核心素養(yǎng)視域下高中化學實驗高質量教學思路

摘 要：在高中化學教學中，提高學生探究能力是培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的重要組成部分.化學實驗教學能夠提高學生的探究能力，學生在實踐操作過程中完成學習任務，還能夠培養(yǎng)學生提出問題能力、解決問題能力，對學生創(chuàng)造力發(fā)展有著積極作用.本文以核心素養(yǎng)為切入點，對高中化學實驗高質量教學思路展開探討，以期能夠促進學生核心素養(yǎng)的提升.

關鍵詞：核心素養(yǎng)；化學實驗；高質量教學；高中化學

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1008-0333（2023）12-0104-03

收稿日期：2023-01-25

作者簡介：錢彩菊（1982.9-），女，江蘇省姜堰人，本科，中學一級教師，從事中學化學教學研究.

1 化學學科核心素養(yǎng)內(nèi)涵

1.1 科學態(tài)度與社會責任

該核心素養(yǎng)主要是要學生具備嚴謹求實的科學態(tài)度，同時能夠主動探索未知知識，并具有崇尚真理的意識.學生需要正確認識到化學對于國家、社會的重要意義，同時要樹立起綠色化學觀、可持續(xù)發(fā)展觀，能夠正確判斷與化學相關的熱點問題的價值，進而促進學生追求更高層次的化學探究意義［1］.

1.2 科學探究與創(chuàng)新意識

發(fā)現(xiàn)科學、創(chuàng)造科學、應用科學、解釋科學是探究科學知識的必要流程，因此需要學生能夠主動提出具有探究價值的問題，并能夠以自身假設、問題作為出發(fā)點，對探究目標、目的進行確定，然后再設計與之相關的探究計劃，并通過相關實驗來對假設進行驗證.在探究的過程中，學生需要學會團隊合作，敢于提出不同見解，尤其是在“異常”現(xiàn)象下，能夠通過猜想、驗證來堅持自己想法，進而在實踐層面上推動創(chuàng)新，對學生創(chuàng)新意識的提升有著積極作用.

1.3 證據(jù)推理與模型認知

學生需要具備良好證據(jù)意識，然后根據(jù)證據(jù)來提出相關假設，包括物質的組成、物質的結構、物質的變化等，然后對其進行相應的推理與分析，以此對假設進行證偽、證實.學生需要構建觀點、證據(jù)、結論之間的邏輯關系，并利用推理、分析等方法來對研究對象進行正確認知，包括構成要素、本質特征、相互之間的關系等，并以此為基礎構建其模型.學生需要利用模型來對化學現(xiàn)象進行解釋，對現(xiàn)象規(guī)律、現(xiàn)象本質進行揭示，這種核心素養(yǎng)能夠極大體系化化學學科的方法、特質、思想.

1.4 變化觀念與平衡思想

學生需要真正理解物質是變化、運動的，其化學變化需要一定條件，并遵守一定的運動規(guī)律.學生需要認識到化學的變化會生成新的物質，在變化的過程中，還會伴隨能量轉化，而且這種變化存在限度，是能夠對其進行相應調控的.學生需要能夠對化學反應進行多層面、多角度的動態(tài)分析，并利用已學的化學原理、概念對日常生活中的實際問題進行解決，從而提高學生的實踐能力和解決問題的能力.

1.5 宏觀辨識與微觀探析

能夠從多個角度對物質多樣性進行認知，并分類化學物質，通過原子、分子、元素等方面對物質的結構、組成、變化以及性質進行認知，并構建起結構決定性質的化學觀念，學生需要具備從微觀層面、宏觀層面來解決問題的能力，確保化學探究的全面性.

2 核心素養(yǎng)視域下的高中化學實驗高質量教學思路

2.1 創(chuàng)設教學情境——體會科學態(tài)度與社會責任

教師在展開化學實驗教學時，可以為學生創(chuàng)設教學情境，并有意識地滲透社會主義核心價值觀、科學領域新成就以及與化學相關的社會、環(huán)境、生產(chǎn)生活等內(nèi)容，這種融入“科學態(tài)度與社會責任”的教學方式能夠充分體現(xiàn)核心素養(yǎng)下的育人價值導向.

例如，在“鈉與水的反應”教學中，其教學思路如下：首先對教材進行分析，是“物質及其變化”的拓展延伸，同時能夠為后續(xù)鐵、鋁等金屬性質的學習奠定基礎；其次分析學情，學生已經(jīng)對離子反應、氧化還原反應知識有所了解，同時具有基本的實驗操作技能，但存在實驗現(xiàn)象觀察不全面、實驗現(xiàn)象難以準確描述、難以進行知識遷移等.制定教學目標，即理解“鈉與水的反應”的實驗過程，并掌握化學方程式，能夠掌握鈉著火后的應對措施.其評價目標是通過準確描述實驗宏觀現(xiàn)象、微觀理解現(xiàn)象產(chǎn)生原因，提高微觀探析、宏觀辨識的核心素養(yǎng)，通過情境創(chuàng)設來幫助學生深刻認識鈉遇水產(chǎn)生爆炸的嚴重后果，并掌握處理鈉著火的方法，進而提高學生科學態(tài)度與社會責任的核心素養(yǎng).教師在課堂教學時導入生活情境，為學生播放熱點新聞視頻：瀏陽一家廠房存放的300 kg金屬鈉發(fā)生爆炸，然后提出問題：“同學們，你們在觀看視頻后，知不知道鈉與水接觸會產(chǎn)生哪些現(xiàn)象？”學生回答：“鈉單質浮在水面上，鈉與水有著劇烈反應.”之后教師引入新課內(nèi)容：“在常溫下，鈉與水有著劇烈反應，提示鈉的性質非常活潑，下面我們就來學習‘鈉與水的反應’.”在幫助學生初步認識該課內(nèi)容后，教師引導學生進行實驗：“接下來我們展開鈉與水的實驗，兩兩一組，注意實驗操作步驟、實驗注意事項，并對實驗現(xiàn)象進行完整記錄.”這樣能夠幫助學生理解實驗的主要目標，從而快速進入實驗操作中.教師先指導學生實驗：“在燒杯中加入1/2的水，將酚酞溶液滴入1～2滴，通過鑷子取鈉置于濾紙上，吸干表面煤油，用小刀取綠豆大小金屬鈉，輕輕將其放入燒杯水中，對實驗現(xiàn)象進行觀察.”在實驗過程中，教師再逐步提出問題：“為什么要滴加酚酞溶液？金屬鈉為什么只取綠豆大小？為什么要用鑷子輕輕將金屬鈉放入水中？在這個實驗中，你們能夠觀察到什么樣的實驗現(xiàn)象？”學生在溝通與思考后，能夠回答：“酚酞溶液的添加能夠對堿性物質生成進行檢測.”“如果金屬鈉體積過大，或者動作過大，則會出現(xiàn)局部過熱情況，進而使得實驗危險性增加.”“鈉浮在水面上、會發(fā)出嘶嘶聲音、鈉球會逐漸變小、酚酞溶液的滴加會變?yōu)榧t色等.”之后教師再讓學生回答發(fā)生這些現(xiàn)象的原理，比如鈉浮在水面上是因為鈉的密度比水小、發(fā)生嘶嘶的聲音是因為反應發(fā)熱且有氣體放出導致、溶液變紅是有堿性物質生成等，教師提出問題：“產(chǎn)生的堿性物質是什么？”學生能夠回答：“氫氧化鈉.”在通過化學實驗幫助學生掌握相關知識內(nèi)容后，教師再提出問題：“現(xiàn)在我們知道鈉與水有著非常劇烈的反應，會發(fā)出大量熱，那如果金屬鈉著火，我們應該通過什么樣的方式進行滅火？”學生回答：“金屬鈉點燃后不能夠用水滅火，可以利用干燥的沙子進行滅火.”教師最后需要引導學生寫出反應的化學方程式：“如果在硫酸銅溶液中投入鈉，能夠將銅置換出來嗎？”學生將可能出現(xiàn)的現(xiàn)象進行推測，即可能是鈉浮在水面上、鈉溶成小球、在水面上游動、有嘶嘶響聲發(fā)出、有紅色物質析出.學生再寫出反應的化學方程式，不僅能夠發(fā)散學生思維，同時能夠對學生分析能力、創(chuàng)新能力進行培養(yǎng)，通過舉一反三來科學構建知識網(wǎng)絡.

2.2 關注核心知識——感受學科本質與思想方法

最近幾年的化學高考試題主要分為基礎知識與核心知識，比如原電池、電解池、物質分類、化學平衡、物質結構、工業(yè)流程、離子反應、化學實驗等，屬于日常教學的組成部分，能夠對教學導向進行明確.所以在教學過程中，需要通過多種角度來對不同化學知識進行連接，從而幫助學生構建完整知識體系，隨后使用模型方法幫助學生掌握知識，使得學生能夠在變化與平衡、微觀與宏觀中培養(yǎng)核心素養(yǎng).

例如，在“焰色反應”教學中，其教學思路如下：首先對教材進行分析，是在重要化合物教學后增強學生的金屬認知，使得學生能夠直觀感受自然學科的魅力；其次分析學情，學生已經(jīng)對幾種化合物性質產(chǎn)生初步感知，因此需要幫助學生構建起完整的金屬學習體系.制定教學目標，即理解焰色反應定義與焰色反應原理，對多種金屬元素的灼燒顏色進行了解，并認識焰色反應實驗操作步驟與改進實驗裝置的優(yōu)點、缺點.其評價目標是理解焰色反應的定義與原理，在焰色反應實驗中幫助學生感知感受學科本質與思想方法.首先教師提出問題進行引導：“同學們，你們知道煙花綻放時為什么是五顏六色的嗎？”學生在課前已經(jīng)預習過課外，所以能夠回答：“在綻放的過程中，煙花產(chǎn)生焰色反應，因此是五顏六色的.”教師引出課題：“這節(jié)課我們就來學習焰色反應，你們知道什么是焰色反應嗎？”學生回答：“在無色煙火中灼燒某些金屬、含有金屬元素的化合物時，火焰出現(xiàn)具有特征顏色的反應被稱之為焰色反應.”教師繼續(xù)提問：“焰色反應屬于化學變化嗎？其原理又是什么？”在學生回答過程中，教師需要對其進行一定的引導：“焰色反應屬于物理變化，主要是原子核外電子躍遷所導致的.”在這個過程中，宏觀層面上能夠讓學生對實驗現(xiàn)象進行觀察，微觀層面上能夠引導學生察覺到微觀本質，從而提高學生的核心素養(yǎng)，即微觀探析、宏觀辨析.教師再引入化學實驗，讓學生觀察焰色反應實驗操作視頻：“請同學們嘗試對焰色實驗的操作步驟進行總結.”學生能夠回答：“實驗能夠分為四個步驟，即燒、蘸、燒、洗，利用酒精燈的外焰灼燒鉑絲，直至與原來火焰顏色一致，然后再利用鉑絲蘸取試樣，繼續(xù)灼燒后對火焰顏色進行觀察，之后通過鹽酸對鉑絲進行灼燒，直至與原來火焰一致.”教師繼續(xù)提問：“在該過程中，鉀、鋇、鈉、鈣分別是什么焰色？”學生回答：“鉀是淺紫色，鋇為黃綠色，鈉為黃色，鈣為磚紅色.”教師再讓學生思考：“鉀離子焰色反應實驗是否存在不足？改進方法有哪些？”學生在思索后回答：“在這個實驗中，有著比較繁瑣的操作過程，在對其進行洗滌時還需要耗費非常多的時間，而且效果并不顯著，需要利用藍色鈷玻璃濾去黃色的光.”通過引導學生分析鉑絲焰色反應實驗的不足，能夠提高學生分析問題的能力，同時能夠培養(yǎng)學生的質疑精神，幫助學生感受學科本質與思想方法.隨后教師再帶領學生進行改進后的焰色反應實驗，并讓學生觀察實驗操作、實驗現(xiàn)象，同時對改進前后實驗優(yōu)缺點展開分析.學生仔細觀察后，能夠得出結果：“其優(yōu)點包括

三個方面，其一鉑絲的價格比較昂貴，而脫脂棉有著更低的使用成本；其二不需要藍色鈷玻璃便能夠看到淺紫色；其三減少雜質離子干擾有著更加明顯實驗現(xiàn)象.其缺點包括兩個方面，其一為酒精燈會產(chǎn)生污染；其二是會造成藥品上的浪費.”

參考文獻：

李永洛.例談學科核心素養(yǎng)導向下的高中化學實驗教學設計與實施.新課程研究，2022（08）：63-65.

李涯紅.發(fā)展學科核心素養(yǎng)視域下的高中化學實驗教學策略分析.考試周刊，2021（96）：103-105.

［責任編輯：季春陽］