基于化學學科核心素養提升的數字化實驗課堂教學

劉瀟

隨著當代教育事業的不斷發展，對于學生的教育也逐漸地趨于科技化和網絡化。越來越多的教師通過數字化教學，讓學生更好地對化學知識展開了解，提高了學生的化學思維。因此，本篇文章將通過多媒體的教學方式，進一步地提高學生的宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據推理與模型認知、科學探究與創新藝術、科學精神與社會責任等五個方面的核心素養，并提供一定的參考建議。

一、通過數字化課堂，提高學生的宏觀辨識與微觀探析能力

宏觀辨識與微觀探析作為高中化學的核心素養之一，需要學生能夠從不同的層次進一步認知物質的多樣性，能夠對相關的化學元素進行分類。尤其是從現有的教學情況來看，需要學生能夠對元素、原子、分子水平等物質進行深度的認知，能夠明白結構的相關性質和變化，運用宏觀和微觀的角度，對實際問題進行深度的探索。

例如，在講解“化學反應與能量”相關知識的時候，教師就需要利用多媒體的形式，向學生展示基礎性的概念：反應熱的定義是指當化學反應在一定的溫度下進行時，反應所釋放或吸收的熱量稱為反應在此溫度下的熱效應，簡稱為反應熱。通常用符號Q表示。反應熱產生的原因：由于在化學反應過程中，當反應物分子內的化學鍵斷裂時，需要克服原子間的相互作用，即新化學鍵形成時，又要釋放能量。讓學生能夠把控化學元素的過程，通過相關的概念來對知識點進行了解，幫助學生克服對化學學習的恐懼心理。緊接著，教師需要以合作小組為單位，讓學生能夠對相關的知識進行深度地探究，進一步提高課堂上的教學活力，能夠通過相關的實驗來對這一知識點進行整體的把控和理解。

二、通過數字化課堂，提高學生的變化觀念與平衡思想能力

變化觀念與平衡思想作為高中化學的核心素養之一，需要教師能夠創造一定的教學條件，讓學生知道化學的變化需要一定的條件，并遵循化學的相關規律，進一步認知化學變化的本質是有新物質的生成，伴隨舊物質的消亡，也伴隨著物能量的轉衡定律，進一步對化學的變化有調控認知，多角度地解決化學當中的實際性問題。雖然說數字化的課堂并不能夠完全地運用于課堂當中，但教師可以基于現有的核心素養，對問題的本質進行探索，通過PPT的形式向學生展現化學公式和知識框架，幫助學生能夠提高自己的學習能力，從多個層次對知識點進行探究，進一步加強現有的課堂教學活力。

每個學生的學習思維方式都略有不同，教師在開展教學的時候，總是會忽略學生的個性發展，采用統一的教學模式進行教學，但有的學生并沒有辦法跟上教師的教學節奏，慢慢地就會對化學失去學習信心。針對這些現象，教師就需要利用多媒體來開展層次化的教學，為學生帶來不一樣的教學體驗。例如在講解“中和反應”相關知識的時候，教師可以把教學內容分為兩個層次，第一個層次，學生需要系統地掌握相關的知識點，并能夠進一步理解;第二個層次，學生需要能夠展開探究。教師可以利用多媒體的形式，向學生展示中和反應的實驗內容：①作為量熱器的儀器裝置，其保溫隔熱的效果一定要好。②鹽酸和NaOH溶液濃度的配制需準確，且NaOH溶液的濃度須大于鹽酸的濃度。為了使測得的中和熱更準確，所用鹽酸和NaOH的濃度宜小不宜大，如果濃度偏大，則溶液中陰陽離子間相互牽制作用就大，電離度就會減少，這樣酸堿中和時產生的熱量勢必要用去一部分來補償未電離分子的離解熱，造成較大的誤差。③宜用有0.1分度值的溫度計，且測量時盡可能讀準，并估讀到小數點后第二位，幫助學生更好地對知識點進行探究，進一步加強課堂上的教學活力，豐富學生對于知識的認知。

三、通過數字化課堂，提高學生的證據推理與模型認知能力

證據推理與模型認知作為高中化學課堂的核心素養之一，需要學生們能夠擁有更加獨立的意識，能夠對物質組成結構以及變化提出相應的假設，通過相關的分析和推理對所提出來的假設進行具體的分析。學生只有通過分析和推理的方法，來對研究對象的本質進行佐證，才能夠建立起化學元素之間的相互關系，理解化學元素最本質的規律。數字化的課堂可以具體地反映在化學實驗當中，教師可以讓學生觀看相關的化學實驗，并把相關的步驟和注意事項記錄下來，讓學生能夠做好心理準備，在進入實驗室的時候，更好地對知識點進行探究，進一步加強課堂上的教學活力豐富，學生對于知識點的認知和探究過程，增強學生的學習積極性。

對于化學公式的推理和模型的建設，很多學生還處于弱勢的狀態，教師需要利用數字媒體的形式，為學生打造線上、線下一體化的教學平臺，幫助學生更好地對相關的知識點進行探究，不斷地加強課堂上的教學活力，為學生們帶來不一樣的教學體驗，從而能夠進一步豐富現有的教學形式，為課堂帶來不一樣的教學。例如，在學習“燃燒熱”相關知識點的時候，首先，教師需要利用多媒體的形式，向學生展示相關的知識點：能源的分類：? ?①一次能源與二次能源從自然界直接取得的自然能源叫一次能源，如原煤、原油、流過水壩的水等;②常規能源與新能源在一定歷史時期和科學技術水平下，已被人們廣泛利用的能源稱為常規能源，如煤、石油、天然氣、水能等;③可再生能源與非再生能源可連續再生、永遠利用的一次能源稱為可再生能源，如水力、風能等，讓學生能夠更加深刻地了解到化學元素之間的轉換。

四、通過數字化課堂，提高學生的科學探究與創新意識能力

科學探究與創新意識，作為高中化學的核心素養之一，是需要學生能夠擁有一定的實驗精神，通過化學元素進行科學的探究，能夠及時地提出更具有研究意義的問題，從問題的假設出發、研究問題發生的過程。在合作和探究的過程當中，對于新出現的現象進行質疑，學生進一步地展開研究，進一步地提高課堂上的教學活力。探究精神十分重要，為了能夠更好地落實素質教育，教師就需要進一步開展課堂教學，讓學生能夠從多個角度出發，進一步增強課堂上的教學活力，豐富學生的探究精神，尤其是對某些化學元素的能量轉換的時候，教師可以通過一定的實驗，以小組為單位，讓學生對于相關的知識進行自主的探索，提高課堂的教學效率。

科學探究是每一個學生所應該掌握的，但很多學生缺乏理性的思維，再加上文化課程所帶來的壓力過多，學生并沒有辦法顧及每一個學科，從而會出現嚴重的偏科現象。針對這些問題，教師需要更好地利用課堂的教學時間，為學生們呈現不一樣的教學課堂。例如，在講解“化學實驗安全知識”相關知識的時候，首先，教師在課堂上打造數字化教學，讓學生能夠更加清楚地了解到相關的知識點：①試管使用注意事項：直接加熱，用試管夾在距試管口 1/3處，放在試管內的液體，不加熱時不超過試管容積的l/2，加熱時不超過l/3。②燒杯使用注意事項：加熱時應放置在石棉網上，使受熱均勻;溶解物質用玻璃棒攪拌時，不能觸及杯壁或杯底。③燒瓶使用注意事項：圓底燒瓶和蒸餾燒瓶可用于加熱，加熱時要墊石棉網，也可用于其他熱浴（如水浴加熱等），從而為學生帶來不一樣的教學體驗。緊接著，教師需要以學生為主體，讓學生對相關知識點進行探究，從而能夠更好地了解化學知識點。

五、通過數字化課堂，提高學生的科學精神與社會責任意識

數字化實驗課堂的建設十分必要也是未來的發展趨勢之一，教師只有不斷地創新課堂上的教學活力，向學生展示不一樣的教學效果，將科學精神與社會責任作為高中化學課堂的重要目標進行滲透，才能夠通過多個角度來對知識點進行了解，從抽象的概念當中抽象出本質的規律，對相類似的題目一網打盡。

每一個學生都需要擁有嚴謹的科學實驗態度，尤其是從現有的教學情況來看，教師給予學生進行動手實驗的機會過少，學生對于知識的認知也十分模糊。針對這些問題，教師就需要創新教學方法，把化學教材與信息技術相融合創新教學模式，例如，在講解“中和熱”知識的時候，教師就需要通過多媒體來展示相關的知識點：中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、物質的溶解熱、電解質電離地吸收熱等。中和反應的實質是H+與OH-化合生成H2O，若反應過程中有其他物質生成，這部分反應熱也不在中和熱內，讓學生能夠把這些總結性的知識點進行牢記，或者通過筆記的形式記錄下來，方便自己以后進行復習。然后，教師需要進一步對相關的知識點進行深度地探究，更好地加強課堂上的教學活力，進一步增強學生對于化學知識的認知和認同能力，提高課堂上的教學活力。

總體來說，隨著互聯網技術的不斷興起，數字化融入了人們的生活當中，高中的化學課堂也在悄然發生變化。教師要制定符合班級特色的教學計劃，讓學生們既能感受到科技帶來的教學便利，又能夠增強對化學的學習信心。只有通過合適的教學計劃，學生才能夠真正地愛上高中化學這一門學科，也可以為學生以后打下良好的化學基礎，形成正確的化學思維方式。