核心素養(yǎng)下的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新策略

韓平東

摘要：化學(xué)作為一門有著廣泛應(yīng)用的學(xué)科，在教學(xué)中需展開大量的實(shí)驗(yàn)以探究化學(xué)現(xiàn)象及原理，并揭示物質(zhì)的性質(zhì)，這也是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的有效手段。在化學(xué)教學(xué)中，需要教師借助化學(xué)實(shí)驗(yàn)，有意識地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新與探究精神，幫助學(xué)生建構(gòu)嚴(yán)密的化學(xué)知識體系，有效提升學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。本文就核心素養(yǎng)下的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新策略進(jìn)行探究，以期對提高高中化學(xué)教學(xué)水平及學(xué)生的化學(xué)綜合素養(yǎng)有所增益。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);高中化學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué);創(chuàng)新策略

中圖分類號：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

核心素養(yǎng)教學(xué)理念為高中教師教學(xué)及學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了新的方向，在核心素養(yǎng)教學(xué)理念的指引下，高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)將會更加全面化，也更加關(guān)注學(xué)生的身心發(fā)展，讓學(xué)生在動手體驗(yàn)化學(xué)的同時，學(xué)習(xí)到更多的化學(xué)知識，感受到化學(xué)世界的魅力[1]。在高中化學(xué)教學(xué)中，需要教師充分解析各章節(jié)內(nèi)容及化學(xué)原理、化學(xué)現(xiàn)象，探究多樣化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，鼓勵學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中自主操作、觀察、分析和判斷，以促使其更深入地掌握化學(xué)知識，不斷激發(fā)其探究精神和創(chuàng)新能力，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的不斷提升。

一、核心素養(yǎng)下高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)特征

化學(xué)學(xué)科具有較強(qiáng)的實(shí)踐性和操作性，在我們的生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用。因此，實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中有著重要作用，需要教師以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)展開創(chuàng)新教學(xué)，以幫助學(xué)生靈活掌握化學(xué)知識與原理，不斷激發(fā)其對化學(xué)知識的探究動力。在實(shí)際教學(xué)中，教師要善于設(shè)置趣味性試驗(yàn)，以調(diào)動學(xué)生的探究熱情，激發(fā)其想象力和創(chuàng)新思維，使學(xué)生在自主探究學(xué)習(xí)中獲得知識與技能，具備良好的化學(xué)素養(yǎng)，并體驗(yàn)到化學(xué)知識的魅力，不斷提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。在核心素養(yǎng)下，高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)主體體現(xiàn)出如下特征：

（一）化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)是提升素養(yǎng)為本

在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師需要根據(jù)教學(xué)目標(biāo)確定相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ健?shí)驗(yàn)內(nèi)容以及選擇相應(yīng)的評價方式，以作為學(xué)生實(shí)驗(yàn)的指南。實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)的差異也會導(dǎo)致不同的教學(xué)目標(biāo)與模式，以提升素養(yǎng)作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)之本，體現(xiàn)著化學(xué)教學(xué)的價值與取向，需要教師圍繞新課標(biāo)要求，準(zhǔn)確把握化學(xué)核心素養(yǎng)的內(nèi)涵，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并對其表現(xiàn)、特點(diǎn)進(jìn)行分析，以提高其化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。。

（二）化學(xué)課堂教學(xué)重要創(chuàng)設(shè)內(nèi)容情境化

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)真實(shí)生動的問題情境，有助于促進(jìn)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)和形成，需要教師在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)真實(shí)、對于學(xué)生思維具有啟發(fā)價值的問題情境，以提高學(xué)生利用特殊條件解決問題的能力。基于教學(xué)中真實(shí)的問題情境，學(xué)生會創(chuàng)設(shè)相關(guān)學(xué)習(xí)問題，并不斷優(yōu)化和調(diào)整學(xué)習(xí)方式，促進(jìn)課堂學(xué)習(xí)效率的明明提升。

（三）化學(xué)課堂教學(xué)過程側(cè)重于教學(xué)研究

根據(jù)高中化學(xué)新課標(biāo)要求，化學(xué)課堂教學(xué)要展開實(shí)驗(yàn)探究，通過這一科學(xué)實(shí)踐活動來培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。在實(shí)驗(yàn)探究中，教師可引導(dǎo)學(xué)生善于透過現(xiàn)象探究本質(zhì)，激發(fā)其創(chuàng)造性思維，同時，增強(qiáng)師生與生生之間的交流與互動，以激發(fā)學(xué)生的探究欲望和學(xué)習(xí)動力，培養(yǎng)學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖C據(jù)意識，鍛煉其實(shí)際操作能力，不斷發(fā)展學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)注意的問題

首先，要使學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)的目的及會產(chǎn)生什么樣的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象，以增進(jìn)學(xué)生的理解。教師在課堂中的實(shí)驗(yàn)演示，就是為了給學(xué)生學(xué)習(xí)樹立標(biāo)桿，所以，實(shí)驗(yàn)要做到直觀、形象、易操作，使學(xué)生對實(shí)驗(yàn)有清晰的印象。如，氯氣、氫氣光照爆炸實(shí)驗(yàn)可以帶給學(xué)生以強(qiáng)烈感官影響，會激發(fā)學(xué)生的對其原理的探究積極性。同時，針對每個實(shí)驗(yàn)，教師要力求做到講解清晰，步驟明確，操作規(guī)范，使學(xué)生可以由現(xiàn)象探究本質(zhì)，為學(xué)生樹立良好的實(shí)驗(yàn)規(guī)范。當(dāng)受實(shí)驗(yàn)室客觀條件所限，不能進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)時，教師可借多媒體進(jìn)行投射實(shí)驗(yàn)，以使學(xué)生清晰地掌握實(shí)驗(yàn)過程，了解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)原理。

其次，要保證實(shí)驗(yàn)操作每個步驟的規(guī)范性，包括儀器擺放、裝置拼接方法、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及整理、實(shí)驗(yàn)結(jié)果評估等，都應(yīng)嚴(yán)格遵守流程并做到標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。通過這樣，使學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，為其自主操作實(shí)驗(yàn)奠定良好的基礎(chǔ)。

三、核心素養(yǎng)下的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新策略

高中化學(xué)核心素養(yǎng)包含了宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)識、實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識、科學(xué)精神和社會責(zé)任這五個要素。需要教師圍繞學(xué)科核心素養(yǎng)要求，有意識地規(guī)避重理論而輕實(shí)踐的現(xiàn)象，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中重視對學(xué)生的核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，以不斷提高學(xué)生的綜合能力[2]。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要鼓勵學(xué)生突破傳統(tǒng)的理念和模式，運(yùn)用所學(xué)知識，積極探究和創(chuàng)新化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，以揭示化學(xué)現(xiàn)象及原理，促進(jìn)學(xué)生更深入地了解化學(xué)實(shí)質(zhì)，促進(jìn)其學(xué)科核心素養(yǎng)的不斷提升。

（一）深入挖掘利用教材資源激發(fā)學(xué)生問題意識

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，基于課堂理論知識的講解，學(xué)生已初步了解了實(shí)驗(yàn)大致過程、所用器具、具體步驟以及所要揭示的原理等內(nèi)容，并初步掌握了學(xué)習(xí)方法。但是，由于缺乏自主的實(shí)踐操作、觀察、思考與判斷，他們對于整個實(shí)驗(yàn)還缺乏系統(tǒng)而嚴(yán)密的思考，還不具備自主探究的精神。同時，部分教師為了省事，往往利用信息技術(shù)和多媒體手段來展示實(shí)驗(yàn)。這樣雖然有時也可使學(xué)生了解整個實(shí)驗(yàn)過程，但卻使學(xué)生失去了親自實(shí)踐和操作，這種方法看似省時省力，實(shí)則不利于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和實(shí)踐精神，也不得于其運(yùn)用知識解決實(shí)際問題的能力。

核心素養(yǎng)視野下，教師要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中立足教材，對教學(xué)內(nèi)容和化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深入解析，為學(xué)生創(chuàng)造更多實(shí)踐的機(jī)會，使其可以靈活、合理運(yùn)用所學(xué)理論進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，不斷培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用理論知識解決實(shí)踐問題的能力。這是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)之所在。在實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)學(xué)生受知識水平所限提出問題不能準(zhǔn)確表達(dá)意思時，教師可通過援引與啟發(fā)，鼓勵學(xué)生提問，同時，對學(xué)生的提問進(jìn)行方向的把控，以保證教學(xué)效率。如，在乙醇催化氧化實(shí)驗(yàn)中，教師可引導(dǎo)學(xué)生先將紅色銅絲置于酒精燈上加熱，并通過加熱呈現(xiàn)為黑色，再將黑色銅絲置于乙醇溶液中，銅絲又再次變?yōu)榧t色。實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生提問：銅絲置于酒精燈上加熱和灼燒時，為什么其中一部分呈現(xiàn)為紅色？為什么一部分呈現(xiàn)為黑色？從而激發(fā)學(xué)生的探究欲望。通過實(shí)驗(yàn)觀察，他們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)銅絲呈現(xiàn)黑色的是外焰部分，銅絲呈紅色的是內(nèi)焰部分。經(jīng)過討論，學(xué)生會思考出結(jié)論，即酒精燈內(nèi)焰時含有很多乙醇蒸汽，當(dāng)遇到黑色氧化銅時就，氧化銅就會被還原成了銅。

（二）引導(dǎo)學(xué)生自主改造復(fù)雜及存有隱患的實(shí)驗(yàn)

在化學(xué)教材中，存在一些實(shí)驗(yàn)過程較為復(fù)雜，且?guī)в邪踩[患的實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)增加了操作的難度，但同時也是培養(yǎng)學(xué)生探究精神的契機(jī)。教師可引導(dǎo)學(xué)生嘗試完成這一類試驗(yàn)，并鼓勵他們在實(shí)驗(yàn)中加入自己的想法，并大膽探究，對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行完善，不斷發(fā)現(xiàn)其中不合理的地方，以增加實(shí)驗(yàn)的安全性。在此基礎(chǔ)上，再設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)過程，試驗(yàn)中，學(xué)生要基于安全和環(huán)保展開新的探究和思考，并借助查閱相關(guān)資料，以對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行不斷優(yōu)化和改造，以有效解決實(shí)驗(yàn)中存在的隱患及問題。在這個自主探究過程中，學(xué)生的創(chuàng)新精神會得到極大的激發(fā)，不斷提高其動手能力和質(zhì)疑能力，這也是對學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的一個重要途徑。這個培養(yǎng)過程，并不是短期內(nèi)可以完成的，而是需要教師長期的探究，并與學(xué)生進(jìn)行共同的努力及反復(fù)的訓(xùn)練、實(shí)驗(yàn)方能實(shí)現(xiàn)的。面對實(shí)驗(yàn)中的意外和難題，教師要有意識地培養(yǎng)學(xué)生不放棄、肯鉆研的精神，鼓勵學(xué)生大膽思考，不斷進(jìn)行探究和反復(fù)實(shí)驗(yàn)，以激發(fā)學(xué)生的自主思考和創(chuàng)新意識，在鞏固學(xué)生化學(xué)基礎(chǔ)知識與技能的同時，促進(jìn)其學(xué)科核心素養(yǎng)的不斷增強(qiáng)。

（三）對化學(xué)試驗(yàn)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)激發(fā)其探究精神

高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是對化學(xué)理論的實(shí)踐，通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力，還能快速解決存在的化學(xué)問題[3]。通常具體的化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程往往包括如下步驟：一是提出實(shí)驗(yàn)問題并準(zhǔn)備相關(guān)實(shí)驗(yàn)，同時預(yù)估實(shí)驗(yàn)?zāi)康模约翱赡墁F(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果;二是確定具體的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，以及相應(yīng)的步驟，以保證實(shí)驗(yàn)按預(yù)定軌跡進(jìn)行;三是實(shí)驗(yàn)要由教師引導(dǎo)并允許和啟發(fā)學(xué)生做出合理假設(shè);四是對實(shí)驗(yàn)成員進(jìn)行合理分工，各成員均要承擔(dān)明確的任務(wù)，并在實(shí)驗(yàn)中認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;五是在教師的指導(dǎo)下對整個實(shí)驗(yàn)過程以及各步驟的操作進(jìn)行反思和審核。

如，在學(xué)習(xí)了氫元素并了解其性質(zhì)后，要探究氯水以及干燥氯氣這兩種物質(zhì)，哪一種具有漂白作用。教師可引導(dǎo)學(xué)生制定實(shí)驗(yàn)方案：要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前通過資料查閱，全面了解氯元素以及氯水、氯氣等相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)，并對實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行梳理，明確其中的注意事項(xiàng)，以及實(shí)驗(yàn)中可能產(chǎn)生的結(jié)果。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作：首先要求學(xué)生進(jìn)行假設(shè)，氯水、干燥氯氣這兩種物質(zhì)均有漂白性質(zhì)，為了驗(yàn)證，要求學(xué)生準(zhǔn)備三塊顏色相同、大小相同、清潔干燥的面料，并將其中兩塊置于內(nèi)裝氫氣、氫水的封標(biāo)容器中。通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)相比于沒有處理過的面料，置于氫氣中的布料沒有發(fā)生明顯顏色改變，而置于氯水中的布料則呈現(xiàn)較為明顯褪色現(xiàn)象。由此完成實(shí)驗(yàn)并證明氯水具有漂白性質(zhì)。在整個實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通過比較兩種實(shí)驗(yàn)方法，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)探究性的實(shí)驗(yàn)操作更為簡單且效果明顯。

在實(shí)施探究性實(shí)驗(yàn)過程中，為了增強(qiáng)學(xué)生對基礎(chǔ)知識的了解，激發(fā)其實(shí)驗(yàn)操作興趣，需要教師在學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)施出現(xiàn)失誤或遇到不能自主解決的問題時，教師需要同時參與觀察實(shí)驗(yàn)，并對學(xué)生的失誤進(jìn)行及時糾正，對其對物質(zhì)性質(zhì)出現(xiàn)的錯誤認(rèn)知給予指正，以保護(hù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性和自信心。對于通過自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)且順利完成實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡膶W(xué)生，教師要及時予以鼓勵，在整個過程中，教師要重引導(dǎo)、啟發(fā)，避免直接替代學(xué)生操作，以不斷培養(yǎng)學(xué)生的自主思考、質(zhì)疑、判斷和總結(jié)能力，使學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)在探究中得到提高。

綜上所述，隨著新課程教學(xué)改革的不斷深入，高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師開始更加注重對于學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。化學(xué)實(shí)驗(yàn)是實(shí)踐性很強(qiáng)的一部分教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生通過深入學(xué)習(xí)，其動手等各方面的能力也將會得到有效的提升[4]。需要教師借助化學(xué)實(shí)驗(yàn)，有意識地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新與探究精神，有效提升學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

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