基于化學學科核心素養的高中化學實驗教學探索與思考

楊小崗

摘? 要：基于化學學科核心素養的高中化學實驗教學，教師應當通過引入豐富的實驗教學資源，應用多樣化的教學方式，指引學生參與探究實驗，在探究實驗中觀察推理，形成創新意識，更好地培養學生的化學學科核心素養。實施科學的實驗教學策略，能夠有效達成化學教學目標。

關鍵詞：高中化學;核心素養;實驗教學;合作探究

在傳統的高中化學教學中，對于實驗教學不夠重視，教學效果不理想。教師應當意識到實驗教學的重要性，根據化學課程的主要內容，使用化學實驗器材，制作教學課件，引領學生自主實驗、合作實驗，幫助學生提高對化學知識的理解與認知，培養高中生的化學學科核心素養。

一、提出系列探究問題，指導小組合作探究

在高中化學學科核心素養中，包含變化觀念與平衡思想。主要包括以下內容：能認識物質是持續運動與變化的，在一定條件下遵循規律，發生化學反應;化學反應的本質是有新物質的生成，同時伴隨著能量變化;化學反應是有限度的，具有可調控性;我們應當動態分析和多元解讀化學反應，借助化學反應原理解答問題。教師可以結合課程內容展示一些化學實驗，根據實驗提出系列探究問題，指導各個小組進行合作探究，共同解答問題，最后根據解答結果予以點評和總結。

例如，在教學人教版《普通高中課程標準實驗教科書·化學1必修》（以下統稱“必修1”）“氧化還原反應”這節課時，教師可以結合本節課內容和課程目標，依據變化觀念與平衡思想的核心素養，展示鈉在氯氣中燃燒的實驗。該實驗會產生劇烈的化學反應，發出亮黃色的光，伴隨有白煙冒出，其反應方程式是2Na + Cl2[點燃]2NaCl。基于這個實驗，教師可以提出一系列問題：該實驗是如何發生的？我們怎樣描述這種化學變化？這個實驗的條件是什么？實驗過程中有哪些注意事項？在提出類似這樣的問題后，教師可以留出一些時間讓各個小組探討與展示，最后總結知識要點。

變化觀念與平衡思想是非常重要的高中化學學科核心素養，其內涵比較豐富。為更好地突出這一核心素養，教師可以展示反應劇烈的化學實驗，提出一些問題，引發小組思考與探究，落實教學目標。

二、指導實驗觀察推理，形成基本模型認知

高中化學學科核心素養還包含證據推理與模型認知素養，主要包含的內容有：能夠根據相關證據，結合物質組成、結構與變化提出假設，在分析推理中進行證實或證偽;結合觀點、證據、結論建立邏輯關系;結合研究對象，利用分析、推理、探究等研究組成、特點與相互關系，進而建立模型;運用化學模型解釋相關現象。根據以上內涵，教師可以指導學生參與實驗，在觀察與推理中形成基本模型認知。教師應當先讓學生認識什么是化學模型，主要是結合研究對象，觀察實驗與運用證據推理，再通過簡化、抽象、類比與分析等，明確研究對象的本質特點，以此形成概括性的思路或描述。

例如，在教學必修1“鈉的重要化合物”這節課時，教師應當結合鈉的物理性質、鈉的原子結構和化學性質、鈉的存在和主要用途三個方面進行教學，教師可以依據鈉的化學性質部分展現多個實驗，引導學生思考與探析，形成基本化學實驗模型。又如，在教學必修1“金屬與非金屬的反應”的實驗中，教師可以展示“鈉與空氣接觸”“鈉放在空氣加熱”兩個實驗，讓學生表述實驗現象，并寫出化學反應方程式，標出化合價與電子轉移方向和數目。以此為基礎，教師可以要求學生自主研究后面的鈉與水反應的實驗等，通過綜合分析與抽象概括，得出化學實驗模型。

基于證據推理與模型認知的化學學科核心素養，教師可以結合具體內涵展示與講解相關實驗，指導學生自主探究、觀察實驗和實驗推理，自主完成相關實驗，通過觀察、推理與抽象等概括出化學模型，指導學生在其他化學實驗中適用。

三、小組合作探究實驗，培養學生創新意識

科學探究與創新意識核心素養，主要是科學解釋和發現、創造和應用的科學實踐活動。在這個過程中，需要發現與提出具有探究價值的問題，結合問題與假設等確定實驗目標與設計具體方案，通過合作探究完成實驗，解釋相關現象。結合科學探究與創新意識核心素養，教師可以創設生活情境，指導小組合作自主設計與探究實驗，以此來引出化學概念，培養學生創新意識。

例如，在教學必修1“離子反應”這節課時，對于“電解質”的化學概念，教師可以結合實際生活創設生動的教學情境。當有人濕著手開關電器，或者將電器設備放在有水的地方時，很容易發生觸電問題，這是什么原因造成的呢？引發學生思考，然后指導各小組做實驗：在三個燒杯中分別加入干燥的NaCl固體、KNO3固體和蒸餾水，運用電流電壓表、小燈泡等組成連接裝置，用石墨電極分別放入燒杯中，接通電源后觀察實驗現象。然后，再調和成NaCl和KNO3的溶液做實驗，同樣觀察與記錄實驗。根據以上兩項實驗得出干燥的固體不導電，溶液能夠導電，總結電解質概念：水溶液或熔融狀態下能導電的化合物。

高中化學實驗是多種多樣的，對于學生的認知能力和知識基礎要求都比較高，教師應當進行相關的指導與點撥，以此來更好地培養學生的創新意識與核心素養。

綜上所述，基于高中化學實驗教學，教師可以根據實際情況，結合學生的化學學習基礎與具體認知情況，引導學生積極參與到化學實驗中，在觀察、假設、思考、分析、對比、歸納中得出相應的化學知識，形成化學實驗操作的能力，循序漸進地培養化學學科核心素養，進而更好地落實課程教學目標。

基金項目：甘肅省教育科學“十三五”規劃2020年度一般課題——基于核心素養理念下的高中化學實驗教學的研究（GS[2020]GHB1467）。

參考文獻：

[1]蘇圣鵬. 基于落實化學核心素養的高中化學實驗教學設計[J]. 高考，2019（22）.

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