高中化學實驗教學培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的優(yōu)化策略

摘 要：高中階段的化學實驗教學更多是將核心素養(yǎng)的培養(yǎng)作為目標，引導學生經(jīng)過具體操作，深入探究與理解化學理論知識，以實現(xiàn)學生的學習能力提高。鑒于此，化學教師需依據(jù)核心素養(yǎng)，優(yōu)化課堂的教學方法，以便學生在充分掌握相關(guān)化學知識的同時，為其全方位發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：高中化學；實驗；核心素養(yǎng)；培養(yǎng)；方法

高中化學的核心素養(yǎng)通常指教師通過社會主義的核心價值觀引導，開展實驗教學，讓學生通過課堂學習以及實驗操作，充分掌握相關(guān)理論知識的同時，學習到和化學相關(guān)的精神品質(zhì)和能力素養(yǎng)，以促進學生的化學素養(yǎng)和學習能力提高。鑒于此，化學教師需注重實驗教學的開展，將其與化學素養(yǎng)有效結(jié)合，優(yōu)化實驗教學所采取的方法，以促使學生更好地學習與理解到其原理，準確把握有關(guān)知識點，使實驗教學的質(zhì)量得到切實提高的同時，促進學生的化學核心素養(yǎng)提升。

一、高中化學實驗教學培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的價值與原則

（一）高中化學實驗培養(yǎng)核心素養(yǎng)的價值

在化學教學中，實驗是其中一個非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，它的作用與價值是顯而易見的，主要表現(xiàn)在以下方面：第一，經(jīng)過實驗開展，可夯實學生對理論知識的有效掌握，在實際教學時，教師在課堂上進行實驗的目的是引導學生在學習過程中實踐，通過實踐來檢驗自己學習的理論知識，這就可以使學生精確地把握其學習到的理論內(nèi)容，同時，實驗過程還是一個相對活躍的過程，學生不必死盯著教材上的文字，這不僅能使學生對化學學習滿懷興趣，還能提高教學效果；第二，有利于提高學生的整體素質(zhì)。化學實驗的開展，主要是讓學生自己操作實驗，使自己的動手操作力得到明顯提高，掌握相關(guān)的實驗理論及技巧，深化學生對相關(guān)知識點的印象，更從容地應對化學考試。

（二）高中化學實驗培養(yǎng)核心素養(yǎng)的原則

1.直觀性原則

就實驗來說，它具有相應的創(chuàng)意和思想，是培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的一種重要途徑。有些同學對化學知識的學習不感興趣，主要是他們對枯燥的化學知識無法有效理解，而通過實驗教學進行動手操作，則能充分激發(fā)其對有關(guān)知識的學習與探究興趣[1]。同時，化學實驗具有一定直觀性，常常可以精確把控學生對于內(nèi)容的關(guān)注點，調(diào)動學生學習相關(guān)化學知識的積極性。例如，在氨的性質(zhì)相關(guān)內(nèi)容講解時，教師通常會直接將NH3具備的物理性質(zhì)直接講解給學生，即NH3極容易與水相溶，具有刺激性的氣味，而學生依賴死記硬背，就容易與其他的物質(zhì)的性質(zhì)出現(xiàn)混淆。因此，教師在進行噴泉實驗的時候，首先，把連接完成的裝備呈現(xiàn)給學生，引導學生思考噴泉實驗形成的原理是什么？由哪些物質(zhì)具備的哪些性質(zhì)所引起的？此時，學生在學習時，就能聯(lián)想到NH3溶于水的性質(zhì)，若將膠頭的滴管當中的水置于燒瓶后，燒杯當中的水通常會噴到燒瓶內(nèi)，以達到噴泉的效果。依據(jù)學生做出的猜想，化學教師開展實驗演示，就能實現(xiàn)預期的教育效果，提升學生的思維能力。

2.過程性原則

高中化學的教學中，除部分有危險、有毒、復雜操作的化學實驗是經(jīng)過多媒體進行展示的，其他類型的都能由學生自己動手。新課改背景下，在條件滿足的狀況下，學校可提供給化學課堂足夠的實驗用具，把所有的驗證實驗都設(shè)計成探究式實驗，以提高學生的實際操作水平。化學實驗整個探究與操作過程，可以讓教師與學生對相關(guān)化學問題進行深入的探討，以引起學生的興趣，指導他們進行實驗，使他們在實驗中獲得知識、處理知識的機會，對學習知識加以遷移，達到學習效果。

3.深度性原則

深度性原則通常分為兩個角度，也就是教師與學生。首先，對于學生來說，通過一系列的學習活動，核心素養(yǎng)得到切實提升。在全部學習中都需注重思維的貫徹，將思維當作學習能力提高的核心。其次，從教師的角度來看，教師在開展實驗教學時，既需引導學生親自進行實驗操作，還需通過實驗促使學生的思維發(fā)生碰撞，通過設(shè)計與講解內(nèi)容有關(guān)的進階問題，使學生的思維從低階逐漸朝著高階發(fā)展[2]。例如，“物質(zhì)數(shù)量”研究通常對學生而言，是極其困難與抽象的，對“物質(zhì)量”的實際歷史了解也是個漫長的過程。因此，教師需培養(yǎng)學生的科學世界觀，依據(jù)化學知識的發(fā)展過程，促使學生形成終身學習的意識與能力。可知，化學思維法主要按照學生對化學概念的整個認知過程，以知識規(guī)律的總結(jié)和方法運用為前提形成的，通常包含結(jié)構(gòu)與質(zhì)量、宏觀和微觀、質(zhì)量和數(shù)量的變化、定量和定性。

二、高中化學實驗教學培養(yǎng)核心素養(yǎng)存在的問題

（一）教學理念落后

目前，新課改已在教育領(lǐng)域廣泛開展，但是，有些化學教師對改革內(nèi)容的研究不夠深入與全面，這就導致新課程無法有效轉(zhuǎn)變成教學行為，也沒有對教學方法進行深刻變革。面對該教學理念，化學教師在進行實驗教學之前，進行教學設(shè)計的精力與時間都相對欠缺，更多的是按照教材中給出的實驗內(nèi)容進行講解與驗證。長此以往，既會對實驗教學實施趣味性造成不利影響，又會對學生在實驗中的實踐操作形成制約，最終導致實驗教學的整體效果無法得到切實提高。

（二）教學方式單一

立足于核心素養(yǎng)的教學目標制訂，通常需教師對實驗教學全過程實施科學、合理的設(shè)計，采取多元、科學且靈活的教學方式，促使學生在學習與操作化學實驗過程中，讓化學學科素養(yǎng)實現(xiàn)循序漸進的提高[3]。但是，受傳統(tǒng)應試教育影響，教師開展實驗教學的方式較為單一，更多的是依據(jù)教材內(nèi)容進行演示實驗。這種教學方式雖然可以防止學生的實驗操作過程出錯，也可以讓學生明確了解到實驗流程，但是，教學方式較為單一，會影響到學生學習與參與實驗的興趣與熱情，這不僅會不利于學生的實踐能力、學習能力以及創(chuàng)新力培養(yǎng)，還會制約核心素養(yǎng)的教育目標實現(xiàn)。

（三）教學評價缺乏

隨著課堂教學的進一步改革，教學評價逐漸成為課堂教學的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，這通常會對化學學科的核心素養(yǎng)貫穿于實驗教學造成決定性影響。但在具體教學中，化學實驗開展的教學評價更多是“筆試”，學生沒有機會親自操作實驗，更多的是背誦實驗流程及其反應現(xiàn)象。同時，受應試教育的影響，教師在評價學生的學情時，只是關(guān)注其考試成績，而忽略了學生的思維與實踐能力提高，長此以往，就會影響到核心素養(yǎng)的培養(yǎng)與提高。

三、高中化學實驗教學培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的方法

（一）深挖教材內(nèi)容，培養(yǎng)問題意識

化學教師在進行實驗教學前，需引導學生先熟悉教材給出的與實驗有關(guān)的理論性內(nèi)容及其關(guān)于實驗的介紹，然后經(jīng)過自主探究，再開展實驗內(nèi)容的學習。但就學生而言，已經(jīng)習慣通過傳統(tǒng)教學法進行學習，依據(jù)教材給出的實驗內(nèi)容進行講解，面對該情況，學生進行實驗時就會缺乏足夠的思考。這既會對學生的自學能力造成不利影響，又會使學生進行實驗操作的時候，更多是按照教師給予的指導，而忽視了學生的實踐體驗，使學生只學習到表象，無法深入地掌握到其實質(zhì)。鑒于此，教師就需將教材作為前提，指導學生深挖教材中與實驗相關(guān)內(nèi)容，再親自參與到實驗操作中，或者設(shè)計相應的問題，讓學生與其他同學共同進行探究，以深化學生對相關(guān)學習內(nèi)容的掌握[4]。例如，在對“鈉及其化合物”進行講解時，鈉屬于性質(zhì)相對活潑的一種物質(zhì)，其有著明顯的還原性，一般的教學當中，涉及的金屬，類似于鋼、鐵等都不會輕易改變。此時，教師可設(shè)計與金屬相關(guān)的問題：“同學們，我們的生活當中常見的金屬都有什么？金屬堅硬度怎樣？有什么顏色？”學生就會聯(lián)想其生活，回答問題。教師再對學生的回答加以總結(jié)，即“常見有鋼、鐵等，硬度堅硬，顏色常見的黑色、灰色等”。接著，教師可引入本節(jié)課的內(nèi)容，讓學生對鈉進行探究，如“同學們，是否存有十分軟的金屬？其是否在空氣中燃燒？在水中沸騰？”經(jīng)過該過程，不僅能刺激學生積極思考，還對該物質(zhì)充滿好奇，積極參與到課堂學習中，進行自己的想法驗證，形成相應的問題意識。

（二）立足實驗目標，開展驗證型實驗

驗證型實驗屬于高中化學的主要實驗部分，更多是對實驗結(jié)論實施驗證，這和新課標的要求明顯不相符。因此，化學教師需確定實驗目標及其重點，對教材當中的驗證型化學實驗予以改進，注重實驗具備的探究性特征，鼓勵與引導學生積極主動地進行自主探究以及實驗設(shè)計，使學生形成發(fā)現(xiàn)與解決化學實驗的能力[5]。與此同時，學生需在不斷探索中掌握到相關(guān)科學方法，并以此為基礎(chǔ)，創(chuàng)新教學方法，讓實驗探究的意義與效果得到明顯提高。

以“氨的噴泉實驗”的教學為例，原本的操作方法通常是經(jīng)過干燥圓底燒瓶進行氨氣收集，當收集滿之后，通過玻璃管以及滴管的雙孔膠塞將瓶口塞緊，然后將燒瓶倒置，使玻璃管插入到裝有水的燒杯，燒杯中的水中也要融入少量酚酞液體，對滴管膠頭進行擠壓，將少量水融入燒瓶，燒杯中的水就從玻璃管吸入到燒瓶，構(gòu)成紅色噴泉。以此為基礎(chǔ)實施改進，可將酚酞液替換為其他的試液，引導學生進行探究與分析，觀察是否能有其他的化學現(xiàn)象。通過該教學過程，不僅能充分滿足學生的動手動腦以及求新需求，還能獲得解決化學問題的途徑，充分調(diào)動學生的創(chuàng)造潛力。

（三）開展探究實驗，培養(yǎng)實驗能力

探究實驗的組織，通常對學生的分析與觀察力培養(yǎng)有著重要影響。進行探究實驗的時候，教師需培養(yǎng)學生的探究思維，在調(diào)動學生對化學實驗探究與思考積極性的同時，促進其化學素養(yǎng)的提高[6]。例如，在對“鈉的性質(zhì)”進行講解的時候，其內(nèi)容主要是讓學生學習與掌握到與鈉有關(guān)的性質(zhì)，寫出反應的化學方程式，通過仔細、全面的觀察實驗過程及其現(xiàn)象，得出正確結(jié)論。經(jīng)過該過程，就容易使學生形成科學的思維。實驗教學中，教師需注重激發(fā)學生對學習內(nèi)容的探究欲，不能直截了當、平鋪直敘，而是要運用與鈉相關(guān)的內(nèi)容，引發(fā)學生對知識的探索。例如，火災時，放救火錄像，讓其觀察救火時，消防員所用到的滅火工具，思考：為何不用水或者沙子進行滅火？此時，學生就對即將學習的鈉充滿興趣，想了解到鈉究竟為何能有效滅火，教師則可引入鈉有關(guān)的知識，引導學生實施實驗探究，將少量的鈉放到水中，就能觀看到其產(chǎn)生的反應。鈉不但融化成明亮的小球，還會漂浮在水中，發(fā)出滋滋的響聲，通過該現(xiàn)象，就可以更好地理解消防員通過干燥沙子實施滅火的做法。教師通過探究實驗的開展，以學生已有的生活經(jīng)驗為出發(fā)點，不僅使學生經(jīng)過實驗充分認識金屬鈉，還能使學生在發(fā)現(xiàn)問題的同時提出假設(shè)，通過實驗的設(shè)計與完成，形成獨立實驗的能力。

（四）設(shè)計化學實驗，培養(yǎng)實踐操作力

核心素養(yǎng)背景下，教師需引導學生將其學習到的理論知識轉(zhuǎn)變成實踐能力，深刻體會化學知識運用在現(xiàn)實生活中的意義與價值。同時，化學教師需引導學生推理，并積極地進行實踐驗證，構(gòu)建客觀的思維。教師在教學時，可通過生活化教學，縮短師生間的距離，引導其認識與了解化學知識，以便有效地應用化學知識，轉(zhuǎn)變學生錯誤的學習觀，重新定義化學知識、技能進行，充分體現(xiàn)化學知識在現(xiàn)實生活當中的價值[7]。例如，在對“用化學沉淀法去除粗鹽中的雜質(zhì)離子”相關(guān)內(nèi)容進行講解時，教師可準備相應的實驗用品，讓學生進行實驗操作。首先，溶解粗鹽，配成粗鹽水；其次，融入量較大的氯化鋇溶液，沉淀得出硫酸鋇，經(jīng)過過濾將硫酸根離子去除；再次，在濾液中加入過量的氫氧化鈉溶液，去除溶液中的鎂離子，然后將過量的碳酸鈉溶液過濾，形成碳酸鈣與碳酸鋇的沉淀物，經(jīng)過過濾，將鈣離子與鋇離子去除；再次，將過量鹽酸所生成的水以及二氧化碳加入濾液，去除過量碳酸根離子以及氫氧根離子；最后，經(jīng)過蒸發(fā)濾液，將過量鹽酸與水去除，以獲取到精鹽。通過化學實驗的設(shè)計，引導學生動手操作，能使學生充分掌握相關(guān)化學知識點，形成相應的化學素養(yǎng)。

結(jié)束語

在高中化學實驗教學過程中培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)，需要以實踐為基礎(chǔ)，引導學生通過實驗，夯實理論。教學中，教師需按照實驗內(nèi)容，開展多元化教學，指導學生在實驗操作中科學地利用其學習過的理論知識，提升學生的學習質(zhì)量，促進學生的實踐能力和化學學科核心素養(yǎng)發(fā)展。

參考文獻

[1]楊家勇.基于學科核心素養(yǎng)引導下的高中化學實驗教學[J].數(shù)理化解題研究，2022（21）：109-111.

[2]丁曉娟.核心素養(yǎng)下的高中化學實驗教學創(chuàng)新策略[J].中學課程輔導，2022（13）：105-107.

[3]劉海平.核心素養(yǎng)背景下高中化學實驗教學的優(yōu)化策略[J].家長，2022（9）：87-89.

[4]王林軍.高中化學核心素養(yǎng)下實驗教學的優(yōu)化路徑探析[J].高考，2021（18）：117-118.

[5]夏睿.核心素養(yǎng)背景下高中化學實驗教學策略探究[J].考試周刊，2021（16）：129-130.

[6]陳子諫.基于學科核心素養(yǎng)的高中化學實驗教學策略研究[J].數(shù)理化解題研究，2020（12）：89-90.

[7]錢琴紅.學科核心素養(yǎng)視角下的高中化學實驗教學思考[J].中學教學參考，2020（5）：69-70.

本文系永春縣教育科學“十四五”規(guī)劃（第一批）課題“學科核心素養(yǎng)引領(lǐng)下高中化學高效課堂教學模式的研究”（課題編號YJ1451-03）階段性成果。