創設體驗性活動，提升學科素養

高麗

【摘 ?要】教師在開展高中化學課堂教學活動時，不是直接地將知識與原理灌輸給學生，而是要給他們體驗的機會，以讓他們將知識轉化為能力，進而提升化學學科素養。因此，教師要多給學生實際參與和體驗的機會，以讓他們能夠親自探索和發現知識，從而將理論知識轉化為實際能力。教師可以設計實驗、觀察、模擬等活動，讓學生在體驗中掌握化學原理和技能。

【關鍵詞】體驗性活動；學科素養；高中化學

高中化學中的體驗性活動可以有很多種，教師可通過化學實驗，讓學生親自操作和觀察化學反應過程，通過實際體驗加深對化學原理的理解和應用。教師可讓學生觀察和記錄日常生活中的化學現象，可模擬實際情境，可由學生設計并實施創新的化學方案去解決問題，可讓學生思考其中涉及的化學原理和應用，可讓學生根據化學原理和實驗步驟去操作等。通過這些常見的體驗式活動，教師可以根據具體的教學目標和內容進行設計適切的體驗式活動，旨在讓學生親身體驗和應用化學知識，提高學科素養。

一、開展實驗探究

在實驗探究中，學生能親自參與化學實驗，觀察和探索化學現象的變化和規律。這樣的體驗性活動能夠幫助學生更好地提升他們的實驗技能和科學思維能力。在實驗探究中，教師可以引導學生提出問題，設計實驗方案，進行實驗操作，并通過對實驗結果的觀察和分析，讓學生深入思考和理解化學原理。

以一次的實驗探究為例，教師以模擬的物品代替濃硝酸、氫氧化鈉固體、四氯化碳、高錳酸鉀固體等。教師讓學生自取一些器材，將這些試劑妥善地保存。學生先是獨立地思考，將實驗方案寫下來再進行討論，最后再具體操作。學生發現濃硝酸見光易分解，因此最好將它保存在棕色細口瓶中。學生在討論中認為氫氧化鈉固體能與玻璃中的SiO2反應，氫氧化鈉固體需保存在廣口塑料瓶而不是玻璃瓶中。學生還發現四氯化碳是一種有機溶劑，易揮發，且能夠溶解塑料，不能保存在廣口塑料瓶中，他們一致認為應該保存在細口玻璃瓶中。對于高錳酸鉀固體，學生熟悉它受熱后易分解的特性，進而做出這樣的推斷，高錳酸鉀固體需在棕色廣口瓶中、陰冷處密封保存。有了這樣的先前思考，學生真正操作起來，就輕松多了，探究的目的也達到了。

在開展化學教學時，教師要多給學生一些體驗，要讓他們的大腦動起來，雙手動起來。因此，教師要優化教學的方式，將可以體驗的內容交給學生自己探究，進而提升他們的學科能力。

二、進行觀察記錄

通過觀察記錄，學生可以親自觀察和記錄化學現象和實驗結果。這樣的體驗性活動可以培養學生的觀察和記錄實驗數據的能力，同時提升他們的注意力和準確性。在觀察記錄中，教師可以引導學生觀察和記錄化學實驗過程中的變化、實驗結果的數據和現象的規律。通過實際觀察和記錄，學生能夠更深入地理解化學原理，并將其應用到實際情境中。

以蔗糖水解實驗，并檢驗產物中的醛基為例，教師將班上某一組學生具體的操作流程以視頻的形式展現出來。教師要求學生邊觀察邊記錄，同時發表自己的觀點。具體的流程如下：向試管Ⅰ中加入1mL 20%蔗糖溶液，加入3滴稀硫酸，水浴加熱5分鐘。打開盛有10% NaOH溶液的試劑瓶，將玻璃瓶塞倒放，取1 mL溶液加入試管Ⅱ，蓋緊瓶塞；向試管Ⅱ中加入5滴2% CuSO4溶液。將試管Ⅱ中反應液加入試管Ⅰ，用酒精燈加熱試管Ⅰ并觀察現象。在觀察中有學生發現第1處錯誤，即利用新制的氫氧化銅檢驗蔗糖水解生成的葡萄糖中的醛基時，溶液需保持弱堿性，否則作水解催化劑的酸會與氫氧化銅反應，導致實驗失敗，而視頻所展現的實驗過程中蔗糖水解后溶液未冷卻且未堿化。接著學生又觀察到第2處錯誤，NaOH溶液具有強堿性，不能用玻璃瓶塞，否則NaOH與玻璃塞中SiO2反應生成具有黏性的Na2SiO3，會導致瓶蓋無法打開。在學生觀察的基礎上，教師再讓學生開展具體的實驗。

觀察能夠直觀地展示化學概念和知識，幫助學生更好地理解和記憶化學原理。它不僅可以提高學生的實驗操作技能，也可以培養學生的觀察力、分析能力和實驗思維能力。通過觀察，學生可以建立起感性認識和直觀印象，形成對化學實驗和現象的理解框架。同時，觀察活動還可以激發學生的興趣，增加趣味性，使學習變得更加生動有趣。

因此，教師要給學生提供更多的觀察機會和實驗體驗，幫助他們更好地理解和掌握化學知識。

三、討論現實情境

討論是一種基于互動和交流的體驗活動。通過討論，學生可以互相分享觀點和思考，激發思維，促進理解和學習。在討論中，學生可以將個人的觀點、想法和理解與他人進行比較和交流，從而加深對化學概念的理解。在討論中，學生可以互相提問、解答問題、分享實驗經驗，促使他們思考和學習化學知識。教師可將討論與學生現實的化學學習結合起來，以讓學生在熟悉的內容中更容易表達出真實的觀點，同時也讓這樣的體驗更有效。

圖1

教師先在黑板上展示圖1，進而提出這樣的問題：用裝置甲檢驗溶液中是否有K＋，用裝置乙在鐵上鍍銅；用裝置丙吸收氨氣并防止倒吸；用裝置丁將FeCl3溶液蒸干制備FeCl3，問上述實驗操作能達到實驗目的的有哪幾個？教師將學生分成不同的小組，讓他們進行具體的實驗操作，以在真實的體驗中獲得最終的結果。學生在體驗中發現只有裝置丙能達到實驗的目的。通過實驗，學生也發現其他幾個不能達到目的的原因。學生發現用焰色試驗檢驗K+時必須透過藍色的鈷玻璃進行觀察；在鐵上鍍銅時，銅作陽極，與電源正極相連，鐵作陰極，與電源負極相連；加熱

FeCl3溶液會促進Fe3+的水解，同時生成的HCl易揮發，促使水解平衡正向移動，最后得不到FeCl3。

討論本身就是一次體驗，但教師將討論與具體的實驗結合起來，能豐富他們的體驗，也讓討論更具意義。對于高中化學學習而言，教師提供給學生將知識轉化為能力與素養的機會。傳統的課堂教學中，學生更多地通過做題內化知識提升能力。其實提升能力的方式是多樣的，教師要能對接學生的需要，充分挖掘他們的潛力，讓學生在具體情境中討論給學生的生長創設更多的機會，他們既能生長抽象思維，又能提升形象思維。

四、組織模擬實踐

學生可以在模擬的實際情境中應用化學知識和技能，加深對化學原理的理解和內化。在模擬實踐中，教師可讓學生在其中扮演不同的角色，進行化學實踐活動。通過模擬實際情境，能夠培養學生實驗設計能力和解決問題的能力。

學生可以扮演化學家，比如可選擇不同濃度的反應物、不同溫度或不同催化劑來進行反應，并記錄實驗數據進行分析。學生可以扮演工程師，設計實驗解決環境污染問題。學生可以扮演環境專家，研究化學物質對環境的影響。例如，學生可以模擬空氣污染問題，通過加熱不同材料或燃燒不同燃料，收集并分析產生的氣體以及可能的環境影響。這些角色扮演實驗可以結合學生的實際情境和日常生活，使學生更深入地思考和應用化學知識。通過角色扮演，學生可以體驗到不同角色的視角和挑戰，培養實際解決問題和團隊合作的能力。以倡導生態環保、推動綠色發展為主題，教師讓一個學生扮演環境專家以回答其他學生的問題。學生回答問題時，可以直接提出自己的觀點，可以展示相應的實驗。教師要鼓勵更多的學生體驗角色，以拓展他們的體驗，促進他們的成長。學生的提問有：黨的二十大報告提出，堅決打贏關鍵核心技術攻堅戰。制造5G芯片的氮化鋁屬于什么材料？研究脫除煙氣中的NO是環境保護、促進社會可持續發展的重要課題，選擇性催化還原技術是利用還原劑氨或尿素[CO（NH2）2]，把煙氣中的NO還原成N2和H2O，相關反應的熱化學方程式有哪些？在汽車排氣管上安裝催化轉化器可以有效降低汽車尾氣中NO的CO和嗎？學生在回答第一個問題時，可以將其知道的都表達出來，同時站在專家的角度也說說當前在芯片領域我們面臨的困境。這樣的角色扮演能豐富學生的情感體驗，增強他們在化學學習上的責任感。

通過特別設計的教學活動，如角色扮演、實驗模擬和討論等，教師可以讓學生獲得更真實的體驗，從而加深他們對化學教材文本的描述。這種針對學生的優化教學方法可以增強學生的學習動機和興趣，培養他們的實踐能力和解決問題的能力。體驗是多方面的，教師要結合學生的需要，多創設一些能對接他們身心生長的活動。

五、鼓勵創新設計

在創新設計的過程中，學生可以運用所學的化學知識和技能，自主設計和實施與化學相關的項目或方案。這樣的體驗性活動可以培養學生的創造力、探索精神和解決問題的能力，同時提升其在化學領域的應用能力。在創新設計中，教師可以給予學生一定的自主性和廣闊的發揮空間，讓他們從自己感興趣或實際需要的問題出發，提出創新的化學方案并進行實施。學生通過創新設計，能夠探索新的領域和解決化學問題的新方法，促進他們的創造力和獨立思考能力的

發展。

高中實驗的創新設計中，學生可以嘗試合成新材料，如碳納米管、金屬有機框架（MOF）等，并探索其在能源存儲、催化劑、傳感器等領域的應用。學生可以選擇環境相關的化學問題進行創新設計，例如開發新型環境友好型溶劑、制備可降解塑料等，旨在解決環境污染和可持續發展等問題。學生可以探討食品科學和營養領域的問題，并設計實驗研究新型食品添加劑、新型食品加工技術等，以提高食品品質和營養價值。學生可以研究或模擬各種化學能源的利用、儲存和轉化，例如太陽能電池、燃料電池等，以提高能源的效率和可持續性。學生可以探索或改進化學分析方法，如開發新的測量技術、傳感器、色譜技術等，以提高分析的準確性和靈敏度。

在進行這些創新設計時，學生需要充分了解相關的化學原理和實驗操作，同時注重實驗的可行性和可重復性。教師可以提供指導和支持，鼓勵學生思考創新解決方案，并提供實驗技術和儀器的支持，以更好地促進學生的創造力和實踐能力的發展。

六、結束語

總體而言，高中學生參與體驗性活動可以通過提供實踐、互動和探索的機會，促進他們的學習和成長。這種活動不僅有助于學術能力的提升，也培養了學生的實踐能力、創新能力、問題解決能力和綜合素養，為他們的未來發展打下堅實的基礎。

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