高中化學實驗校本課程的研究與實踐

摘 要：高中化學實驗是化學教育中不可或缺的一環，它既能夠幫助學生鞏固、拓展理論知識，又能夠培養學生的實踐能力和科學思維。為提高高中化學實驗的教學效果，激發學生的學習興趣，開發化學實驗校本課程逐漸成為滿足教學需要的必然之舉。探討了高中化學實驗校本課程的開發原則和實踐策略，并分析了其在教學實踐中的效果。

關鍵詞：高中化學；實驗；校本課程；實踐

基金項目：廣西教育科學“十四五”規劃2021年度廣西高考綜合改革專項課題“新高考背景下學校校本課程開發的實踐研究——高中化學校本課程《美麗化學》開發為例”（課題編號：2021ZJY1753）。

作者簡介：邱立明（1978—），男，廣西師范大學附屬中學。

化學實驗作為高中化學學科的重要組成部分，對培養學生的綜合素質與核心素養起到了至關重要的作用。然而，傳統的化學實驗教學，往往局限于標準化實驗操作和簡單的實驗現象展示，無法完全滿足學生的學習需求與能力成長需要。因此，開發適合的高中化學實驗校本課程，成為一項重要的研究課題。當前，隨著教育理念的不斷更新和教學改革的推進，越來越多的學校開始重視校本課程的開發和實施。校本課程是以學校的特色和資源為基礎，根據學生的實際需求和教學目標，自主設計、開發的課程。與傳統的標準化課程相比，校本課程更加貼近學生的生活、學習環境，更加符合學校和學生的實際需求。本研究旨在探索高中化學實驗校本課程的開發原則和實踐策略，提出高中化學實驗校本課程的開發模式，為推動高中化學實驗校本課程的發展、培養學生的核心素養提供參考。

一、高中化學實驗校本課程的開發原則

（一）目標性原則

目標性原則是高中化學實驗校本課程開發的基礎。在設計實驗內容之前，教師應明確教學目標，并確保實驗內容與目標相契合。第一，分析學生的學習需求和學科發展趨勢，了解學生在化學實驗方面的知識和技能水平，以及當前教育體系對化學校本實驗教學的要求［1］；第二，根據教學目標，選擇合適的實驗項目和實驗內容，確保實驗能夠有效地幫助學生掌握、鞏固相關的化學知識和實驗技能。

（二）趣味性原則

趣味性原則是高中化學實驗校本課程開發的重要原則之一。化學實驗本身就是一種充滿趣味性和神秘感的活動，通過設計有趣的實驗活動和富有創意的實驗方案，教師可激發學生的好奇心和求知欲，提高他們對化學實驗的興趣和參與度。具體實施中，教師可選擇具有良好視覺效果的實驗，或者設計與學生生活相關的實驗，使學生能夠更加直觀地感受到化學實驗的魅力，從而更加主動地參與到實驗過程中。

（三）實踐性原則

實踐性原則是高中化學實驗校本課程開發的核心原則。高中化學是一門實踐性很強的學科，教師通過校本課程實踐，能夠加深學生對化學原理的理解，培養他們的實踐動手能力和實驗技巧。在開發化學實驗校本課程時，教師應選擇能夠展示化學原理和實驗技能的實驗項目，使學生能夠親身參與實驗操作，并通過觀察、分析實驗現象和結果，加深對化學理論的理解。此外，教師還可設計一些探究性實驗，讓學生自主思考，設計實驗方案，以此培養他們的科學思維和實驗設計能力。

（四）靈活性原則

靈活性原則是高中化學實驗校本課程開發的重要原則之一。不同學校的教學資源和條件存在差異，因此，教師開發的實驗課程需要具備一定的靈活性，在選擇實驗項目和實驗方法時，應根據學校的實際情況進行調整和補充。教師可根據實驗設備、實驗材料和實驗場地的情況，對實驗內容進行調整，確保實驗的可行性和有效性。此外，還可根據學生的興趣和需求進行個性化的實驗設計，使實驗更貼近學生的實際情況。

二、高中化學實驗校本課程開發實踐策略

（一）深化課堂教學內容，提高學生學習效果

深化課堂教學內容，是進行高中化學實驗校本課程開發的重要舉措。具體實施過程中，教師可采取如下幾方面的策略。

首先，可引入新穎的實驗裝置和儀器。教師可在實驗課程中引入新穎的實驗裝置和儀器，如高級顯微鏡、紅外光譜儀等，引導學生參與實驗設計、搭建實驗裝置［2］。這種實踐性的學習方式，能夠增強學生對實驗原理和儀器操作的理解，并提升他們的實驗技能。同時，這樣的實驗裝置和儀器，也能激發學生的學習興趣，使他們更加主動地投入實驗中。

其次，可深入探究化學反應機制。在校本實驗中，教師可引導學生觀察和研究化學反應機制和過程。通過進行有針對性的實驗設計，讓學生參與實驗，觀察化學反應的變化和產物的形成，探究反應的速率、能量變化。這樣的實踐性學習能夠讓學生更加深入地理解、掌握化學反應的本質，培養他們的科學思維和實驗設計能力。

再次，可引入實際應用案例，將化學知識與實際生活、工程應用相結合，開發更具生活化特點的化學校本實驗，從而激發學生的興趣和學習動力［3］。例如，教師可帶領學生探究在生活中應用的材料，如染料、涂料、塑料等，讓學生了解這些材料的制備方法、特性和應用領域，并結合相關的實驗設計，讓學生進行材料合成，深入理解化學原理在生活中的體現。

最后，教師應重視開展實驗結果分析、討論活動，指導學生從多個角度出發思考問題，并培養學生的批判性思維和科學論證能力。從整體來看，這種分析和討論的過程能夠拓展學生的思維，促使他們將實驗結果與理論知識相結合，從而加深對化學原理的理解。

（二）結合生活中的案例，激發學生探究興趣

結合生活中的案例，激發學生的學習興趣和探究欲望，能夠使學生更加主動地參與化學實驗的學習。在校本實驗的具體設計中，教師可采取如下策略。

首先，選擇與學生日常生活相關的案例。一般來講，學生對與自己日常生活有關的話題更加感興趣，因此，在化學實驗校本課程中，教師可選擇一些與學生生活息息相關的案例，如食品安全案例、環境污染案例等。例如，教師可設計針對食品添加劑的實驗研究，讓學生了解添加劑的種類、作用和安全性。學生可親自做實驗，探究不同添加劑對食品的影響，從而引發他們對食品安全和健康的思考，提高他們的化學素養和科學意識。

其次，設計有趣且具有挑戰性的實驗方案。為激發學生的探究興趣，教師設計的實驗方案應具有一定的趣味性和創意性。教師可設計一些具有謎題性質的實驗，讓學生在實驗過程中，面對一些未知的現象或問題，以此激發他們的好奇心和求知欲。例如，教師可設計一個模擬犯罪現場的實驗，讓學生通過分析物證、比對實驗數據，進行推理并解決問題，這樣既能夠培養他們的實驗技能，又能夠鍛煉他們的邏輯思維和科學推理能力。

再次，應鼓勵學生參與實驗設計和問題探究。在化學實驗校本課程中，教師應給予學生一定的自主權和創造空間，鼓勵他們根據自己的興趣進行實驗設計和探究。學生可從日常生活中觀察到的現象出發，提出自己感興趣的問題，并設計相應的實驗來進行驗證和研究［4］。這種自主性的學習方式能夠提升學生的創造力和實驗設計能力，培養他們獨立思考、解決問題的能力。

最后，應及時反饋、評價學生的學習成果。在化學實驗校本課程中，及時反饋、評價學生的實驗成果，對于激發學生的學習興趣和探究欲望有重要作用。教師可通過口頭或書面形式，給予學生有針對性的反饋和指導，鼓勵他們繼續探究和思考。此外，教師也可組織一些實驗成果的展示、分享活動，讓學生有機會展示自己的成果，從而讓他們產生自豪感和學習動力。

（三）拓展課堂學習內容，培養學生核心素養

拓展課堂學習內容，也是高中化學實驗校本課程開發的一個重要方面，這有利于培養學生的核心素養。具體實施中，教師可采取如下幾方面的策略。

首先，可引導學生進行科學研究和探索。在化學實驗校本課程中，教師可鼓勵學生做一些小型的科學研究項目，以此培養他們的科學探究、創新能力。例如，學生可選擇一個感興趣的化學領域，進行相關的文獻調研、實驗設計活動，并撰寫科學報告。這樣的實踐性學習方式，不僅能夠拓展學生的知識面，還能夠培養他們的科學溝通、科學寫作能力。

其次，注重數據分析和結論歸納。在實驗過程中，學生需要進行數據收集、整理、分析活動，從而得出合理的結論。通過分析實驗數據并歸納結論，學生可鍛煉觀察、實驗能力，提高數據處理、分析的能力。同時，這樣的實踐活動還可幫助學生理解科學方法論和科學研究的過程，培養他們的科學研究能力和實驗設計能力。

再次，注重跨學科融合。在化學實驗校本課程中，教師可融入其他學科的知識和方法，拓展學生的學習內容。例如，教師可結合物理、生物學等學科的知識，設計實驗項目，研究化學與其他學科之間的關系和交叉應用。這樣的學科融合能夠幫助學生建立更為全面和綜合的學科認知體系，培養他們的跨學科思維和創新能力。

最后，進行分層化項目設計。在教學條件允許的前提下，教師可進行分層化的實驗設計，將拓展性強的化學實驗提供給化學基礎牢固、有一定的科學探究素養、渴望開展具有挑戰性的實驗項目的學生。如，對于學習能力一般的學生，教師可設計檢驗牙膏成分、測定雨水pH值的實驗，旨在鞏固學生的知識基礎，發展學生的實踐能力；而對于學習能力較強的學生，可設計制備硫酸亞鐵銨、制作簡易電池的實驗，從而實現教學拓展的目的。

三、高中化學實驗校本課程開發實踐效果

開發高中化學實驗校本課程的主要目的是提升高中化學教學效果，培養學生的實踐能力與科學素養。結合筆者的實踐，本文認為高中化學實驗校本課程開發具有如下效果。

（一）顯著提升課堂教學的成效

通過開發化學實驗校本課程，教師能夠更好地滿足學生的學習需求，使實驗內容更貼近課程要求和學生的實際情況。在傳統的化學實驗教學中，實驗課程教學往往以簡單的演示為主，學生只能被動地觀察、記錄實驗現象［3］。而化學實驗校本課程設計凸顯了學生的主動參與和實踐操作，使學生能夠親身體驗化學實驗的過程，更深入地理解、掌握化學原理。

在化學實驗校本課程中，學生通過參與實驗設計、搭建實驗裝置、進行實驗操作等多個環節，可培養良好的實驗技能和實驗設計能力。在實驗情境中，他們能夠更加獨立地思考并解決實驗中的問題，這能夠鍛煉他們的實驗技巧和實驗思維能力。同時，化學實驗校本課程還能培養學生的觀察力和實驗數據分析能力，因為在這樣的課程中，學生需要仔細觀察實驗現象、記錄實驗數據并進行數據分析。這樣的實踐性學習方式可使課堂氛圍變得更活躍，使教學效果得到顯著提升。

（二）培養學生的問題解決能力

相較于傳統的化學實驗課程，化學實驗校本課程更注重培養學生的實踐能力和科學思維能力。通過設計并實施實驗項目，學生在解決實際問題的過程中，可培養分析問題、提出假設、進行實驗驗證并總結結論的能力。

在化學實驗校本課程中，學生不僅需要進行實驗操作，還需要從實驗現象和實驗數據中提取問題，進行科學探究。他們需要運用所學的化學知識和實驗技巧，分析和解釋實驗結果，從而得出結論。在這一過程中，學生能學會提出合理的假設、設計可行的實驗方案的方法，培養自身的實驗設計能力和科學研究能力。通過不斷實踐，學生會逐漸掌握科學研究的基本步驟，這能夠培養他們的科學思維和問題解決能力。

（三）促進學生的全面發展

化學實驗校本課程不僅注重學科知識的傳授，還注重培養學生的綜合素養。在校本化學實驗課程中，學生需要合作與交流，這能夠培養他們的團隊合作精神和溝通能力。同時，實驗過程中的觀察、記錄、分析和思考，也能夠培養學生的觀察力和邏輯思維能力。

在化學實驗校本課程中，學生需要與同學分工合作，共同完成實驗項目。這樣的合作性學習方式，可使學生學會傾聽和尊重他人的觀點，培養他們的團隊協作和溝通能力。同時，實驗過程也會促使學生以科學的態度去觀察、理解現象，培養他們的觀察力、實驗技巧和邏輯思維能力。學生在實驗中，會不斷調整實驗條件、改進實驗方法，培養創新精神和實驗設計能力［5］。

（四）提升教師的專業素養

化學實驗校本課程對教師的專業素養提出了更高的要求。教師需要深入研究學科知識和實驗技術，不斷更新實驗內容和教學方法，提升自己的教學水平。通過在實驗過程中與學生展開互動，并給予學生合理的反饋，教師能夠更好地了解學生的學習需求，進一步改進教學方式，提高自身的教學能力。

在化學實驗校本課程的開發過程中，教師需要掌握先進的實驗技術和安全知識，熟悉實驗操作和實驗裝置的搭建步驟。教師需要不斷學習和研究學科知識，更新教學內容，使實驗與學科知識緊密結合。通過實踐中的反思和總結，教師能夠發現問題并加以解決，不斷提升自身的教學能力和專業素養。

結語

綜上所述，高中化學實驗校本課程的開發，對于提高教學效果、培養學生的實踐能力和科學素養具有重要意義。在實踐過程中，教師需要遵循目標性原則、趣味性原則、實踐性原則和靈活性原則，通過深化課堂教學內容、結合生活案例和拓展學科核心素養等策略，不斷完善化學實驗校本課程。通過實踐的檢驗，相信高中化學實驗校本課程能夠為學生提供更好的學習體驗，培養出更多具有創新精神和實踐能力的化學人才。

［參考文獻］

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