心素養;實驗教學;案例分析

中圖分類號：G633.8 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1992-7711（2020）02-021-1

高中化學學科核心素養，涵蓋學生在學習行動中的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、實驗探究與創新意識及科學態度與社會責任。教師全面考量這些內容并結合課本相關實驗項目展開案例的分析，指導學生高效完成實驗探究。借此致力于讓學生深諳實驗原理，激活創新思維與意識，并發展解決實際問題的實用技能，深化學科素養，收獲較為充分的課程效果。

一、實驗教學中設置開放性提問，深化學生創新意識

基于核心素養下的實驗教學中，教師應意識到學生之間的差異，根據他們對同一問題認知角度與考量范圍的不同，設置開放性引導方式，使之在實驗探究中能深思實驗現象及步驟流程，從不同的角度激發創新意識潛能，對實驗現象與結果或原理加以充分思考。以分液漏斗的萃取實驗為例，教師在要求學生用有機溶液來提取水溶液里面的某種無色物質時，可設置開放性提問，讓其結合已掌握知識展開對同一問題的不同角度思考，并能結合實驗原理和物質結構做以解析。比如探究“在分液漏斗的萃取后的靜置分層中，如何辨別溶哪一層為水層？”

對此學生可結合已學知識，從不同角度去思考問題。一些學生可能聯想到的實驗操作為：將下層液體取出，并于其中注入苯，如若產生分層現象，則能證實下半部分一層為水層，如若不是則證明水層在上面。而有些同學能根據不同知識用另一種方法驗證：將下層液體引入試管，并在其中加入一些水，如果兩者融合后不分層，則說明下層為水層。在此萃取實驗中，教師根據實驗流程與反應現象向學生開放式提問，而不同的學生根據不同知識儲備設定多種研究方案，從不同角度驗證問題，達到辯證解決的目的，這種方式是對其創新能力的強有力鍛煉。此外，學生對于各物質與溶液的反應現象分析，都能說明他們對物質結構及內在性質有所了解，并對自身想法在實驗探究中加以驗證，這是對其宏觀辨識與微觀探析能力的培養。

二、鼓勵學生大膽嘗試模型構建，引導其論證推理能力

實驗教學中，教師應創新思想，力求將舊知識與新知識理念相結合，為學生構建立體化的知識網絡框架，讓其能結合已有知識展開對新型實驗內反應現象及原理的推理論證。比如以燃燒類實驗為例，教師可讓學生重點探究鎂與二氧化碳的反應，并在前期為之提供可利用實驗材料，讓其在實驗探究中自主組件裝置模型。與此同時，教師提出引導性問題，讓學生在操作實驗的同時，能結合已有知識比對新舊知識的異同性，以對現有實驗現象做出理性判斷，并由此展開推理論證。

研究鎂與二氧化碳的反應，學生先將打磨好的鎂帶伸入已準備好的二氧化碳集氣瓶中，如若無現象發生，那么便將其點燃后再深入其中，之后會發現鎂帶燃燒并在集氣瓶內出現一些反應物包含白色粉末以及黑色小點。這時教師向其發問“你們所認知的物質的燃燒條件是什么？這與本實驗你所觀察到的現象是否相符？”。對此學生便會思考在已有認知中燃燒時大部分是有氧氣存在的，也就是說氧氣是實驗進行的條件，但是不是唯一，還有待商榷。而展望此實驗操作，學生將燃燒的鎂帶伸入只存在二氧化碳的集氣瓶中，卻還能看到鎂帶繼續燃燒，那么也就從側面說明了，物質的燃燒不一定需要氧氣。這樣以某一驗證性實驗，能讓學生結合舊知識對新知識加以思考，從實際現象出發，對某一化學概念有全新的認知。此環節中學生自主連接裝置和一系列的操作行為都是為探究研究對象其本質與其他要素間的聯系，這能對其證據推理與模型認知能力有所深化;而通過對化學反應及現象的觀察，可了解實驗中進行的必要條件和可選擇條件，這是對之變化觀念與平衡思想的意識培養。

三、引導學生積極改變實驗裝置，滲透綠色化學理念思想

教師也當學會指導方式的變通，不應局限于教材所展現的單一實驗裝置結構，可作出創新改變，并圍繞核心素養的要求尋求針對性改進方向，這樣既能發展學生創新意識與思維，又能對之其他素養能力有所助益。

比如為貼合核心素養的目標，培養學生的科學態度與社會責任，教師可將綠色化學概念注入實驗教學中，對實驗裝置優化整改。例如在探究二氧化硫和硫化氫氣體反應的實驗時，由于這兩種氣體都具有毒害性質。因而為保證實驗安全，以及不產生有害廢料，教師應要求學生減少對這兩種反應物的用量，力求在實際反應中不泄露。以往的制取方式中，先由二氧化硫與硫化氫反應，但這兩種氣體混合物很可能造成泄漏影響空氣質量，因此教師可提出讓學生改小各項裝置的容量，并增加一些其他反應物進行中和。例如引入一個小型塑料瓶，并在其中放入小型試管，在這兩個小型裝置中分別裝入二氧化鈉和硫化鐵。實驗開始時在其中加入鹽酸，而在塞住封口前擠壓瓶中氣體，排除一些空氣后瓶子干癟，再塞住其封口。這樣一旦反應進行，二氧化硫和硫化氫產生的氣體會使瓶子膨脹，反應一段時間則又回歸干癟狀態。而在實驗后期可加入一些氫氧化鈉，利用它吸收瓶中剩余鹽酸，這種方式不僅能防止泄露有害氣體，影響空氣質量，又能節省實驗用料。

四、總結

總得來說，核心素養下的高中化學實驗教學中，教師應結合課本教材的突出案例展開深度分析，力求能圍繞核心素養目標的多個層面做出教學指導方案，讓學生通過自主探究得以多項能力的鍛煉，收獲充分課程效果。

[參考文獻]

[1]許鳳華.高中化學實驗核心素養培養途徑的思考與實踐[J].名師在線，2019.

[2]陳麗東.核心素養下中學化學實驗教學探討[J].廣東化工，2019.

（作者單位：福建省建甌市第三中學，福建 建甌 353100）