深化“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”的高中化學(xué)實驗創(chuàng)新設(shè)計

林繼傳

摘 要：伴隨教育改革的持續(xù)化發(fā)展，現(xiàn)行的考核標(biāo)準(zhǔn)更多的是偏向要求學(xué)生把握知識規(guī)律和應(yīng)對現(xiàn)實問題等。新課程標(biāo)準(zhǔn)中也明確提出，深度強化學(xué)生綜合素養(yǎng)，重視學(xué)生化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的形成和發(fā)展。這標(biāo)志著新的教學(xué)目標(biāo)是一個更具有深度的挑戰(zhàn)，這就要求教師突破傳統(tǒng)限制，將實驗當(dāng)作課程基礎(chǔ)教學(xué)，創(chuàng)新實驗教育，發(fā)揮實驗教學(xué)優(yōu)勢，把實驗教育切實滲透到基礎(chǔ)性教學(xué)當(dāng)中?；诖耍疚囊院诵乃仞B(yǎng)為導(dǎo)向，依托學(xué)生的現(xiàn)實需求，對化學(xué)實驗創(chuàng)新性設(shè)計進行改善，并結(jié)合更有效的方法，培養(yǎng)和深化學(xué)生的“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”。

關(guān)鍵詞：化學(xué)實驗;創(chuàng)新設(shè)計;科學(xué)探索;創(chuàng)新意識;學(xué)科核心素養(yǎng);

新課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出“應(yīng)該依照學(xué)校的實際狀況科學(xué)地挑選實驗教學(xué)方式，符合條件的學(xué)校要盡量為學(xué)生供給做實驗的機會;有限定條件的學(xué)校，能夠用演示性實驗替代真正的實驗開展實驗活動，使實驗往‘綠色’發(fā)展，建立微型實驗。”當(dāng)前我國資源相對匱乏，區(qū)域之間的發(fā)展并不平衡，而這種不平衡，會讓很多學(xué)校在開展化學(xué)實驗課程的時候受到資源限制的影響。導(dǎo)致教師只能透過視頻播放的教學(xué)方式替代學(xué)生的親自參與，學(xué)生的實踐性比較弱，學(xué)生“科學(xué)探究和創(chuàng)新意識”的素養(yǎng)發(fā)展也無法成型，這就使得化學(xué)教師需要在有限的資源環(huán)境下，進行實驗教學(xué)的改善，通過多元的教學(xué)方式，突破資源的限制性，使學(xué)生切身參與到其中，進而提高其實踐能力、科學(xué)探究能力和創(chuàng)新能力。

一、概念闡述

化學(xué)實驗的全稱是“化學(xué)教學(xué)實驗”，高中化學(xué)實驗指的是“在教學(xué)過程中，教師或者學(xué)生依照特定的化學(xué)實驗?zāi)繕?biāo)，應(yīng)用對應(yīng)儀器、設(shè)備和裝置等手段，在人們主動創(chuàng)造的條件下。轉(zhuǎn)變實驗對象的狀態(tài)和特性，進而獲取對應(yīng)的實驗事實，完成對應(yīng)的化學(xué)教育目標(biāo)。”由于教育改革的深化，現(xiàn)行的考核更注重學(xué)生素養(yǎng)的形成和發(fā)展。高中化學(xué)實驗教育需要突破傳統(tǒng)困境，高效推動學(xué)生主體價值的發(fā)揮，使學(xué)生在教師的引導(dǎo)下進行實驗，在實驗的過程中，優(yōu)化自身的知識體系，并將理論和現(xiàn)實聯(lián)系起來，讓學(xué)生把握探索物質(zhì)變化的基本方法，并使學(xué)生的探究意識和綜合能力得到加強，實現(xiàn)核心素養(yǎng)的有效深化[1]。

二、高中化學(xué)實驗創(chuàng)新設(shè)計解析

（一）設(shè)計需求分析

1.實驗創(chuàng)新設(shè)計需求

為踐行“立德樹人”的教學(xué)任務(wù)，充分延展課程在培育人才中的關(guān)鍵作用。高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)依照學(xué)科特性，指出了五個要素的化學(xué)素養(yǎng)。而作為化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)，實驗是教材中的重要構(gòu)成部分，為學(xué)生素養(yǎng)的進展供給基礎(chǔ)材料，但如果將實驗限制在材料上，不去創(chuàng)新實驗，那么構(gòu)建就無法迎合區(qū)域教育進展的階段性實驗。由此，化學(xué)教育工作者就要把核心點放在素養(yǎng)培育層面上，結(jié)合現(xiàn)實需求進行探索和踐行。

2.化學(xué)素養(yǎng)分析

科學(xué)探究和創(chuàng)新意識是化學(xué)實驗所呈現(xiàn)出的素養(yǎng)，筆者把素養(yǎng)當(dāng)做起始點，依照課程標(biāo)準(zhǔn)的提出內(nèi)容，進行深層解析，以實現(xiàn)探究實驗框架的建立，提取其中的關(guān)鍵要素，能夠整合為“實踐、合作、提問、創(chuàng)新”，程序就是“發(fā)現(xiàn)問題——設(shè)計探究方案——結(jié)合知識開展實驗?！被诖?，本文就結(jié)合蘇教版的教材實驗進行創(chuàng)新和改善，依照程序構(gòu)建過程，從而結(jié)合實驗過程，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

（二）創(chuàng)新設(shè)計理念

1.基于素養(yǎng)開展實驗活動的設(shè)計理念

實驗素養(yǎng)包含“科學(xué)探究”和“創(chuàng)新意識”，所以，在設(shè)計實驗的時候，就可以結(jié)合“科學(xué)探究”和“創(chuàng)新意識”提出對應(yīng)的設(shè)計路徑。

實踐：將實驗進行簡化，確保在較短的時間里完成實驗。時間可以不設(shè)課堂之上課堂之下的限制，讓學(xué)生能夠在充分思考的背景下，進行實驗實踐。

合作：實驗設(shè)施要相對簡單，學(xué)生可以兩個人一組，合作完成實驗。

問題：在設(shè)計實驗的時候，要為實驗設(shè)計一些問題和困難，讓實驗帶有一定的探究效用。

創(chuàng)新：把問題當(dāng)做條件，用創(chuàng)新提醒學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生，完善實驗。

2.其他要素對實驗設(shè)計理念的影響

依照當(dāng)前高中化學(xué)實驗的教學(xué)現(xiàn)狀，教師在設(shè)計實驗方案的時候，不僅要思考實驗所包含的素養(yǎng)要素，還要關(guān)注其他化學(xué)素養(yǎng)，將五個要素連接起來，即將“綠色化”、“生活化”、“互動性”、“簡約化”、“探索性”結(jié)合起來，從而對實驗進行創(chuàng)新。

（三）創(chuàng)新實驗案例

以高中化學(xué)蘇教版高一化學(xué)必修第二冊專題6第二單元《化學(xué)反應(yīng)中的熱》中的“實驗”為例進行創(chuàng)新。

實驗名稱：“焰色試驗”

實驗創(chuàng)新設(shè)計：

1.實驗裝置

進行實驗的時候，可以用濾紙卷替換環(huán)狀鉑絲，并為完成更好的實驗狀況，把鹽溶液轉(zhuǎn)換為鹽晶體。

2.實驗用品

酒精燈，如若有條件，可以用煤氣燈、濾紙、鑷子、氯化鈣晶體、CaCl2晶體、CuCl2晶體。

3.實驗操作

完善操作的步驟分為四步，其一，用小塊濾紙卷成柱狀，用水浸濕。其二，用鑷子夾緊潤濕的濾紙，蘸取少量氯化鈣晶體，在外焰燃燒，觀察火焰的顏色。其三，把使用后的濾紙扔掉，重新第一步。其四，用鑷子夾緊浸濕的濾紙，蘸取少量氯化銅晶體，在外焰燃燒，觀察火焰顏色。

4.完善實驗解析

1.浸濕的濾紙卷在使用酒精燈火焰灼燒的狀況下不會燃燒，且酒精燈火焰是沒有顏色轉(zhuǎn)變，能夠在實驗之前，用空燒下浸濕的濾紙跟其對比。

2.實驗燃燒時間要適當(dāng)，如果過長，就可能導(dǎo)致濾紙燃燒起來。

3.一張濾紙可以分成多份，防止濾紙的浪費。

結(jié)束語：

綜上所述，高中化學(xué)課堂要注重實驗課程的創(chuàng)新，依托“綠色化”、“生活化”、“互動性”、“簡約化”、“探索性”的要求，創(chuàng)新實驗，以這種實驗，提取素養(yǎng)要素，推動學(xué)生的探究能力，提高學(xué)生化學(xué)學(xué)科的綜合素養(yǎng)。

參考文獻：

[1]潘云凡. 高中化學(xué)實驗創(chuàng)新設(shè)計個案研究[D].上海師范大學(xué)，2020.

本文系：福建省福州市閩清縣教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2021年度課題“核心素養(yǎng)下高中課堂學(xué)生創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)策略的研究 ”階段研究成果之一（課題編號：MQ202103Z）