基于核心素養的高中化學實驗創新研究

鄧鑫 鄒國榮

摘 ?要：高中化學作為一門以實驗為基礎發展起來的自然學科，化學實驗容易激發學生探究合作的興趣，培養學生科學探究精神。但高中教材中所涉及到的內容大部分都是一些驗證性實驗，而實驗創新可以培養學生科學創新思維、觀察分析的能力和探究思考的能力。本文就當前高中化學新課改中提出的培養學生的核心素養與化學實驗創新進行研究與分析，提出了部分創新性的方法，以供參考。

關鍵詞：核心素養;高中化學;實驗創新

一、高中化學實驗教學中存在的問題

1.學校、教師對化學實驗的認識不高

很多學校長期受傳統應試教育的影響，思維較為僵化，難以認識到實驗教學對學生的重要性。基于高考的壓力，部分學校從應試的角度來安排實驗課時，多表現為一大章節才安排一個實驗課。由于課時的限制，教材中的化學實驗通常會由老師自己進行演示，然后讓學生記住實驗步驟和實驗結論，只求結果不求過程。這樣就會導致化學實驗課程的安排成為形式，實驗教學流于表面，并沒有產生實際效果，限制了學生實驗動手能力與創新思維能力的開發，降低了學生對化學實驗的興趣和探索欲望。

2.實驗教學跟不上課程改革

高考化學實驗屬于綜合應用層面，化學實驗的考試部分占有很大的比重，高考的化學實驗部分靈活且綜合。而現今的化學實驗課教學仍然以傳統教材所提供的實驗內容作為教學內容，其準備的都是簡單和基礎的實驗，學生們對于這些實驗原理都有一些了解，按部就班的實驗操作難免會讓學生感到機械且枯燥。又因為課堂上的時間畢竟有限，學生就難以有機會繼續探索實驗現象。實驗過程中，有些學生認真觀察、積極思考，提出一些新的觀點，而老師沒有及時給予引導和討論。約束了學生的思維，影響了課堂教學的效率和學生探索新知識的積極性。

二、高中化學實驗創新培養核心素養的策略

1.培養學生實驗探究能力

科學探究是進行科學解釋和發現、創造和應用的科學實踐活動;能發現和提出有探究價值的問題;能從問題和假設出發，依據探究目的，設計探究方案，運用化學實驗、調查等方法進行實驗探究。為了培養學生的實驗探究能力，我們應當改革課堂實驗教學模式，注重化學學科能力要素模型的認識，引導學生自主構建“實驗探究”的認識模型，形成對實驗探究問題的認識思路和相應的高階思維能力。如鎂與水反應實驗探究：學生觀察到鎂與水反應不劇烈？ 是鎂的還原性弱嗎？設計方案：鎂分別與水、乙醇在熱水中反應。結果均產生氣泡，說明了鎂的還原性較強，否定原來的假設。進一步提出問題：鎂與水反應生成的氫氧化鎂覆蓋在鎂的表面阻礙了反應嗎？設計方案：往反應后的溶液中分別加相同濃度和體積的稀鹽酸、氯化銨、醋酸銨溶液。結果反應速率明顯加快，假設成立。我們還可進一步探究氯化銨、醋酸銨使該反應速率加快的原因。這一實驗設計由鎂與水的反應這一熟悉且簡單的體系入手，引導學生根據鎂與水反應緩慢的實驗事實，能基于反應原理尋找出體系中導致反應緩慢的原因這一角度提出假設。學生通過完成基于問題、提出假設、設計方案、實施實驗、獲取證據、得出結論的核心活動，完成了完整的實驗探究過程，從而構建起實驗探究的基本活動原型。

2.增強學生自主實驗探究的意識

一個學生的知識和能力是有限的，多個學生的思維肯定是多樣的，我們應該利用化學實驗來培養學生的合作意思、團隊精神、科學創新思維。我們充分利用學校社團發展化學科創小組，引導學生通過所學的知識對化學實驗過程加以改進，鼓勵學生自主進行新的化學實驗的設計，并給予機會親身實驗得出自身所設計化學實驗步驟是否合理、實驗結論是否正確，在實驗過程中應該給予學生適當的鼓勵。此舉可以充分鍛煉到學生的思維能力、自主學習能力以及創新能力，有助于學生自身潛能的開發、團隊精神的增強，有利于高中生化學實驗核心素養的培養。

3.增加實驗教學中的趣味實驗

對化學實驗課的認識，首先要激發學生對于化學學習的主動性，可以在課堂上設計一些生活中的趣味化學實驗，提高學生化學學習的興趣，進一步養成化學學習的習慣。如此，學生的化學知識豐富了，更愿意將理論知識進行更多的運用，才更會重視化學實驗。如：過氧化鈉可用作供氧劑，我們可以將這個實驗改為“滴水生火”：用脫脂棉包住一定質量（1克左右）的過氧化鈉，放在石棉網上，棉花要曬干，棉花的用量不能太少了，棉花團要裹緊過氧化鈉，以免熱量散失過快，不利著火，水用滴管伸入棉花里面滴二三滴，大概十秒鐘后脫脂棉會燃燒。這個來自生活中的實驗創新，操作更簡單、現象更明顯。化學實驗則是對于許多化學原理的一個很好的認證，這種通過實驗理解教學有利于促進學生心智的發展，逐步調動起學生的積極性，進一步推動學生科學探索能力的培養。

4.敢于實驗創新，使實驗結論更科學

由于大部分化學藥品不能親手接觸和感知，為了方便學生的理解，教師應盡自己所想，在化學實驗中添加創新思維。如苯的燃燒，很多老師怕做這個實驗，因為燃燒過程中會產生大量的黑煙，污染環境。如果我們用粉筆或小木棍蘸少量的苯點燃，現象很明顯：火焰明亮，伴有黑煙，且燃燒時間短。小小的改進就能觀察到明顯的現象，此種變化對學生也具有指導意義，讓其認識到創新的奇妙與必要。

三、結束語

對學生核心素養的培育是一個長期的過程，教師對學生的影響和指導不是一蹴而就的。教師要在平時的教學中多觀察指導、多培養扶持，從知識、能力、情感等維度入手來培養學生不同的核心素養，在潛移默化中對學生進行創新教育。對于化學實驗要從課標、問題、難易等多個角度進行設計，對實驗教學過程不斷進行反思，滿足教學變化的發展要求，促進學生全面發展，幫助學生更好地運用已學知識和方法分析自然科學，理解化學、技術和環境之間的相互關系，為學生今后應對社會挑戰打下堅實的基礎。

參考文獻：

[1]張平.化學實驗教學中存在的問題及建議.中學化學數理化·教與學.2014年第01期.

[2]宋占全.高中化學課中如何培養科學探研素養.學生之友·素質教育2019年第02期.

[3]沈偉云.基于學生高價思維培養的化學實驗探究教學.化學教與學，2019年第09期.

[4]趙紅蘭.基于核心素養的高中化學實驗教學策略探研.成才之路，2019年第10期.