高中化學實驗中學生化學學科核心素養的培養策略

張 紅

(廣東省深圳市第七高級中學 廣東 深圳 518104)

1.高中生化學核心素養的內涵

所謂核心素養是指學生通過學習所具備的適應個人未來終身發展和社會發展的關鍵品格和必備能力。對高中化學而言，核心素養包含了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，科學探究與創新意識、科學精神與社會責任五個維度。其中宏觀辨識與微觀辨析是指學生能夠從不同層次認識物質的多樣性，形成“結構決定物質”的觀念，從宏觀和微觀相結合的角度去分析和解決問題的能力。變化觀念與平衡思想是指學生能夠認識到物質的運動和變化，并能夠通過化學變化中蘊含的規律來解決實際問題。證據推理與模型認知是指學生具有證據意識，能夠基于證據對物質的組成、結構、變化提出可能性的假設，并通過分析和推理來驗證其真偽的能力，學生建立起觀點、結論、證據之間的邏輯關系，從而建立起化學模型，并用模型來解釋現象的本質和規律。科學探究與創新意識是指學生能夠在進行科學解釋和發現、創造和應用的科學實驗活動中敢于提出自己的見解，并自主設計實驗探究方案，挖掘出自身的創新思維潛能。

2.高中化學實驗教學中培養核心素養的實施策略

2.1 立足化學實驗，培養宏觀辨識與微觀探析素養。在高中化學學習中涉及到宏觀水平、微觀水平、符號水平三種水平，培養學生運用化學符號來表征物質的性質及其變化，是學生從對事物表征的宏觀認識深入到微觀探析的重要體現，這就要求學生既要對化學符號的表征擁有深刻的認識，同時也能夠結合化學符號的表征變化來解讀出其中蘊含的宏觀和微觀的不同意蘊，從而對事物擁有多種層次的理解。比如學習“來自石油和煤的兩種基本化工原料”這課時涉及到“乙烯的加成反應”實驗教學，老師可以引導學生通過化學實驗中乙烯使溴的四氯化碳溶液發生褪色的宏觀現象作為切入點來推斷出乙烯能夠與溴的四氯化碳溶液發生化學反應，進而從乙烯和溴的分子結構角度來理解并掌握此化學反應的機理，正確書寫出此化學反應的化學方程式，通過本化學反應的機理推斷出乙烯與鹵化氫、水、氫氣等物質同樣能夠發生類似的化學反應。在化學實驗教學中，老師引導學生通過宏微結合的方法使化學方程式不再是枯燥的化學符號，而成為學生宏微結合理解事物的載體，大大提高了學生的學習效率和質量。

2.2 借助實驗教學，培養變化觀念與平衡思想素養。在高中化學實驗教學中，預測的實驗結果和實際操作的實驗結果常常存在不相符的現象，老師要牢牢抓住化學實驗中的“意外現象”來為學生滲透“變化觀念”，引導學生圍繞出現的意外產物來進行思考、分析、質疑、反思，從而使學生形成變化觀念與平衡思想的核心素養。比如甲烷與氯氣在光照下發生取代反應的實驗操作中，學生按照操作步驟在完成實驗過程中發現了試管內黃綠色顏色逐漸變淺，試管內液面出現了上升，試管壁出現了黃色的油滴。老師為學生深化反應物質的理論知識，三氯甲烷、四氯甲烷是有機溶劑，氯氣易溶于有機溶劑但是難以融入水中，學生在老師提供的理論知識中得出了氯氣由于溶于三氯甲烷和四氯甲烷中所以產生了新的化學物質就是試管壁上的黃色油滴狀物質。接著老師引導學生從化學平衡移動角度思考如果將水換成飽和食鹽水，那么會有什么物質出現？學生從化學實驗變化中對變化觀念和平衡思想擁有了深刻的認知，提高了學生的核心素養。

2.3 通過實驗操作，培養證據推理與模型認知素養。在高中化學實驗教學中老師可以引導學生通過探究性實驗操作，針對分子的結果簡式來進行大膽猜想，然后利用化學實驗來進行猜想和假設的驗證，并通過對實驗數據進行分析推理得出相對應的化學結論，進而使學生針對化學反應中呈現出現象和結果建立起同類型物質反應的化學模型。老師指導學生利用化學模型的認知來將事物的復雜關系變得簡單、淺顯，從而提高了學生的知識理解效率和質量。比如學習“原電池”這課時，老師指導學生通過銅絲與鋅粒在稀硫酸中的化學反應現象來引發學生的猜想：氫離子往銅絲方向移動得到了電子從而形成了氫氣，說明銅絲上有電子，那么電子是從鋅粒上轉移到了銅絲上嗎？進而帶著疑問展開了探究性試驗，通過收集的實驗數據中最終驗證了猜想，形成了原電池的概念。用實驗來驗證猜想的過程就是學生進行科學探究過程，學生將實驗原理和結論進行分析總結得出相應的化學模型，當學生遇到復雜反應時只要能與模型中的要素對應起來就能輕松借助模型認知來順利解決問題。

總結

實驗教學作為學生理解理論知識、深化化學原理、提高素養能力的重要途徑，需要老師持續結合教學內容進行有意識的引導和培養，從而使學生獲得知識積累的同時核心素養也得到相應的提高。