初探核心素養視角下開展高中化學實驗教學策略

摘 要：現如今，我國教育水平取得突破性的發展，尤其在高中階段當中的教學，對同學們今后的發展起到非常重要的作用，所以，高中老師就需要對自身的教學理念以及模式進行創新，進而便于對同學們更好地教學，特別是高中化學教學。在高中化學教學當中，化學實驗就是當中非常關鍵的環節。在核心素養的視角之下，通過一系列的教學手段，組織同學們給予化學實驗教學，進而使高中教學質量顯著提升。本文從高中化學實驗教學的四個角度給出了高中化學實驗教學策略，為提高高中化學實驗教學效果提供參考。

關鍵詞：核心素養;高中化學;實驗教學;教學策略

隨著高中教育理念的不斷更新，各級高中化學學科教研活動的不斷推進，化學學科教學方向已經逐漸從“知識技能的傳授”過渡到“學科綜合素養的培養”，核心素養水平已經逐漸代替了化學考試成績，成為衡量學?；瘜W教學水平的主要依據。但在實際的化學實驗教學過程中，仍然存在有些教師不能明確認知教學目標，依舊采用落后的教學模式，教學內容不夠先進等諸多問題。由此可見，在培養學生核心素養的環境下，對高中化學實驗教學策略進行改進探究具有非常重要的意義。

一、高中化學實驗對學生的核心素養要求

化學實驗會根據不同的實驗主題，設計不同的教學活動形式以及教學流程，學生在實驗操作期間可觀察并記錄可能出現的現象與變化，師生之間、學生小組之間均可交流實驗過程、結論，并給出自己的一些看法。通過組織化學實驗教學活動可以鍛煉學生的實驗能力，與此同時，學生創新思維能力也得到培養?；瘜W實驗教學過程中，強化培養學生的核心素養，不僅能夠營造更加活躍的實驗活動教學氛圍，與此同時，還能促進學生自主學習能力的提高，激發學生實驗活動中的主觀能動性。除此之外，對學生化學學科未來的學習發展都有顯著的積極意義[1]。

二、核心素養視角下高中化學實驗教學策略分析

（一）堅持素養為本的課堂實驗教學目標

新課標著重指出了核心素養教育下高中學生化學學科的教學目標，要讓學生能夠學會收集各類學習信息，對物質性質以及化學變化提出可能性的假設;推理分析各種證據，進行證實或證偽的探索式實踐;要能夠發現、提出具有探究價值的化學問題，能夠依據探究目標設計實驗方案，記錄、加工并分析實驗信息獲得結論，與此同時，能夠與同學之間交流實驗探究成果，進一步提出對實驗方案設計、實驗流程，以及實驗信息匯總分析等探究過程的經驗總結與問題反思[2]。

綜上所述，高中化學實驗教學的主要教學目標必然要圍繞學生學科核心素養的培養來展開。在高中化學實驗實施過程中，按照“教、學、評”這一基本教學活動形式，將對學生核心素養培養這一教學目標進行細化。與此同時，根據實驗主題的具體特征，以課標及學生實際情況為依據，進行較小目標的制訂。除此之外，要重點強調學生在實驗過程中獲取知識進行實踐探究的參與度和積極性，也要重視對學生化學實驗探究思考與感悟方法的培養，提高學生的化學學科情感、態度、價值觀。

（二）設計實施趣味化、結構化的創新型化學實驗教學模式

高中化學教材中安排了較多的化學實驗內容，不同化學實驗在操作方面會有不同，但是同一類型的化學實驗在操作中有較多的相似之處。對此，教師在高中化學實驗教學中，合理整合各種教學中的有效資源，找出不同化學實驗操作與分析的共同之處，針對既有資源進行靈活整理，提高高中化學教材中各類實驗的綜合利用，幫助學生提高教材的應用能力，實現舉一反三、觸類旁通的目的[3]。

以人教版的高中化學2“化學能與電能”為例，設計電池采用的方法[4]。為了方便觀察實驗現象，增強學生知識探究能力，許多研究者對原電池的實驗進行了改進，可以從實驗的趣味性和直觀性出發，使用生活中常見的海洋生物球，對實驗進行了改進。

【案例1】

教學目標

1.知識與技能

（1）理解電池的工作原理和構成條件。

（2）強化學生方案執行操作技能。

2.教學過程與教學方法

（1）觀察并記錄實驗中產生的現象、掌握證據信息、歸納實驗證據信息的方法。

（2）針對結果進行思考，掌握簡易電池設計和構建的方法。

3.價值觀念與思維情感

（1）在化學能和電能的學習過程中，掌握化學能向電能轉化的原理，了解生活中化學所具有的重要作用。

（2）在實驗過程中，學生思維能力得到激發，綜合素養得到提升。提高了化學學習的興趣和積極性。

教學步驟

（1）創設情境，引入課題。

（2）指導學生進行小組實驗，問題引導學生通過實驗探究理解原電池構成條件。

（3）進行水果電池的設計和制作。

（4）對實驗的結果進行總結。

教學過程

導入情境：通過多媒體進行電能應用展示。

講解：電能性能及應用特點：環境污染較小，應用方便、使用范圍廣泛。

思考：化學能向電能轉化所需條件，以及轉化的過程。

講解：運用多媒體進行火力發電的原理展示。

板書：電能、化學能、機械能，以及熱能性質。

講解：燃燒是化學能與電能之間轉化的過程。

思考：運用火力進行發電的好處及弊端。

提問：采用什么方法應對火力發電的弊端？

學生：針對火力發電工藝、設備，以及方法進行改進;采用其他發電方式。

思考：采用什么方法可以將氧化反應所產生的能量直接轉化為電能？

實驗：以小組為單位進行實驗操作，組員兩名，分別將銅片和鋅片放到稀硫酸內。

提問：通過觀察發現什么現象？產生這種現象的原因是什么？

學生：可以看到有氣泡附著在鋅片的表面。原因是鋅和硫酸之間發生了化學反應，有氫氣生成;銅片的變化不夠明顯。由于銅的活動性能沒有氫的活躍，因此不能反應。

實驗：由學生分別在稀硫酸中放入銅片及鋅片。

提問：通過觀察可以發現什么現象？

學生：在銅片與鋅片的表面均附著有氣泡。

提問：稀硫酸內銅片沒有變化卻有氣泡生成的原因是什么？

學生：導線中存在電流，其原因是鋅片的電子流失。

提問：通過什么方法針對以上猜想進行驗證？

學生：利用電流計。

實驗：銅片和鋅片分別為電源的正負極，同電流計相連。

提問：通過觀察發現了什么？

學生：發現電流計的指針位置發生改變。

講解：電流計的指針發生偏移，則證明有電流產生，進而驗證了之前的猜想。在原電池的作用下，完成了化學能與電能之間的轉化。講解：多媒體展示原電池的工作原理動畫。

板書、講解：鋅片（負極）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反應）

銅片（正極）：2H++2e-=H2↑（還原反應）

探究：構成原電池條件。

講解、實驗：每組成員八人，協同進行實驗。利用以下材料針對構成原電池的條件進行探究。

提問、討論：（a）至（d）設備中，組成原電池的設備有哪些？

學生：（a）、（b）設備的電流計的指針位置改變，即原電池形成。

講解、小結、板書構成原電池的條件：

1.電解質溶液。

2.兩個活潑性存在差異的電極。

3.能夠自行發生氧化還原的化學反應。

4.構成閉合的回路。

學生活動：可利用各種水果同燈泡或者發光的二極管連接，進行水果電池的制作。

在案例1中，運用學生可以自己籌備的實驗材料（學校小賣部中購買海洋生物球），對課本教材中的實驗進行改進，通過對實驗流程的改進，凝聚學生注意力，增加實驗的趣味性。除此之外，在實驗進行過程中，通過給予課本教材教學目標的分層遞進，設計師生互動問題，借助問題引導，一步一步地推進實驗教學進度，保持實驗流程各個環節的聯系，與此同時，也保證了每一階段實驗活動教學目標的明確實現。

（三）開發運用生活化、微型化的微課型高中化學實驗教學資源

高中化學教學過程中教材中的知識點以及實驗數量均是有限的，學生的課堂教學時間與實驗室操作時間等都是有限的，較多實驗操作過程中也具有一定的風險，不宜學生親自操作[5]。高中化學教師通過從互聯網上選擇貼近學生、符合高中化學教學學習規律的一些素材，可將其制作成微課，利用多媒體進行短視頻展示，還能夠將短視頻分享給學生，讓學生在課堂學習之外去研究與分析。

依靠互聯網中較多化學實驗素材的選擇與應用，有利于讓學生在化學實驗中提高自身學習興趣，提高動手能力，能夠在科學探索的同時增加自身的質疑能力。除此之外，不同化學實驗在互聯網資源分析中應保證可靠性，滿足科學性，而非一些搞笑或者毫無依據的化學實驗，避免誤導學生。

化學知識的學習能夠幫助學生掌握必要的化學知識，還能夠讓學生在生活中利用化學知識去解釋一些生活中的化學現象。除此之外，讓學生知曉化學知識在生活中的實際應用，這也是理論聯系實際，提高對不同化學知識利用以及學以致用的基礎。對此，教師應引導學生仔細觀察生活中的一些現象，從身邊的一些事物著手，發揮化學知識的作用，針對生活中的不同化學現象，教師也需要做好解釋工作[6]。

【案例2】

日常生活中較潮濕的區域鐵件會生銹，隨著生銹的加重，正常的鐵會變成紅色，這個過程中是因為鐵在氧氣以及水的作用下生成三氧化二鐵，根據學過的化學知識，針對鐵屑可通過稀硫酸或稀鹽酸處理，經過處理可改變鐵件本身的顏色，通過使用稀鹽酸或稀硫酸對鐵銹處理后可見鐵銹溶解，有黃色溶液，并可能伴有無色氣泡。水垢在日常生活中也較常見，其中水垢的主要成分是CaCO3和少量Mg（OH）2，根據高中化學實驗，可通過稀鹽酸對水垢進行處理，通過稀鹽酸的使用與水垢化學物質發生反應，能夠輕松地除去水垢，考慮到較多家庭沒有稀鹽酸，此時可在水垢的容器中加入食醋，并稍微加熱，此時水垢上可出現較多密密麻麻的小氣泡，而且水垢能夠輕松地粉碎。通過搜集生活中的化學知識，并利用化學知識去解決生活中的相關問題。

實驗教學的主要目的在于為學生帶來切實的化學學科探究體驗，而探究的本質在于學生的自主思考。在案例2中，教師通過利用生活中用到的一些化學知識，來設計一些小型化學實驗。這些小型實驗所需的實驗環境以及實驗難度相對較容易達成，更加有利于學生參與到實驗的全過程，有助于學生獨立思考、問題意識，以及創新精神的培養，讓學生能夠更加自如地投入并體會實驗本身帶來的樂趣，全方位地體驗應用化學知識解決問題的全過程。

（四）構建與教學目標一致的多元化化學實驗課堂學習評價體系

在高中化學實驗教學樹立以“素養為本”的教學原則前提下，同樣要構建多元化、過程性的評價體系。采用自評、互評相結合的評價方式。實驗教學過程中，應當以學生為主體，整個實驗過程讓學生直接參與其中，尤其是針對學科核心素養教學目標是否達成的評價，注重學生針對目標的實現所進行的自評。通過自評，再一次激發學生對自身實驗過程表現，以及經驗感悟的反思，讓學生從學習態度、學習習慣、思維創新能力等非成績性質的學習成效方面，回顧自己參與實驗活動的過程，再一次固化實驗過程中對自己學科探究能力以及思維方式的啟發，反思自己在學習習慣以及知識技能運用上存在的不足。

另外，在評價指標上，重視過程性評價指標，由教師主導對學生的過程性表現評價，依據學生學習態度、思考探究積極性，以及組內合作探究表現，評價學生實驗過程中的綜合表現。給予表現積極、思維過程清晰嚴謹、學習態度端正的學生正向鼓勵評價，從教師評述方面引導學生有意識地關注自身在化學實驗過程中學科素養的達成情況，引導學生更加重視自己在實驗過程中的實驗信息收集匯總、辯證思考中的綜合表現。

結束語

學科核心素養視角下，教師有必要明確“素養為本”的化學實驗教學目標。積極在課本教材的基礎上，改進化學實驗的結構，增加化學實驗的趣味性，提高化學全過程中學生參與的積極性和自主性。積極利用生活中的化學現象，以及互聯網化學實驗教學資源，充分、合理開發教學資源，培養學生創新意識，增強學生獨立思考的能力。最后，基于“素養為本”的教學目標，對現有傳統高中化學實驗學習評價體系進行多元化優化，提高學生對化學學科核心素養提升的重視程度。

參考文獻

[1]張復政.新時期高中化學實驗教學的不足與改進措施探討[J].科學咨詢（教育科研），2021（08）：256-257.

[2]劉子麗.高中化學實驗教學中發展學生核心素養策略淺析[J].延邊教育學院學報，2021（35）：03，202-204.

[3]卞正彤.學科核心素養引導下的高中化學實驗教學探討[J].科學咨詢（教育科研），2021（06）：246-247.

[4]吳淵清.高中化學實驗教學的問題與對策[J].科學咨詢（教育科研），2020（11）：269.

[5]張華榮，武曉燕，袁東霞，等.基于CCITIAS的高一化學實驗教學課堂中教師教學行為的個案研究[J].河北北方學院學報（社會科學版），2020（36）：05，107-112.

[6]趙偉偉，李瑜.基于核心素養培育的中學化學實驗教學策略研究[J].科學咨詢（教育科研），2020（09）：276-277.

作者簡介：蔣北戰（1978— ），男，漢族，江蘇徐州人，沛縣歌風中學，中教一級，學士。研究方向：化學教育。