例談學(xué)科核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施

摘 要：在國(guó)家不斷推進(jìn)課程改革的背景之下，高中化學(xué)教學(xué)實(shí)踐中，也在圍繞學(xué)科核心素養(yǎng)的相關(guān)內(nèi)容對(duì)學(xué)生進(jìn)行有效引領(lǐng)，這就必然要求教師在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施方面有所改變，將學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)容充分融入其中，才能以此實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的有效引領(lǐng)，使學(xué)生們能借助參與課程教學(xué)各方面能力得到培養(yǎng)和提升.文章?lián)私Y(jié)合目前的化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀，圍繞化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的具體要求來(lái)展開(kāi)探析，并結(jié)合教材中的實(shí)驗(yàn)對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施進(jìn)行探索.

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；化學(xué)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)設(shè)計(jì)；高中化學(xué)

中圖分類號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-0333（2023）18-0101-03

收稿日期：2023-03-25

作者簡(jiǎn)介：白雪光（1989.11-），男，山東省淄博人，碩士，中學(xué)一級(jí)教師，從事中學(xué)化學(xué)教學(xué)研究.

在學(xué)科核心素養(yǎng)的導(dǎo)向下，高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在設(shè)計(jì)和實(shí)施的過(guò)程中，必須要圍繞化學(xué)實(shí)驗(yàn)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用和提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)科綜合素養(yǎng)來(lái)展開(kāi)設(shè)計(jì)，明確實(shí)驗(yàn)的功能和目標(biāo)，在此基礎(chǔ)上所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容才能貼合學(xué)生學(xué)習(xí)的需要，本文以“利用覆銅板制作圖案”為例進(jìn)行研究.

1 目前高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)開(kāi)展的現(xiàn)狀分析

1.1 對(duì)實(shí)驗(yàn)功能缺乏精準(zhǔn)界定

高中階段化學(xué)教材中所涉及的每一個(gè)實(shí)驗(yàn)都有特定的功能，教師在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的過(guò)程中只有對(duì)實(shí)驗(yàn)的功能有清晰的界定，才能有效開(kāi)展好化學(xué)實(shí)驗(yàn).在目前的高中化學(xué)教學(xué)實(shí)踐中，大多數(shù)教師并沒(méi)有充分結(jié)合學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)容來(lái)正確理解實(shí)驗(yàn)功能，導(dǎo)致設(shè)計(jì)出的實(shí)驗(yàn)在教學(xué)期間很難發(fā)揮出理想效果.

1.2 對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程缺乏有效引領(lǐng)

在學(xué)生積極參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，也需要教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行有效引領(lǐng)，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，使學(xué)生能深入展開(kāi)對(duì)問(wèn)題的思考，利用自己所學(xué)化學(xué)知識(shí)來(lái)分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能會(huì)遇到的各類問(wèn)題.但現(xiàn)階段多數(shù)教師都存在對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程缺乏有效引領(lǐng)的問(wèn)題，這也會(huì)制約實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性.

1.3 實(shí)驗(yàn)步驟過(guò)于模式化

高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)展的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，使學(xué)生能夠充分利用自己所學(xué)化學(xué)知識(shí)來(lái)展開(kāi)探究，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法，利用這種教學(xué)思維展開(kāi)對(duì)化學(xué)現(xiàn)象的探索.目前教學(xué)實(shí)踐中存在的最大問(wèn)題就是實(shí)驗(yàn)步驟過(guò)于模式化，這會(huì)導(dǎo)致學(xué)生的思維受到束縛，也會(huì)制約實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果.

1.4 缺乏有效的教學(xué)評(píng)價(jià)

在目前所開(kāi)展的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，大多數(shù)情況下，實(shí)驗(yàn)教學(xué)開(kāi)展之后都存在沒(méi)有開(kāi)展有效教學(xué)評(píng)價(jià)的問(wèn)題，即使部分教師對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，大多也局限在實(shí)驗(yàn)結(jié)果上，沒(méi)有對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行深入全面的分析，這也嚴(yán)重制約實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，是需要教師認(rèn)真反思的問(wèn)題.

2 學(xué)科核心素養(yǎng)導(dǎo)向下高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施的策略

2.1 對(duì)實(shí)驗(yàn)功能進(jìn)行設(shè)計(jì)

在學(xué)科核心素養(yǎng)導(dǎo)向之下，高中化學(xué)教師所設(shè)計(jì)的每一個(gè)實(shí)驗(yàn)都需要圍繞學(xué)科核心素養(yǎng)的相關(guān)內(nèi)容來(lái)開(kāi)展設(shè)計(jì)工作.同時(shí)，還要充分結(jié)合教材內(nèi)容，圍繞教學(xué)重點(diǎn)來(lái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)才能取得理想效果，在具體設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要特別注重以下功能.

2.1.1 認(rèn)知功能

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，教師必須要特別注重化學(xué)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)知功能，要充分認(rèn)識(shí)到化學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)展的目的，是幫助學(xué)生借助觀察了解化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)，從而在分析和總結(jié)的過(guò)程中對(duì)化學(xué)知識(shí)有更加深刻地認(rèn)識(shí).只要教師能積極將認(rèn)知功能融入到化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與實(shí)施之中，就能以此實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的引領(lǐng).

2.1.2 探索功能

在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過(guò)程中要特別注重探索功能的融入，要借助探索功能使學(xué)生能在質(zhì)疑和猜想中對(duì)化學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行深入探究，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證自己的猜想，只有做好這項(xiàng)功能的設(shè)計(jì)，才能使實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)揮出理想效果.

2.1.3 指導(dǎo)功能

高中學(xué)生由于自身所掌握的實(shí)驗(yàn)技能有限，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中很容易出現(xiàn)操作不規(guī)范等一系列問(wèn)題，這就意味著教師要特別注重將指導(dǎo)功能融入到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中.同時(shí)，教師也要指導(dǎo)學(xué)生全面認(rèn)知操作不規(guī)范所帶來(lái)的嚴(yán)重后果，才能使實(shí)驗(yàn)教學(xué)真正發(fā)揮出對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的引領(lǐng)作用.

2.2 遵循學(xué)科的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則

2.2.1 科學(xué)性原則

教師所涉及的實(shí)驗(yàn)必須要遵循科學(xué)性原則，這要求教師特別注意實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)流程、儀器和化學(xué)藥品選擇的科學(xué)性，將科學(xué)性原則貫穿在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施的始終，才能使實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)充分發(fā)揮出對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的有效引領(lǐng).

2.2.2 可行性原則

對(duì)高中學(xué)生所開(kāi)展的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)也需要特別注重可行性原則，因?yàn)榛瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)在開(kāi)展過(guò)程中存在著諸多不確定性.如果不能保證化學(xué)實(shí)驗(yàn)的可行性，在課堂教學(xué)上的應(yīng)用將很難取得理想效果.2.2.3 啟發(fā)性原則

教師在化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，將啟發(fā)性原則應(yīng)用在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)活動(dòng)中，使學(xué)生全方位、多角度展開(kāi)對(duì)問(wèn)題的思考，培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力，才能使教學(xué)活動(dòng)發(fā)揮出更大價(jià)值.

2.2.4 安全性原則

安全性原則主要指的是化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中必須高度重視實(shí)驗(yàn)全過(guò)程的安全性，以最大限度保證學(xué)生人身安全為目標(biāo)來(lái)展開(kāi)設(shè)計(jì)，這需要教師在平時(shí)的教學(xué)實(shí)踐中認(rèn)真做好對(duì)學(xué)生的安全教育，使學(xué)生掌握常見(jiàn)的安全常識(shí)，按照正確的步驟來(lái)做好每一環(huán)節(jié)的操作.

2.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的步驟設(shè)計(jì)

2.3.1 明確實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)

覆銅板制作圖案在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛用途，日常生活中所使用的各類電器的電路板，在印刷過(guò)程中就會(huì)使用到覆銅板，這是一種以絕緣板為基材，板材的一面或者兩面覆以銅箔通過(guò)熱壓制成.使用過(guò)程中以基礎(chǔ)板材為原料印刷電路板，然后在上面安裝各類電子元件，最終就成為電子產(chǎn)品的電路板.本實(shí)驗(yàn)的主要目標(biāo)是為加深學(xué)生對(duì)鐵及其化合物性質(zhì)的認(rèn)識(shí)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生對(duì)理論知識(shí)和實(shí)踐技能有更深入認(rèn)識(shí)，以此來(lái)激發(fā)出學(xué)生探究化學(xué)知識(shí)的興趣，使學(xué)生們能在興趣的引領(lǐng)下充分融入到學(xué)科學(xué)習(xí)之中.

2.3.2 做好問(wèn)題設(shè)計(jì)

教師在開(kāi)展“利用覆銅板制作圖案”相關(guān)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段要為學(xué)生設(shè)計(jì)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)的原理是什么？在實(shí)驗(yàn)之前需要準(zhǔn)備哪些器材和儀器，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要注意哪些問(wèn)題？只要教師能夠圍繞問(wèn)題設(shè)計(jì)來(lái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行有效引領(lǐng)，就能使實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)取得理想效果.

2.3.3 實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)從不同層面對(duì)學(xué)生進(jìn)行有效引領(lǐng)

“利用覆銅板制作圖案”的實(shí)驗(yàn)屬于探究性實(shí)驗(yàn)的范疇.因此在學(xué)生探究的過(guò)程中，需要充分激發(fā)出學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的主體性作用.在“利用覆銅板制作圖案”實(shí)驗(yàn)開(kāi)展過(guò)程中，教師首先要向?qū)W生提出問(wèn)題，與學(xué)生展開(kāi)互動(dòng)，引領(lǐng)學(xué)生充分利用教材中的理論知識(shí)來(lái)思考Cu與FeCl₃是否會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)？如果會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，會(huì)出現(xiàn)哪些化學(xué)現(xiàn)象？這些現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是什么？用化學(xué)方程式怎樣表示？師生之間可以圍繞以上問(wèn)題來(lái)展開(kāi)深入探究.利用這種方法，教師就能引出三價(jià)鐵具體有哪些化學(xué)性質(zhì)這一問(wèn)題，學(xué)生們就能從氧化還原反應(yīng)的視角來(lái)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行思考.由此引出本次實(shí)驗(yàn)所探究的主題，引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)思考.如果在覆銅板上寫上“化學(xué)”兩個(gè)字，然后將其放入到FeCl₃溶液中到底會(huì)發(fā)生哪些現(xiàn)象？

學(xué)生在探究的過(guò)程中會(huì)提出通過(guò)化學(xué)反應(yīng)出現(xiàn)“化學(xué)”兩個(gè)字.當(dāng)學(xué)生探究的興趣得到激發(fā)之后，教師積極引導(dǎo)學(xué)生分組展開(kāi)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證自己的猜想.當(dāng)學(xué)生通過(guò)自己的親自動(dòng)手取得實(shí)驗(yàn)成果之后，在課堂上教師要積極組織學(xué)生展示自己的成果，并思考化學(xué)反應(yīng)之后的廢棄溶液應(yīng)該怎樣進(jìn)行無(wú)害化處理，學(xué)生們會(huì)提出直接倒入廢液池中.教師在教學(xué)過(guò)程中就可以進(jìn)一步結(jié)合環(huán)境保護(hù)的相關(guān)內(nèi)容，對(duì)學(xué)生進(jìn)行引領(lǐng)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到隨意傾倒化學(xué)溶液會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染，這是一種違法行為.教師要從德育的角度對(duì)學(xué)生進(jìn)行有效引領(lǐng)，使學(xué)生利用自己所學(xué)化學(xué)知識(shí)來(lái)思考如何才能充分利用廢水？結(jié)合所學(xué)化學(xué)理論知識(shí)，學(xué)生們會(huì)提出在廢水中加入鐵將其中的銅回收利用.教師進(jìn)一步對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，就能引出Fe＋CuCl₂====FeCl₂＋Cu這一化學(xué)方程式.只要教師在實(shí)驗(yàn)的全程都能積極與學(xué)生互動(dòng)，并圍繞學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)容對(duì)學(xué)生進(jìn)行有效引領(lǐng)，學(xué)生們就能充分融入到實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，不斷提高自己對(duì)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí).同時(shí)，也能結(jié)合學(xué)科核心素養(yǎng)的相關(guān)要求從不同角度對(duì)學(xué)生開(kāi)展課程教學(xué)，使學(xué)生的化學(xué)綜合素養(yǎng)得到培養(yǎng)和提升.

2.3.4 對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)

在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行評(píng)價(jià)也是一項(xiàng)非常重要的教學(xué)內(nèi)容，但由于學(xué)生沒(méi)有親自動(dòng)手導(dǎo)致對(duì)實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié)和注意事項(xiàng)缺乏全面了解，所以結(jié)合這一問(wèn)題，教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施的過(guò)程中，要特別注意給予學(xué)生動(dòng)手的機(jī)會(huì)，并關(guān)注學(xué)生在親自動(dòng)手參與實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的操作手法，指導(dǎo)學(xué)生用正確的方法來(lái)展開(kāi)探究，才能引領(lǐng)學(xué)生充分應(yīng)用自己所學(xué)理論知識(shí)，結(jié)合自己的推斷通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證自己的觀點(diǎn).同時(shí)，教師也要借助引導(dǎo)學(xué)生寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告來(lái)強(qiáng)化學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)流程的認(rèn)識(shí)，將學(xué)科核心素養(yǎng)的相關(guān)內(nèi)容充分融入到化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的各個(gè)階段.在對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)的過(guò)程中，還要善于從培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的角度，積極向?qū)W生提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生充分利用業(yè)余時(shí)間和互聯(lián)網(wǎng)搜集相關(guān)資料，探究化學(xué)知識(shí)在科學(xué)研究和現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，借助這種方法學(xué)生的創(chuàng)造性思維也能得到培養(yǎng)和提升.當(dāng)學(xué)生掌握這種學(xué)習(xí)方法之后，在今后的學(xué)習(xí)過(guò)程中，就會(huì)以更加積極的態(tài)度對(duì)待化學(xué)學(xué)科，在遇到問(wèn)題的時(shí)候，就能第一時(shí)間想到用化學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證自己的設(shè)想，最終使高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮出對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的引領(lǐng)作用.

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[責(zé)任編輯：季春陽(yáng)]