以發展高中化學學科素養為目的的實驗教學策略

劉艷

摘 要：高中化學學科核心素養的培養是當代教學任務的重要組成部分，是高中生綜合素質的具體體現，反映了社會主義核心價值觀下化學學科育人的基本要求，全面展現了學生通過化學課程學習形成的關鍵能力和必備品格。而化學又是一門以實驗為基礎的學科，尤其是對于高中生來講，化學實驗不僅能夠培養學生的觀察能力以及動手操作能力，還有利于對學生思維能力的培養，并且能夠培養學生理論聯系實際的學風和實事求是、嚴肅認真的科學態度。為不斷提高學生的化學學科素養，圍繞這一要求，在高中化學實驗教學中采取全新的教學方式，通過全面學習以及拓展學習等方法，培養學生的創新意識模型認知等學科素養。

關鍵詞：高中化學;學科素養;實驗教學

化學實驗是當下化學教學中不可分割的一個重要組成部分，因此，化學素養的培養在化學實驗中體現得更加充分。隨著我國基礎教學實驗設施和實驗條件的逐步完善，以及實驗手段的不斷強化，我國的高中教學化學水平有了極大的提高。化學學科核心素養包括“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。這些化學素養貫穿整個化學實驗過程，對應到化學實驗中分別是通過變化觀念與平衡思想，理解化學反應的動態平衡，通過證據推理和模型認知了解化學反應原理以及類似的化學概念模型，并且在科學探究與創新意識的推動下，體會化學實驗的創新性，在科學精神與社會責任的指導下，將所學知識運用于生活、服務于社會。本文就將以氯氣的制備實驗為例，圍繞發展高中化學學科素養，對學生的化學學科素養進行培養。

一、類比學習，培養學生模型認知能力

在高中化學實驗中，實驗裝置、實驗原理多種多樣，將化學實驗裝置模型化，便于讓學生抓住同類事物的本質特征構建模型，不斷發展和完善模型，并且可以利用相關學科綜合知識構建模型，同時便于學生記憶，能夠進行知識的遷移[1]。同時證據推理與模型認知也是高中化學學科素養的一個重要內容，它包括物質模型和思想模型兩個方面。學生在學習的過程中，以符號模型為基礎，思想模型和物質模型相互促進，更能夠揭示原型的組成、結構、性質和變化規律。在實驗中，通過將實驗模型化，能夠讓學生在紛繁復雜的化學現象中找出其中的規律，在規律的認識過程中促進知識的理解和應用。例如，在化學實驗的學習過程中，反應裝置種類多樣，甚至在有的題目中，要求通過反應裝置來選出化學反應，這種教學目標更加強調對模型認知的重要性，讓學生根據不同的物質反應特點，把存在的固液反應模型以及液液反應裝置等特點綜合起來，形成系統化的認識，不僅有利于學生的記憶，而且更能方便應用[2]。

例如，在氯氣的制備中，根據其反應原料可知氯氣是由“固體+液體→氣體”制得的。類比“利用過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解制氧氣”以及“鋅和稀鹽酸反應制氫氣”，還有“大理石和稀鹽酸反應制二氧化碳”的發生裝置，它們三者也都是固體和液體反應制氣體，其發生裝置都是一個帶導氣管的單孔膠塞和一個大試管。將制氯氣的反應與這三種進行對比，由于類型一致，因此，我們就可以得出氯氣的發生裝置與上述三種類似的反應裝置都是一樣的，基于這一結論，我們就可以加以具體的實驗操作。

二、深入學習，培養學生探究推理能力

在高中化學學科素養中，要求對學生的證據推理以及科學探究與創新意識進行培養。高中生應該具有證據意識，能基于證據對物質組成結構以及其變化和反應提出可能的假設，通過分析推理加以證實和證偽。而科學探究與創新意識能夠讓學生通過認識科學實驗進行探究和科學解釋，并將所得結論應用于科學實踐活動中，進一步發現和提出有價值的問題，能從問題和假設處確定探究目的，設計探究方案進行實驗探究。在化學實驗中，學生的認知層面不應該僅僅只在化學反應結束以后，而是應該探究化學反應所產生的物質，又能引起什么樣的變化[3]。

例如，在氯氣制備的實驗中，學生在制得氯氣后思索應該如何凈化氯氣，采取固體還是氣體的藥品對氯氣進行凈化;還應該考慮氯氣的收集是用向上或向下排空氣法，還是使用排水法，還有氯氣的處理，由于氯氣屬于有毒的氣體，出于科學精神與社會責任，在可持續發展意識與綠色化學觀念的要求下，又對氯氣如何進行處理，這些都是在一個整體的化學實驗過程中應該考慮的問題，綜合完整的具有發散思維的全面考慮，才能夠真正完成一項實驗，同時還能將化學學科素養的培養貫穿實驗教學中。

總之，在高中化學實驗教學中，應以發展學生的化學學科素養為主要核心目的，從培養學生的科學探究與創新意識開始，在這種意識的指導下，運用證據推理與模型認知，構建初步的化學實驗模型，在具體的實驗過程中，采取變化觀念與平衡思想理解化學反應過程，最后在科學建議與社會責任的指導下，將自己所學轉化為實踐，服務于社會和化學學科的發展。將化學核心素養的培養貫穿于整個化學實驗教學的始終，不僅有利于學生學習興趣的激發，而且有目的性的實驗教學能夠對學生認知觀念的提升打基礎，同時還能優化教學過程，提高課堂效率。

參考文獻：

[1]孫小花.新課程下高中化學學科素養培養途徑探究[J].考試與評價，2021（3）：39.

[2]孟令偉.發展學生高中化學核心素養的策略研究[J].科學咨詢（教育科研），2021（1）：155.

[3]夏文曉.學科素養視角下的高中化學教學策略[J].新智慧，2020（23）：51-53.