核心素養視域下高中化學實驗有效性探索

實驗課是高中化學的重中之重，可利用其操作性強與探究性強的特點來培養學生的核心素養。高中化學實驗課在學習過程中既要注重精準性還要注重趣味性與邏輯性，以及化學學科綜合素質的培養。教師在教學時要為學生營造良好的學習氛圍，充分激發學生學習的興趣，培養他們自主探究的能力，從而讓他們更好地掌握所學知識，實現核心素養所提出的教學要求，進行有效教學。

一、把握高中化學核心素養的具體要求

化學的五大核心素養分別是：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、實驗探究與創新意識、科學精神與社會責任，這五大核心素養層層遞進，每一點都對學生和教師提出了明確的要求，教師應在把握、領會的基礎上將其充分體現到實際教學中。

例如，在學習碳元素的單質時，教師可以先向學生展示幾種不同的東西，如金剛石、石墨等，讓學生觀察它們的外在形態，僅從外在形態來看這些東西并沒什么聯系，但是它們卻含有相同的元素——碳元素，然后，教師進一步指導學生從宏觀辨識到微觀探析金剛石、石墨的原子排列，找出它們晶體結構的不同并預測它們在特定條件下可能發生的相互轉化及其化學性質。學生應當學會提出具有探索價值的化學問題，設計并優化實驗方案，在有條件的情況下盡可能完成實驗，并觀察實驗現象進行總結。

教師在日常教學中應為學生滲透終身學習的意識，培養科學嚴謹的態度，樹立崇尚真理的理想追求，掌握認識化學與社會、人類、自然息息相關聯系的思維方法。

二、挖掘教學資源培養問題導向的研究意識

教材是經過多方教育工作者精心編寫的一手教學材料，也是最佳教學資源。然而在化學實驗課堂中，很多學生早已習慣照搬課本內容，缺乏獨立思考和動手探索的能力，不愿去花時間思考實驗中的現象和反應原理，只是單純地為了實驗而實驗。一些教師習慣了使用多媒體向學生展現動態實驗過程，借助信息技術幫助學生用眼睛和筆記學習實驗過程，而不是引導學生親自操作。這種教學方式并不能幫助學生打下扎實的基礎，即使知道反應原理也只能是紙上談兵，畢竟多媒體展示的實驗過程是理想的按照順序發生的，學生缺少對突發事件的處理能力；這種教學方式對于培養學生的創新能力與操作能力是非常消極的，甚至是有害的。自主、合作、探究是新課標對學生提出的新的學習方式，特別對于化學這種探究性和操作性極強的學科。探究式教學模式需要從課本內容出發，對于課本中出現的活動探究部分，提倡采用小組合作的學習方式，創設問題情境，讓學生真正參與到探究問題的過程中。例如，在導入原電池新課時，教師可以根據學生的已有認知，設計實驗，創設問題情境。他們知道鐵比銅要活潑，將鐵片和銅片同時放入稀硫酸溶液中，鐵片表面會冒出氣泡，銅片表面無現象，但是當用一根導線連接鐵片與銅片時，會發現銅片表面冒出大量氣泡，而鐵片表面幾乎沒有氣泡。這時讓學生觀察現象并思考原因，就自然過渡到了原電池的學習，然后小組合作完成系列探究實驗，就可順利完成本節課內容的學習。通過這種自主、合作、探究的學習方式，讓學生真正成為課堂的主人，親自參與到實驗過程中，對于知識有了自己的理解，才能更加有效地掌握。

三、指導學生改進復雜和有“危害”的實驗

教材中的實驗有一些是帶有復雜性與危險性的，在實際教學中教師除了指導學生進行實驗外，更要保障學生的身心安全。在實驗開始前，教師和學生一起仔細研讀課本實驗內容以及相關材料，在環保簡約的基礎上對實驗進行改進，如實驗設備與試劑的調整、試劑用量的改變、針對實驗中突發事件采取的應急措施以及為提高有效性的操作。在學生親身參與過程中，一些基礎知識會在探究的過程中潛移默化地吸收掉，實踐創新能力和操作能力會得到逐步提高。

例如，在進行稀硝酸與銅的反應實驗中，為了能夠更加直觀地觀察到二氧化氮的生成，可以將試管換成注射器。這樣可在注射器中觀察到一系列反應現象，首先有無色氣體生成，然后抽拉活塞，當氧氣吸入到針管中，可以觀察到氣體顏色由無色變為紅棕色，說明有二氧化氮生成，最后可以借助注射器將二氧化氮推入氫氧化鈉溶液中，防止造成環境污染。

四、借助信息技術促進實驗教學的拓展

我們不可否認的是信息技術為教育界帶來的根本性變革與巨大的便捷，從整體來看可以說是瑕不掩瑜，怎樣使用這把“雙刃劍”發揮出它的最佳效能取決于使用者。如今信息技術正如火如荼地發展而且在各個領域都取得了不俗的成績，在教育領域中以計算機多媒體技術為應用核心，將信息技術與學科教學相結合已經是大勢所趨更是基礎教育改革的意義所在。高中化學教學在如此背景下更要與時俱進，結合化學本身的特點輔以信息技術，從而培養學生獲取知識、理解知識、解決問題和動手操作的能力，進而提升教學質量。

化學是一門以實驗為基礎的學科，新課標也明確要求學生應當熟練掌握實驗的操作流程，能夠根據要求設計、評價改進實驗方案；分析處理實驗結果，繪制實驗儀器圖等。因此，在日常學習中，化學實驗的學習尤為重要，但是由于一些客觀條件限制，如有些學校無法提供完備的實驗器材，教師缺乏操作經驗，有些時候學生不能親自操作。這時候便需要信息技術的配合，教師備課的時候可以在網上搜索到相關的實驗視頻圖片、Flash動畫等將它們運用到課件中，在課上展示給學生觀看，邊播放邊講解在實驗中應該注意的細節，從而加深學生對實驗的印象，鞏固所學知識，并且還能激發學生的學習興趣。然而，有的時候不僅僅是因為客觀條件的限制，更是實驗本身復雜難操作或者是危險性高的原因，一些實驗不宜由學生親自操作。例如，在進行鋁熱反應時，實驗過程中引燃鎂條時會有大量火花四濺，鋁熱反應產生的高溫會融化生成的鐵，變成炙熱的鐵水，稍不注意會對實驗者造成傷害。即使由經驗豐富的教師進行操作，但由于操作時受地點限制，不能保證全班每個學生都能仔細觀察到實驗現象和一些細節。這時候便可以借助于多媒體，找到相關的視頻邊播放邊講解，給學生標注出重難點，然后再由教師操作一遍流程，這樣可以確保大部分學生都能熟練掌握。在觀看視頻時，學生在情境中進行學習，通過感受聲音以及圖像，能夠更加直觀地領會所學知識，全面調動感官，激發學習興趣。

在核心素養視域下開展教學活動可促進學生的全面發展。對于高中生來說正是其身心發展特殊的階段，因此更需要用核心素養來指導教師在學習過程中采取探究式的教學模式培養學生的發散思維、創新精神、動手操作能力，進一步保證課堂教學的有效性。