巧借化學實驗提升高中生化學素養

【摘要】化學實驗是化學學科教學中不可或缺的一個重要部分。但是從當前我國高中化學教學的實際情況來看，由于教師和學生面臨著升學的壓力，所以為了提高學生的考試分數，教師常常過于依賴教材，強調學生對于化學理論知識的學習，卻沒有看到化學實驗對于高中生化學素養培養的重要性，使得學生的化學綜合素養水平低下。社會發展需要越來越多的綜合性人才，只有具有創新能力、動手能力的人才，能夠滿足社會和行業發展進步的要求，所以，高中化學教師不能夠僅僅關注化學理論知識的講解，更應該通過化學實驗來全面提升高中生的化學學科核心素養。

【關鍵詞】高中化學? 實驗? 化學素養? 必要性? 策略

【課題項目】本論文是甘肅省教育科學“十四五”規劃2021度一般課題《人工智能在高中化學實驗改進中的應用研究》成果（課題立項號：GS[2021]GHB1226 ）。

【中圖分類號】G633.8 ? 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2021）19-0075-03

一、引言

化學是高中階段的重要科目之一，而在化學教學中涉及到各種各樣的實驗，這些實驗要求發揮學生的動手能力和自主創造性，對于學生提高化學學科核心素養專業是必不可少的。當前，很多高中化學教師沒有發揮出學生在參與化學實驗中的主體性，常常是教師演示，直接告訴學生相應的原理，這樣的實驗僅僅有助于短暫的提高學生的考試分數，卻與當下化學課程教學改革的目標相背離，不利于高素質綜合型人才的培養。

二、巧妙應用化學實驗提升高中生化學學科素養的必要性

（一）當前高中化學實驗教學中存在諸多問題

新時期的教學理念關注創新型、實踐型人才的培養，因此，許多學校“重理論輕實踐”的教學風氣得到了改善，高中化學教師也愈發重視教學方法的改進，突出學生思考能力與動手能力的培養[1]。但是，當前高中化學實驗教學還存在多方面的問題：第一，學生雖然參與化學實驗，但是實驗過程中卻缺乏討論和思考。很多時候，化學實驗教學并沒有達到預期的目標，原本需要學生通過做實驗進行分析和驗證，通過學生是否能夠順利完成任務來判斷學生對于理論知識的掌握和運用，但是很多時候，化學實驗課流于形式，不重視對于學生核心素養的檢驗;第二，實驗過程中學生的主體地位被忽視。在當前高中化學實驗教學當中，很多教師往往出于實驗的主導地位，為學生演示示范，告知學生每一步應該怎么做，然后由學生來進行實驗的重復，在這個過程當中學生缺乏自主思考，不明白實驗的意義如何，不明白實驗的原理;第三，學生對于化學實驗缺乏興趣。一些高中化學教師把“化學實驗”作為教學任務下達給學生，不重視實驗過程中對學生參與積極性的調動，導致學生只是敷衍的完成任務，對于化學實驗的重要性認識不足。可見，由于化學實驗教學存在的諸多問題，學生化學學科核心素養的培養沒有落實到教學中，急需改進實驗教學方法。

（二）利用化學實驗培養學生化學學科核心素養的意義

核心素養是新時期教育改革提出的重要培養目標，它對于學生全方位能力素質的提升有著十分重要的意義。化學學科核心素養的培養，僅僅通過理論講授是遠遠不夠的，學生良好品格的養成以及化學創新能力的提升都需要從實踐活動中獲得。利用化學實驗培養學生化學學科核心素養的意義主要體現在三個方面：第一，由化學實驗的教育價值所決定。化學實驗是高中化學學習的一個必要部分，一方面，它有利于使學生學習到的書本理論知識在實驗操作中得到驗證和運用，培養學生的化學思維能力和動手實踐能力;另一方面，相比較理論講授，化學實驗更具有靈活性、趣味性、形象性，因而更利于調動學生的好奇心和探究熱情，不同于理論講授的“教師講、學生聽”，學生在化學實驗的主體地位更加突出。第二，化學實驗能夠培養學生的思維能力。化學實驗中教學中，化學教師一邊規范化演示化學實驗的整個步驟，同時也會引導學生認真觀察實驗現象，并且提出和實驗有關的問題，在這個過程當中，能夠使學生的注意力比較集中，同時還能夠引發學生的思維，使學生猜測和思考教師的提問，思維能力逐步提高[2]。第三，有利于學生對于化學理論知識的深化學習。通過化學實驗，學生能夠依據親身實踐去證明某些化學現象以及化學公式，從而對于所學過的理論知識掌握得更加牢靠，深化了對化學知識的認識，實現了從“知其然”到“知其所以然”的轉變。

三、巧借化學實驗提升高中生化學素養的策略

（一）創新設計化學實驗

為了使化學實驗教學能夠順利進行，需要教師在讓學生動手做化學實驗之前對整個化學實驗的過程進行設計。高中化學教師應該具有與時俱進的教學觀念和創新能力，對于單一落后的教學模式要不斷改革，基于教材的知識點，不斷完善和創新化學實驗方案，以此才能夠保證化學實驗教學的效率。例如在學習“燃料電池”這一個課時，教師首先講清楚這一節課的主要學習內容：“化學能源與電能之間的轉換”，在學生了解了本堂課所學內容的基礎上，教師再組織相關的實驗教學。針對這個實驗當中的電極部分，在傳統的氫氧燃料電池實驗當中，往往采用的是普通碳棒，教師可以將其換成活性炭棒，因為相比于前者而言，后者具有較多孔隙，體積比較大，存儲的氣體多的特點，從而能夠保證燃料電池的安全性，也更利于整個實驗教學的質量和效率[3]。在化學教學過程當中涉及到大量的化學實驗，教師不能夠因循守舊的采取傳統的實驗方法，可融入更多新穎的符合新時期教育理念和學科發展理念的實驗環節，一來能夠體現化學實驗的價值，另一方面又有利于全面培養學生的化學學科素養。

（二）化學教師應不斷提高自身的實驗操作技能

在化學實驗教學當中，往往都是由教師先來進行實驗，為學生提供規范化的實驗過程，學生通過細心觀察實驗過程、回答教師所提出的問題，來了解整個實驗流程、鍛煉思維能力。教師在進行實驗演示時必須要重視操作的規范性，如果教師的某些操作不合理，違背化學實驗的原則，那么學生在做實驗時勢必就會進行模仿，一來增加實驗的安全風險，二來也不利于化學實驗教學的規范性。高中化學教師應該不斷提高自身的實驗操作技能，在為學生做演示和示范之前需要進行反復練習，避免實驗過程中意外情況的出現，為學生呈現規范化的實驗過程，這樣也有利于學生在實驗過程中減少錯誤的發生率，使學生的化學實驗操作更加標準。

（三）合理劃分實驗小組

高中化學教材涉及到的知識面比較廣，因此需要學生動手操作的化學實驗也比較多，具有難度大、復雜性強的特點，為了保證學生參與化學實驗的積極性，更加專注地投入到化學實驗當中，高中化學教師可依據學生的化學學科基礎以及學習能力進行實驗小組的劃分。教師針對不同的小組可分別制定實驗任務，每一個小組完成各自任務之后，教師在進行匯總整合，發現其中的不足并進行指正。例如在教授“糖類”這一部分時，教師可以將全班的學生分成兩組，分別布置“完成葡萄糖銀鏡實驗并且觀察總結對葡萄糖與新制銀氨試劑融合的反應”和“針對淀粉的水解條件以及水解產物內容進行實驗”，教師分別對兩個小組的成員進行輔導，交代操作規范及需要注意的事項，操作過程需要全部由學生來完成。兩個小組因為實驗數據的不同，所以結果也不一樣，教師應該對實驗結果進行說明，并對實驗過程中出現的問題進行分析。針對實驗中表現比較好的學生，教師應該給予表揚，而對于表現比較差的學生，教師也應該給予鼓勵，并且有針對性的指出他們存在的問題。在“教師指導、學生主動”的實驗氛圍中，學生參與化學實驗的積極性大大提高，通過親身動手實踐，有利于化學素養的培養和提升。

（四）在實驗中融入理論知識的講解，提高學生的應用能力

知識點比較分散是化學學科的一個特點，而分散化的知識布置增加了學生構建學科知識體系的難度，不利于學生對于知識的理解和掌握。高中化學教師要通過實驗課程，使學生通過比較形象的方式來加深對知識點的印象，從而提高對于理想理論知識的掌握能力。在引導學生做化學實驗的過程中，會因為某些學生對于實驗要點和相關理論知識掌握不足而出現實驗失敗的情況，而之所以會出現實驗失敗，很大一部分原因是學生對于化學理論知識沒有充分的理解和領悟。教師不能一味的通過理論知識的教化灌輸來使學生積累化學知識，而是要通過實驗這一過程，讓學生分析存在的原因并驗證原因。所以在化學實驗教學的過程當中不可以將實驗和書本理論知識割裂開來，只有通過實驗培養學生驗證理論知識，分析解決問題的能力，才能夠全面提高學生的化學核心素養[4]。

（五）將實驗與生活實際聯系起來，培養學生科學的化學態度

學生動手做化學實驗的過程，也是逐步提高其科學素養的過程。在指導學生進行化學實驗的過程中，教師應該盡可能地聯系生活實際，并重視學生科學化學態度的培養。將化學實驗與現實生活案例結合起來有利于使學生感受到化學在日常生活中的重要性，同時也有利于提高學生參與化學實驗的興趣。例如在學習《化學肥料》這一課時，教師在對教材知識進行了一定講解之后，可給學生布置社會實踐任務：碳酸氫銨與尿素在使用過程中有哪些差異性呢？化肥是日常生活的重要事物，尤其廣泛應用于農業生產領域。學生通過課后查詢資料等方式，能夠增進對于化肥使用的了解，關注到化學肥料的諸多用處。對于教師提出的問題，學生的回答可能眾說紛紜，這時候，教師可通過設計對比實驗來幫助學生確定答案。比如通過將尿素和碳酸氫鈉按照一定比例分別放入到水中，觀察二者的溶解性，通過實驗可以得出兩者都有較強的易溶于水性。化學理論知識來源于現實生活實踐，所以教師在教學過程中也不可割裂生活實際同化學知識之間的關系，學生只有獲得相關的經歷和體驗，才能進一步激發化學學習的興趣，并且通過實驗的方式能進行驗證。

四、結語

綜上所述，化學實驗是提高高中生化學學科素養的重要途徑，在查找資料、分析問題、觀察實驗現象等過程中，學生能夠更加深入地理解到化學學科的本質，樹立科學的化學態度，打好化學學科知識基礎，為更加深入的化學學習與研究做準備。

參考文獻：

[1]何偉釗.基于學科核心素養分析高中化學實驗教學的優化路徑[J].當代教研論叢，2019（4）：77-79.

[2]喬玲.微型實驗，有效提升高中生化學素養[J].陜西教育（教學），2019（4）：72.

[3]劉林潔.基于發展學科核心素養的高中化學實驗教學實踐與思考[J].數理化解題研究，2019（9）：78-79.

[4]安玉紅.在實驗教學中提升高中生的化學素養[J].課堂內外·教研論壇，2019（1）：84.

作者簡介：

李守博（1977年6月-），漢族，男，甘肅省慶陽市人，大學本科學歷，中學高級教師，現擔任鎮原縣第二中學高中化學教學。