基于化學核心素養的高中化學實驗教學探索與思考

胡玲玲

【內容摘要】實驗是化學的重要組成部分，在高中化學教學中，加強實驗教學是十分重要的，其不僅可以加深學生對化學知識的理解，還可以很好地培養學生實踐動手能力。同時在新課標提出，在教育教學活動中，教師要特別注重培養學生的核心素養，而通過化學實驗教學，對于學生核心素養提升有極大幫助，因此，在實踐教學中，高中化學教師還需要立足于核心素養的視角，開展化學實驗教學活動。

【關鍵詞】核心素養 ?高中化學 ?實驗教學

新課程標準指出，在化學教學中，教師要通過化學實驗，引導學生掌握相應的化學知識、技能方法，促進學生化學實驗能力提升。同時在高中化學核心素養中，培養學生的實踐能力也是十分重要的部分，對此在今后的高中化學課堂上，教師必須提高對實驗教學的重視力度，通過靈活多樣的實驗教學來引導學生積極地學習化學知識。

一、高中化學核心素養的內涵

化學學科核心素養的內涵主要體現在：

1.宏觀辨識與微觀探析。高中化學教師在開展課堂教學活動時，要指引學生對相應形態下的物質進行辨識、觀察，促使學生可以科學的掌握物質分類方法，同時引導學生學會用相應的化學符號將物質及其變化的關系表現出來。此外教師還要在教學中引導學生從微觀的層面了解到物質組成、結構、性質，讓學生可以結合物質微觀性質了解其在相應環境下可能出現的變化。

2.變化觀念與平衡思想。高中化學教師要在教學中引導學生明白，在相應的條件下，物質是會發生變化的，物質會處于一個不斷運動狀態。教師要引導學生學會從質變與量變、內因與外因的角度探索物質化學變化，并找出其中的規律，樹立動態的化學平衡思想。

3.證據推理與模型認知。高中化學教師在開展課堂教學活動時，需要引導學生靈活地應用各種方式收集資料，假設物質性質、物質變化，并借助收集的資料對其進行分析推理，驗證假設。同時高中化學教師在課堂教學中還需要引導學生構建相應的化學模型，借助化學模型分析化學現象，理解化學知識，處理復雜的化學問題。

4.實驗探究與創新意識。高中化學教師在開展課堂教學時，還需要結合教學內容，引導學生開展相應的化學實驗，借助化學實驗探究活動來加深對化學知識的理解。同時在高中化學教學中，教師還應該引導學生樹立良好的創新思維，敢于創新實驗探究方法，通過趣味化、生活化的實驗探究來加深對化學知識的認知。

5.科學精神與社會責任。高中化學教師在開展課堂教學活動時，還應該立足于學生終身學習的視角，引導學生用科學的態度思考探究化學問題，并強化學生的環境保護觀念，讓學生可以科學地處理社會、化學、環境的聯系，承擔起自身的責任。

二、高中化學實驗教學現狀分析

在高中化學教學中，實驗教學是十分重要的部分，其教學質量對于學生的綜合發展會帶來極大影響。隨著教學改革的全面推進，化學實驗教學越來越受教師的重視，在化學核心素養中更是對“實驗探究與創新意識”提出了明確要求，但是從當前高中化學實驗教學實際看，還存在實驗教學相對比較滯后的問題，其主要表現在：（1）高中化學實驗教學方法固定，大多是教師在教學中單純的講解理論知識，然后引導學生到實驗室開展實驗論證。教師很少組織學生開展探究性的實驗活動，造成了學生實驗探究技能不強，難以滿足新課改對學生實驗操作技能的要求。（2）實驗教學創新力度不夠。在高中化學實驗教學中，其內容大多取于教材中的知識，與學生實際生活、社會生產的關聯不大，同時教師在實驗教學中，采取的教學模式缺乏創新，大多是教師講解學生操作，在整個活動中，學生只需要按照教師要求進行操作即可，實驗活動缺乏創新性，難以激發學生的學習熱情。（3）實驗效果不佳。由于高中生需要學習的科目比較多，化學課時相對比較少，這也造成了教師為了完成教學任務，會將更多注意力放在教學訓練中，對實驗教學不太看重，造成了教材中很多實驗難以有效實施，削弱了教學效果。同時為了讓學生在考試中獲得好的成績，很多教師會要求學生記憶實驗結論，很少讓學生進行實驗操作，這種流于形式的實驗教學會嚴重地影響到學生創新思維發展。

三、基于核心素養的高中化學實驗教學策略

1.制定科學教學目標

新課標提出，在化學教學活動中，教師需要特別注重培養學生的核心素養，以此為學生的綜合發展奠定基礎。因此在高中化學教學中，教師還應該從學生核心素養發展的視角入手，科學地設置教學目標，明確素養化教學目標，這樣才能為學生的綜合發展打下良好基礎。

2.創設情境轉變學生學習方式

在高中化學實驗教學中，教師應該結合具體情況，為學生創設具體的問題情境，指引學生通過實驗來探索問題，解決問題，并在此過程中，讓學生體會到化學知識的形成過程，促進學生化學學習效果提升。高中化學教師在問題情境中，應該引導學生積極地進行探究性學習，促進學生學習方式的轉變。對此，教師要為學生設計豐富多樣的實驗探究任務，并充分考慮學生的實際生活，指引學生開展證據推理、模型解釋等活動，為學生核心素養的提升奠定基礎。

3.精心設計實驗，提高學生高階思維

實驗探究是研究知識的一種科學方法，也是學生核心素養的重要組成部分。在新課程標準中提出，教師的教學活動需要特別注重培養學生高階思維能力。教師在課堂上要為學生精心地設計實驗探究活動，有效地組織學生開展實驗探究活動，強化學生的科學探究能力發展。同時教師還應該給出學生挑戰性的問題，讓學生借助問題來實現化學學科知識學習與科學探究能力的良好結合。此外，在實驗探究中，教師還需要特別注重對學生進行評價，通過多方面的評價，如讓學生開展自我評價、小組合作評價、教師評價等方式，讓學生可以更好地了解自身學習中的問題，并加以改善，為學生的綜合發展提供保障。

四、教學案例

為了更好地分析高中數學實驗教學中學生核心素養培養策略，本文結合原電池實驗進行分析。

1.教學目標

（1）宏觀辨識與微觀探析：引導學生可以從微觀層面了解物質變化特征，學會解決電化學實際問題。

（2）證據推理與模型認知：通過推理、分析、實驗等方法，理解原電池模型，并用原電池模型對化學現象進行解釋，樹立化學能轉變成電能的思想。

（3）變化觀念與平衡思想：自主設計原電池，實現能量轉化，理解不同形式能量的轉化是守恒的。

（4）科學探究與創新意識：借助小組合作活動，開展原電池探究實驗，促進學生實驗探究能力提升。

（5）科學精神與社會責任：借助原電池實驗廢液處理，促使學生形成綠色化學精神及社會責任感。

2.教學過程

（1）實驗探究原電池裝置連接

教師在進入課堂后，要求學生自主學習本節課知識，初步了解原電池的形成條件、原理。接著教師為學生提供實驗探究材料，讓學生根據教師提供的材料自主設計一個原電池裝置。教師為學生提供的材料包括銅片、鋅片、石墨棒、稀硫酸、電流表、導線等。在學生實驗探究過程中，教師要觀察學生的實驗操作是否正確，包括取用藥品、裝置連接等。學生通過分組討論，自主設計實驗，能有效提高學生的合作探究能力、實驗操作技能。

（2）探析原電池的化學反應

在此環節，教師提問學生：Cu能與稀硫酸發生化學反應嗎？為什么在你設計的實驗中會有氣泡出現？在該裝置中發生了怎樣的化學反應？學生結合教材及之前學過的知識，對實驗進行討論，會提出在實驗中Zn失去兩個電子，變成了Zn2+，而H+得到兩個電子，變成了H2，用導線將鋅銅連接起來，銅片出現的氣泡并不是銅自身發生了化學反應，而是Zn的電子轉移引起的。教師引導學生對原電池中的反應進行分析，可以讓學生對原電池產生電流的原理有深入了解。

（3）構建原電池模型

在課堂上，教師引導學生從電子流向、電流流向、離子流向等角度思考原電池的工作原理。并在此基礎上，指引學生結合實驗事實，構建相應的原電池模型，這對于學生證據推理與模型認知素養的培養有極大幫助。在教學中，教師指引學生根據構建出來的模型，將原電池的定義引出來，讓學生明白原電池是一個將化學能轉變成電能的裝置，通過模型促使學生內化知識。

（4）探究原電池構成條件

教師在課堂上給出學生疑問：組成原電池裝置的電極材料需要滿足什么條件？是否可以換成其他金屬？學生根據自己學到的知識提出假設，并借助實驗來驗證自己的假設。如原電池的兩級都是鋅材料;兩級分別是鋅材料、石墨棒;兩級是銅材料、石墨棒，學生通過實驗探究，會加深對原電池構成條件的理解，同時這也強化了學生的實驗探究能力，促進了學生實驗操作技能的提升，有助于學生的高階思維發展。在學生實驗探究結束后，教師引導學生對構成原電池的條件進行總結：原電池兩級應該是活性不同的金屬、要構成閉合回路、存在氧化還原反應、有電解質溶液。原電池的正極是不太活潑的金屬或者是非金屬導體，負極是比較活潑的金屬。

（5）總結提升

學生經過實驗探究以后，對于原電池的工作原理、構成條件等有了深入了解。在此基礎上，教師為學生系統地講解原電池的相關理論知識，鞏固學生在實驗中探究到的內容。隨后教師鼓勵學生思考，在原電池實驗中，如果直接將廢液倒在下水道中，會造成什么樣的后果？該如何處理？讓學生討論思考，以此培養學生的綠色化學觀念。

【參考文獻】

[1] 王和. 基于發展學科核心素養的高中化學實驗教學實踐與思考[J]. 西部素質教育，2016（20）：162.

[2] 孟界友. 基于發展學科核心素養的高中化學實驗教學實踐與思考[J]. 高考，2017（27）：139.

[3] 孫寶玲. 高中化學實驗核心素養培養途徑的思考與實踐[J]. 中外交流，2019（33）：264.

[4] 陳書生. 學科核心素養視角下的高中化學實驗教學的實踐與思考[J]. 數理化解題研究，2020（9）：89-90.

[5] 郭勤燕. 基于學科核心素養的高中化學實驗教學實踐與思考[J]. 新課程（中學版），2018（3）：133.

[6] 吳勝光. 基于核心素養的高中化學實驗教學實踐與思考[J]. 實驗教學與儀器，2020（7）：11-12.

（作者單位：安徽省馬鞍山市第二中學）