高中化學實驗教學中核心素養的培養實踐

曹永豐（甘肅省鎮原縣第二中學）

新課改背景下，化學教學獲得了前所未有的科技力量支持和先進元素融入，實驗教學的活動過程、活動方式與活動內容隨之發生了巨大的變化。一些新的教育理念、教學思想和教學方法不斷沖擊著教師群體的教科研范疇。學科素養理念就是其中一個強力的元素，其在實驗教學過程中逐漸展示出突出的務實性、可行性和指引性，極大提升了實驗教學的目的性、方向性和實效性。

一、化學學科核心素養對化學實驗教學的要求

化學學科核心素養既是學生化學課程的學習方向，又是學生主體素質發展的具體內容，更是教師在化學實驗教學過程中需要完成的教學任務和教學目標。因此，在實驗教學中，教師要積極培養學生的認知興趣、認知能力、交流能力和實驗能力，并以認知興趣為出發點激發學生的主體認知活力、自主學習能力、合作探究能力和實驗操作能力，切實促進學生化學學科核心素養在化學實驗教學過程中的科學養成。

二、高中化學實驗教學中培養學生化學學科核心素養的重要性

化學實驗教學是學生知識學習、自主探究與實踐認知的發展途徑，能夠真正實現學生的積極參與、主動思考、多維探究與厚積薄發。另外，化學實驗教學能夠促使學生切身體驗到化學學習的快樂，進而有利于實現培養學生化學學科核心素養的教學目標，完成課程改革與素質教育對化學教學提出的教育任務和培養目標，切實踐行科學育人觀和核心素養理念。

三、高中化學實驗教學中培養學生化學學科核心素養的實踐

化學實驗教學為學生化學學科核心素養的培養提供了主體認知和實踐發展空間，而化學學科核心素養又為化學實驗教學提出了明確的教學要求和培養目標。

1.借助同步教學培養學生的認知興趣

在化學實驗教學中，科技力量的融入能夠為學生的實驗認知提供很多新奇元素和趣味資源，因而能夠有效提升教學內容對學生的吸引力，集中學生對實驗教學過程的注意力。同步教學是一種新興教學模式，能夠實現異地學生之間的語音通話、視頻交流與實時交互，為學生提供了一種前所未有的網絡交流、虛擬認知與異地互助的新型實驗認知模式。

例如，在人教版《普通高中課程標準實驗教科書·化學1必修》（以下統稱“必修1”）“粗鹽的提純”的教學中，教師帶領學生與其他學校進行同一課程學習的師生連線，組織開展同步教學活動。這樣的教學方式能夠讓本班學生直接看到異地學生的實驗操作過程、實驗現象和實驗結果，并可以將異地學生的實驗操作過程整理為實驗信息。然后，通過異地學生對實驗操作過程的說明，包括過濾時玻璃棒的位置及蒸餾時的注意事項等，促進本班學生對實驗相關知識的學習。為了提升學生的實驗認知效果，教師還可以鼓勵其觀察異地學生的實驗過程，同時在頭腦中將實驗操作注意事項回顧一遍，包括濾紙的擺放、酒精燈的點燃、蒸餾的安全性等。這樣，學生就會由觀眾轉變為參與者，在檢索活動中激活思維，進而有效提升學習效果。

2.借助對分教學培養學生的認知能力

在對分課堂上，首先，教師要為學生進行知識講解，幫助學生掃清化學實驗認知過程中的學習障礙；其次，學生自主進行個體學習與合作探究；最后，教師對學生的主體認知情況進行簡短的點評與總結。在對分教學中，教師僅是教學起點和終點的主導者，而學生則是中間環節的實現者，擁有更多的探究時間和實踐空間，能有效促進學生化學學科核心素養的發展。

例如，在必修1“銅與濃硫酸反應”的教學中，教師可以先將“銅與濃硫酸反應”的實驗原理、實驗過程和注意事項逐一介紹清楚，再為學生提供一些“銅與濃硫酸反應”的實驗糾錯圖，讓學生在自主觀察、組內討論與合作探究中完成對實驗的主體認知。為了提高學生的認知效果，教師還可以提出以下思考問題：（1）用銅絲的好處是什么？（2）在實驗過程中，品紅溶液的顏色有什么變化？（3）紫色石蕊試液的顏色是否有變化？（4）將實驗完成后的溶液倒入水中，呈什么顏色？教師以上述問題為引導，通過課堂總結帶領學生完成本次實驗探究活動。

3.借助分組教學培養學生的交流能力

小組交流能夠為學生創設一個輕松、自由、舒適、開放的“學習小環境”，有效推動學生的交流。因此，在化學實驗教學中，教師還可以實施分組教學，為學生創設一個人性化、主體化、互助化與開放化的學習空間，讓學生在學習小組內輕松自如地進行實驗認知與合作探究。

例如，在必修1“實驗室制取蒸餾水”的教學中，由于這個實驗比較簡單，因而教師可以采用分組教學模式組織學生進行實驗操作，以提高學生的認知效果。對此，教師可以先組織學生進行分組討論，讓學生在理論推演中熟悉實驗過程，再開展實驗操作，以確保學生的實驗效果。基于理論的實驗操作避免了學生“憑空想象”與“憑空討論”的尷尬，可以幫助學生更好地進行信息交流，培養學生的交流能力。

4.借助實驗教學培養學生的實驗能力

在化學實驗教學中，教師不僅要組織學生進行理論推演，還要實現學生的實踐認知和實驗操作。化學實驗不僅準備過程煩瑣，且有一定的危險性。因此，需要教師對學生進行全面監督，時刻提醒學生規避危險操作，嚴格按照實驗操作流程開展實驗，以提升化學學科核心素養。

例如，在必修1“氨氣的實驗室制法”的實驗教學中，一般是以氯化銨和氫氧化鈣為實驗材料，通過加熱反應來制取氨氣。在此過程中，學生要注意儀器裝置的科學性，如試管的固定，試管與酒精燈的距離，酒精燈火焰與試管的距離，試管的傾斜角度，氨氣的收集方法，裝置的氣密性檢測，氨氣充滿的驗證方法，等等。學生要在理論知識的指導下按部就班地進行實驗操作，嚴格遵守實驗注意事項，有效規避實驗操作誤區，在嚴謹、精確的實驗操作中逐漸提升實驗能力。

四、結束語

新課改為化學實驗教學提供了堅實的物質基礎與先進的科技手段，促進了化學實驗教學過程的科技化、先進化、主體化和高效化發展。化學實驗教學為學生的實踐探究、合作學習提供了一條有設計、有目標、有科技、有效率的途徑，實現了學生化學學科核心素養的高效培養。因此，教師要立足時代發展的新要求，積極踐行核心素養理念與科學育人觀，在化學實驗教學中主動完成課程改革與素質教育使命。

基金項目：2020年甘肅省慶陽市教育科學規劃一般課題——基于核心素養下人工智能在高中化學實驗創新中的滲透探究（QYLX［2020］528號）。