基于學科核心素養的高中化學實驗教學策略探討

嚴華英

摘 要：文章從化學實驗教學中存在的問題、化學實驗在高中教學中的獨特價值、促進化學學科核心素養全面發展等角度出發，探討高中化學實驗教學改進的策略。希望通過有效的化學實驗教學讓核心素養培養在教學中“落地”，真正讓學生在實驗教學中將知識與技能化為終身學習的能力，為學生的發展夯實基礎。

關鍵詞：化學核心素養；高中化學；實驗教學；教學策略

《普通高中化學課程標準》（2017年版）明確了化學學科學習所應具備的五項核心素養，一線化學教師應思考怎樣將核心素養落實在常態化的教學過程中?；瘜W教學中不僅要強調化學實驗的重要性，還應思考發展核心素養的化學實驗教學的具體要求，在學科教研過程中進一步圍繞化學學科核心素養培養，探討化學實驗教學中存在的問題。本文通過對課程標準中核心素養的目標解讀、一線教學中存在的問題，進一步探討優化或更新高中化學實驗課的教學方法與教學理念的策略，在真實的化學實踐活動中培養學生的化學學科核心素養。

一、高中化學實驗教學的現狀分析

化學教學強調對相關化學概念與原理的理解，而化學實驗教學就是讓學生在親手操作中去獲得直觀的體驗，在教師的引領下去嘗試設計實驗、改進實驗，并能運用化學原理去解釋分析生活中的問題。目前高中化學實驗課教學存在諸多問題，面臨諸多困境，嚴重削弱了化學實驗課在化學教學中的分量，使得高中化學教學中教師多重視講授知識與原理，卻忽視了學生通過化學實驗去體驗概念與原理的生成過程，化學實驗發揮不了應有的功能，會影響高中化學教學效果。

（一）實驗教學安排的課時受限

在新課程教學中，如果教師只按照教材教，要完整完成新課標要求的實驗內容，課時顯然不足，加之部分教師主觀上認為一些實驗可有可無，為了追趕教學進度，在課時有限的條件下不得不縮減實驗內容，為滿足學校對開齊開足實驗課程的要求，甚至將多個實驗安排在一節課內集中完成。這樣流于形式的化學實驗課既影響化學實驗應有的教學效果，學生的實踐能力、分析實驗過程的能力、設計實驗的創新意識都難以得到有效的提升。

（二）教師對學生核心素養形成的認知水平受限

新課標要求教師要重視開展“素養為本”的課堂教學，在課堂上努力創設真實的問題情境，開展好以化學課堂實驗為主的多種探究活動，培養學生學習化學的興趣、實踐能力和創新精神[1]。雖然教師也進行了新課程相關的理念培訓，但在常態化的高中化學實驗教學中，還是存在只側重于演示實驗或驗證性實驗，而對探究性實驗的認識不到位，主觀上認為只要學生參與動手做實驗就是探究，對探究實驗的過程不理解或不重視，這嚴重削弱了學生對探究過程的體驗。

（三）教師的實驗教學觀念受限

化學實驗教學是學生實踐能力、創新意識與創新能力培養的重要載體?；瘜W實驗能力建立在學生的直接經驗上，它和抽象的學科知識、原理的傳授有很大的區別，必須通過教師的實驗演示和學生的動手實驗才能獲得。由于教師的實驗教學觀念受限，在實驗教學中缺乏對學生有目的的引導，如在實驗前沒有對實驗所用裝置、實驗中涉及的具體步驟、實驗中出現的現象及整個實驗過程中應注意的事項做較為充分的講解；在實驗過程中未強調實驗觀察的目的性；在實驗結束后未對實驗結果進行深入的分析與討論，這樣客觀上會導致學生失去了參與化學實驗的積極性。實驗教學停留在只為考試服務，為做實驗而實驗，對教師如何更好地發揮化學學科的實驗教學特色、如何掌握每一次實驗后學生的習得情況、如何評價實驗課的教與學的得失缺乏反思，導致學生只是按照考試要求背下實驗的具體內容，沒有積極參與、主動思考的化學實驗課的教學效果必將大打折扣。

（四）化學實驗所需的資源受限

一方面，高中化學實驗類型多，涉及的實驗器材與實驗藥品種類多，大多數學校受辦學條件的限制，實驗教學資源難以按照教學要求準備充足，新課程背景下對化學實驗教學的要求難以達成。另一方面，現行教材中與生活、與當代科技前沿相聯系的實驗內容安排得較少，大部分為驗證性實驗，教師正常的教育教學任務重，難以投入精力按學科核心素養的要求去有針對性地改進課本實驗，導致實驗趣味性不強，學生的實驗積極性難以得到調動，探究意識和創新意識的培養效果不佳。

二、高中化學實驗對學生核心素養培養的重要性

新課程標準中化學學科的五項核心素養是相輔相成的，高中化學核心素養各維度的關系中“科學探究和創新意識”位于化學核心素養的中心，“宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想”既是以化學科學探究為載體，又是化學科學探究的研究內容和思維方向，“證據推理與模型認知”是達成化學科學探究成果的思維方法，“科學精神與社會責任”是化學科學探究在學生人文價值培養中的重要成果[2]。

（一）化學實驗是學生核心素養形成的關鍵

“科學探究與創新意識”要求在化學實驗教學過程中，教師引領學生發現化學問題，形成自己的猜想和假設，通過實驗過程推理得出相關結論并進行科學解釋，在小組內對科學探究過程及結果進行深入交流與反思[3]?；瘜W實驗則是“科學探究與創新意識”形成的載體，從以上關系中可以看出，化學實驗是各維度相互作用的核心，對學生核心素養的形成至關重要，是五項化學學科核心素養形成的支撐。因而，高中化學實驗教學是培養學生化學學科實踐能力的關鍵，是落實核心素養“科學探究與創新意識”的關鍵環節。

（二）化學實驗集中體現化學學科的人文價值

學生的正確價值觀、必備品格和關鍵能力是通過學科的學習而逐步形成的，學生對知識的習得是必備品格形成的基礎，學生參與的學習實踐活動則是必備品格形成的關鍵，只有通過切實有效的、學生自主參與的、真實情境下的實踐活動體驗，必備品格才得以形成。可見，核心素養的形成必須依托生動的、常態化的教學實踐活動，在高中化學教學過程中，化學實驗是學生常態化參與的實踐活動，對學生化學核心素養的形成和發展起到重要作用，是化學學科人文價值的集中體現。

三、高中化學實驗教學優化策略

鑒于高中化學教學中化學實驗課對學生核心素養發展的重要性，為切實提升化學教師對學科核心素養內涵的理解，并落實在常態化的化學實驗教學中，以激發學生學習興趣，提高他們的學習積極性，真正使化學教學從應試層面的知識與能力的強化轉變為學科素養的形成，教師可從以下四個方面去加強實驗教學。

（一）利用微課強化演示實驗的效果

隨著現代信息技術的發展，信息技術水平在提升，微課教學應運而生，教師理應充分利用教學資源開發適合自身教學需要的微課[4]。高中化學教學中實驗課類型多樣，并不是所有實驗均可搬到課堂上進行演示。鑒于高中化學實驗課教學的特殊性，教師應根據化學實驗的要求及所要達成的實驗效果，創新設計適合高中教學的化學演示實驗微課，可以充分發揮演示實驗微課的示范功能。在化學實驗教學中可以從以下幾個方向用好實驗微課，能取得事半功倍的效果。

1.考慮到實驗過程中的安全性，有些實驗不適合在教室進行實驗演示，教師可以課前制作實驗微課；2.可以按照新課標中的五項核心素養的要求，將教材中的演示實驗設計成實驗微課，如在進行蘇教版選擇性必修三的“鹽類的水解”教學中，就可針對“科學態度與社會責任”核心素養的發展，設計鹽類水解演示實驗微課；3.有些實驗可能由于實驗裝置與實驗過程較為復雜，實驗進行的時間較長，可以將實驗中的關鍵環節制成實驗微課，在教學中運用制作好的實驗微課進行課堂演示，能讓學生在微課的體驗中理解教學重點和難點；4.教師以學生實驗過程為素材錄制實驗微課，可以真實再現學生的化學實驗過程，其中正誤操作都會呈現，課堂互動性強，學生的參與度高，會取得意想不到的教學效果。

（二）發揮集體備課的力量，整合實驗資源

為優化化學實驗教學，整合實驗課程資源，形成本校特色的化學實驗課程資源，化學教研組可組織全組教師深入研讀新課標中對高中化學實驗的要求，集中研討化學學科不同版本教材中的化學實驗，并在實驗教學中嘗試運用。對高中化學實驗進行有系統的開發與梳理，共享化學實驗課程資源，一方面可大大減輕一線教師的教學工作量，另一方面加強了化學學科的研討氛圍，特別是能推動年輕教師的專業成長，最終形成本?；瘜W學科的亮點。在此過程中，教師要利用既有的實驗，在教學過程中發揮師生互動、生生互動的功能，用好實驗教學中課堂生成性資源，引領學生主動參與實驗的方案設計，培養學生的創新意識與創新能力。

（三）拓展化學實驗教學的深度

“科學探究與創新意識”是化學學科核心素養五個維度的核心。在化學實驗課的教學過程中，教師要善于發掘實驗的探究價值，緊緊圍繞“科學探究與創新意識”拓展化學實驗教學的深度。隨著實驗方式從基礎性實驗到探究性實驗，再上升到研究性實驗，學生自主創新設計實驗的能力得到逐步加強。隨著實驗難度的增加，對教師的實驗能力要求也在提升。通過拓展化學實驗的深度，學生自主參與意識加強，激發起學生的探究熱情，這樣不僅有利于強化學生的動手能力，也能形成小組合作探究的能力，在教師引領與同伴互助下，學生的創新能力和創新性思維得到有效的開發與提升[5]。教師在高中化學實驗課的教學中，要做好隨堂做演示實驗或者學生參與的分組實驗，不僅要使學生掌握實驗儀器的使用方法及操作規范，更應引導學生自主設計和改進實驗。通過學生自己創新設計的實驗活動，化學知識與原理更易讓學生內化，激活學生的思維，取得比傳統輸入式教學更好的教學效果。

例如，在制備Fe（OH）2的實驗中，實驗過程很簡單，但現象非常明顯，學生對實驗印象深刻，激發起學生強烈的興趣。也許大部分教師認為到此就算取得了好的實驗教學效果，但忽略了對這個簡單實驗背后潛在的知識與能力的更深入挖掘。教師應該乘勢引導學生進行深入的探究：為什么要新制FeSO4？為什么NaOH溶液要用加熱煮沸過的冷蒸餾水配置？為什么滴管要另類操作？如何才能讓Fe（OH）2的現象持續更長的時間？教師對這些問題在課堂上進行適當的解釋與拓展，并要求學生以小組為單位通過學習和查閱資料，設計出Fe（OH）2制備實驗更加理想的改進方案，同時教師一定要做好對各種方案的評價，這既是肯定學生的成果，更是對學生的創新意識的激發，與學生共同討論分析高考對Fe（OH）2制備實驗的創新考查點，學生對化學實驗中知識與能力的習得會更有興趣。通過教師引導學生深入思考化學課堂實驗及對實驗改進，將實驗拓展形成一個層層深入的探究鏈，要求學生自主完成，并對實驗效果展開小組討論，形成各小組的研究報告，在此過程中學生的自主探究意識將不斷增強。這樣深層參與式的化學實驗教學，能激活學生的創新思維，激發學生主動探究化學實驗的興趣。

（四）探索以“素養為本”的化學實驗教學活動的多元評價體系

切合教學實際的化學實驗教學多元評價能優化高中化學實驗教學，能促進學生的化學實驗科學素養、情感態度與價值觀的形成，提升學生化學實驗的創新能力和實踐能力，使學科的核心素養得以落地。化學實驗教學評價重心應從過分關注結果逐步轉向對過程的關注，既重視對教師的專業能力的評價，更要關注學生在進行化學實驗的整個過程中對實驗的創新探究能力的評價；評價主體多元化，形成學科教師參與評價、教師的自我評價、學生的自我評價機制，這樣不僅能落實學生作為學習的主體，充分發揮學生參與實驗的主觀能動性，也能切實提升教師化學實驗課的教學能力。

結束語

高中化學實驗是高中化學教學的特質，是發展學生化學核心素養的關鍵環節，要求高中化學教師要深入領會化學學科五項核心素養的內涵及相互關系，加強學科研討，在專家引領和同伴互助中領會并能在常態化的實驗教學中踐行新課程教學理念[6]，積極實施基于學生化學學科核心素養發展的高中化學實驗的教學方法與策略，緊緊圍繞化學學科核心素養創新設計或改進高中化學實驗，發揮高中化學實驗教學在發展學生核心素養中的價值與功能，讓學生在一次次化學實驗的真實情境體驗中切身感受到化學的魅力所在，通過教師真實的、富有創新意識的化學實驗教學實踐活動，讓化學實驗教學真正成為學生化學學科核心素養發展的助推劑。

參考文獻

[1]王云生.認識2017年版普通高中課程方案和課程標準的真諦：以普通高中化學課程標準（2017年版）為例[J].福建基礎教育研究，2018（1）：119-121.

[2]吳俊明，楊健.對學生核心素養的再思考：兼議學生核心素養的培育與養成[J].化學教學，2017（3）：3-7.

[3]吳光明.高中化學核心素養的建構視角[J].中學生數理化（教與學），2020（7）：11.

[4]柳柯芬.核心素養背景下高中化學實驗的呈現方式微探[J].中學化學教學參考，2019（10）：51-52.

[5]許風華.高中化學實驗核心素養培養途徑的思考與實踐[J].名師在線，2019（21）：41-42.

[6]潘則南，曹育紅.高中化學實驗核心素養培養途徑的思考與實踐：以“物質的分離與提純”一課為例[J].實驗教學與儀器，2017，34（10）：6-9.