基于化學核心素養的農村高中化學實驗教學研究

摘 要：分析了農村高中化學實驗教學中面臨的某些問題，并提出了改變現狀的相應策略，從而改善化學實驗教學環境，激發學生學習化學的興趣，提高學生的化學實驗技能，落實學生化學核心素養的培養。

關鍵詞：實驗教學現狀;改變策略;實驗技能;核心素養

實踐是檢驗真理的唯一標準，化學以實驗為基礎。實驗教學是化學教學的基本特點，是化學教學的基本教學形式。在核心素養視域下，如何發揮化學實驗的作用、培養學生的創新意識和科學精神，成為當下擺在高中化學教師面前的一道難題。化學教師應結合實際教學情況，尊重學生實驗課堂主體地位，正確認知實驗教學在化學教學中的地位。在現在的農村高中教學中，對化學實驗教學重視程度不夠的現象比比皆是。

一、農村高中化學實驗教學面臨的問題

（一）重講解，輕實練

對其他學科教學而言，化學教師的上課不僅包括備課、上課、批改作業等，還包括準備實驗、展示實驗和實驗完成后廢棄物的處理等，大大增加了化學教師的工作量。部分化學教師用“說實驗、畫實驗、背實驗”來代替“做實驗”，雖然節省了不少事，但實驗的本質沒有體現出來，實驗的效率大大降低，使原本具體形象、趣味橫生的實驗變得抽象、索然無味，原本簡潔的實驗步驟用語言表述可能變得復雜繁瑣。

（二）重分數，輕能力

“素質教育”的口號喊了很多年，教育部門花了大量的人力、物力和財力在教育改革上，但初中教育、高中教育仍受著“中考”“高考”的“緊箍咒”。應試教育的情況非常嚴重，老師、家長和學生唯分數論，只要考出高分就算成功。做化學實驗既要動腦，又要動手，耗時間、耗精力，而學生學業任務繁重，農村高中學生參與實驗的機會更加渺茫，這里不排除部分學校經濟條件受限這個特殊原因，不容易培養學生的各種素質與能力，不利于學生核心素養的培養。

（三）少設備，缺試劑

農村化學實驗室的環境相對簡陋，化學儀器和化學試劑不足，實驗設備陳舊，特別是化學實驗室必備的通風設備空有其表，難以保證正常工作，有些學校的化學實驗室甚至根本就沒有通風設備。化學實驗過程中需要用到很多有刺激性氣味的試劑，它們是有毒的，有些無味的化學試劑也是有毒的，師生在無通風設備的環境中進行實驗操作，會給學生留下做化學實驗又臟又毒又累的印象，使學生害怕做實驗，從而潛意識里抵制學習化學，不利于化學實驗真正走進學生內心。

二、重視化學實驗教學，培養學生核心素養

（一）開展多種教學形式

1.展示演示實驗魅力，激發興趣，為創新能力培養鋪路

想在核心素養視域下發揮化學實驗教學的育人作用，化學教師應該組織好每一次的課堂教學。演示實驗是化學實驗課堂的重要組成部分，應注重營造愉悅的課堂氣氛。

高中化學教材中有許多演示實驗，如次氯酸褪色實驗、蔗糖水解實驗、氯氣的性質實驗等。興趣是學生學習知識的原動力，要想讓學生愛上化學，就得想方設法讓學生對化學產生興趣。如學習反應速率的影響因素（催化劑）時，可演示“大象牙膏”實驗。“大象牙膏”實驗需要借助過氧化氫和碘化鉀兩種物質，需在碘化鉀的催化作用下，生成水和氧氣，大量氣體溢出的過程中遇到發泡劑（洗潔精、肥皂），隨著液體高度的不斷上升，泡沫會急劇增多，最后噴涌出來，而現場產生的化學反應很像巨大的牙膏，猶如大象專用的牙膏，“大象的牙膏”名稱也就由此得來[1]。

有些根據教材進行實驗的現象就沒有這么形象了，實驗教學效果比較差，化學教師可以二次開發教材實驗，進行實驗創新。如肖中榮老師對蘇教版選修四“化學反應原理”中“鐵的腐蝕”實驗的改進。具體如下：向試管a中加入2 mL1·mol·L-1NaCl溶液，向試管b中加入2 mL1mol·L-1H2SO4溶液，用滴加了紅墨水的U形管連接，觀察實驗現象。開始階段U形管液面左高右低，但一段時間后，U形管液面出現左低右高。這個時候的試管b中的溶液呈酸性。改進實驗裝置和適當改變實驗試劑明顯增強了析氫腐蝕的實驗演示效果，讓鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕形成鮮明對比，更使學生深刻地體會到：吸氧腐蝕在堿性環境、中性環境和弱酸性環境中都可以發生，明白鋼鐵在自然界中腐蝕的主要方式[2]。

在化學實驗開始前，高中化學教師應當做好充分的演示準備工作，充分展示演示實驗的優點（實驗效果明顯、操作規范），引導學生的探索思路，培養和提高學生的創新意識，提升學生的實驗創新能力和學科素養。

2.分組進行實驗，培養學生的實踐能力

新課程標準提出了學生必做實驗的數目（18個），分組實驗能提高學生的實驗操作水平。如配制特殊濃度的液體實驗，要精準把握稱重精準度，抓好冷卻、轉移、洗滌等實驗環節，還需考查學生實驗器具標準使用情況，如填平、滴管等。學生實驗過程中，如果出現實驗操作不規范，教師及時發現予以糾正。比如很多學生認為容量瓶可以長時間貯存試液，通過裝瓶貼標簽這一步驟，可強化容量瓶的正確用途。

老師可以利用化學學科教室和數字化實驗室，開展學生分組實驗，讓學生參與到化學實驗中，讓學生與化學實驗親密接觸，讓學生親自做實驗，做到知行合一，引導學生進行創新，規范實驗，為培養學生的實驗素養提供有力保障。

3.成立專項實驗社團，培養學生的化學探究能力

化學教師可成立專項實驗社團。利用課余時間，指導學生自主進行實驗探究。社團成員可以查閱有關資料、文獻，選定實驗內容、確定實驗步驟，聯系化學實驗教師，能否實際開展實驗和明確開展實驗的時間。如化學學科社團選定的藍瓶子實驗，所用的化學試劑量少，實驗材料很容易湊齊，不需要花費較多時間，學生可通過仔細觀察化學反應，探究其實驗原理（氧化還原反應），知其然而知其所以然;可改變實驗條件（如溫度），探究實驗條件對褪色時間長短的影響。

4.利用身邊的資源進行實驗教學，培養學生的服務意識

人們的生活離不開化學，化學科學為人們的衣食住行提供了保障。生活中處處有化學的蹤跡。學習蘇教版必修2專題3第二單元中的“醋酸”性質時，可以利用廚房用品食用堿和食醋反應，產生CO2氣體，證明醋酸的酸性比碳酸強。此外，還要布置課外任務。家庭小實驗原料豐富易得，操作簡單，既提高了學生的實驗操作能力，又可以順便幫忙做家務。

只要我們引導學生用化學的眼光去觀察搜尋，就會發現身邊的很多資源都可以作為高中化學實驗的原料，節省了化學實驗試劑，減少了化學實驗準備工作，使學生意識到生活處處有化學，讓化學實驗為生活提供更好的服務。

（二）利用多媒體技術

1.利用微課教學，培養學生的自主學習能力

農村高中學生課業多、學習任務重，課堂時間十分緊張。教師可利用現代網絡技術，提前將化學實驗原理、實驗步驟、實驗方法及相關注意事項制作成微型課件，輔助學生完成微課任務。如把海帶中提取碘的實驗制作成微視頻，包括兩個方面：（1）講解工業上從海帶中提取碘的流程。（2）設計自主學習任務單，包括如下問題：①海帶事先為什么要進行浸泡？有沒有更好的辦法來提取海帶中的I-？②加入氧化劑之前，為什么要用硫酸進行酸化？如果不進行酸化，會產生什么現象和發生什么反應？③如何分離出大多數的碘單質？④如何提取溶解在水中的小部分碘單質？

微課教學促使學生課外花時間在實驗學習中，不但可以節省教師的授課時間，還能把更多的自主學習時間留給學生。

2.利用視頻實驗，培養學生的化學實驗風險意識

有些實驗操作步驟多，耗時長或會產生有毒有害物質，不適合在現實生活中展開的實驗，需要展示相關影視資料。如實驗室制取氯氣的實驗，此實驗是元素化合物知識中的重要實驗之一，是學生學習高中化學遇到的第一個實驗室制取氣體的實驗，涉及氯氣制取裝置的選擇、除雜試劑的選擇、氣體收集方式的選擇和尾氣的處理等問題，考試中出現頻率很高。氯氣是有毒有害氣體，會影響師生的身體健康，多余的氯氣可以用氫氧化鈉溶液吸收，但作為演示實驗仍存在一定的風險。可在實驗室事先錄制好氯氣制取的實驗視頻，上課時直接播放視頻錄像，避免了學生遭受氯氣毒害，也避免了化學實驗風險。

3.加強化學實驗安全教育，提高學生的社會責任意識

2019年3月21日14時48分，江蘇省鹽城市響水縣陳家港鎮化工園區江蘇天嘉宜化工有限公司化學儲罐發生爆炸事故，波及周邊多家企業，事故造成多人死亡和重傷，經濟損失慘重，經調查是長期違法貯存危險廢物導致自燃進而引起爆炸。這次事故又一次讓人們誤導了化學實驗與危險的關系，將兩者放在一起看問題，化學的負面影響更大了。

化學實驗試劑分為普通化學品和危險化學品（下稱危化品），危險化學品又分為普通危化品、易燃易爆危化品和易制毒危化品。高中化學實驗中常用到的金屬鈉、硝酸等都是易燃易爆危化品，鹽酸、硫酸都是易制毒危化品，高錳酸鉀則兩者都是。做好危化品管理工作非常有必要，也是一項重要的安全管理事項。如做鈉的性質實驗時，要及時告知學生將做完實驗的鈉置入回收箱中，不可隨意丟棄和帶出實驗室。

化學老師要教導學生利用化學學科知識進行垃圾分類。在學習選修4“化學反應原理”專題一第二單元化學電源時，以廢舊電池這一有毒有害垃圾為例，鼓勵學生上網查閱資料——廢舊電池的危害原理，能否利用化學實驗方法進行變廢為寶，實現化學資源的再次利用。這可以增強學生的實驗安全意識，符合“科學精神與社會責任”這一核心素養的要求。

三、反思

“師者，所以傳道授業解惑也。”改變農村高中化學實驗教學現狀，關鍵在于教師自身。教師只有不斷鉆研教材，加強自身的專業修養，提高自身的實驗水平，才能給學生做好榜樣示范。在實驗教學中，創設實驗情境，設計實驗問題，以問題驅動學習，完成學習任務，及時對學生的學習成果作出評價，達到培養化學核心素養的目的。老師可以尋求外援，爭取教育部門投入更多的資金建設化學實驗室，創造良好的實驗室工作環境，落實化學實驗員的技能培訓政策，吸引更多的化學教師投入實驗研究和實驗創新中來，為學生實驗的順利開展提供技術支撐。

參考文獻：

[1]王葉濃.挖掘演示實驗魅力 激發學生學習興趣[J].中學化學參考，2016（10）：29-31.

[2]肖中榮.開發教材實驗 促進知識生成[J].中學化學參考，2015（3）：24-26.

作者簡介：秦林娣（1981.11—），女，漢族，浙江省紹興市人，浙江省杭州市臨安區昌化中學，大學本科，中教一級，研究方向：高中化學教學。

編輯 李建軍