學科核心素養在高中化學實驗教學中的滲透

摘 要：2022年版的普通高中化學課程標準指出，化學教學應指向發展學生的核心素養，培養學生形成適應社會的關鍵能力與必備品質，引導學生在學習活動參與中，深入地理解化學理論知識，發展學習的證據推理能力，樹立科學探究與創新意識，并樹立正確的社會責任感.實驗作為高中化學教學中的主要組成部分，需要承擔起培養學生形成化學核心素養的職責，優化實驗教學指導方法，助力高中生的全面發展.基于此，文章以高中化學實驗教學為例，對學科核心素養滲透的原則以及有效策略展開了分析.

關鍵詞：實驗教學；學科核心素養；高中化學

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1008-0333（2023）30-0131-03

收稿日期：2023-07-25

作者簡介：劉尚峰（1980.12-），男，江蘇省徐州人，本科，中學一級教師，從事高中化學教學研究.

在化學課程的教學中，實驗無疑是十分重要的教學環節，它的作用不言而喻.但是在以往的高中化學實驗教學中，許多教師受到高考指揮棒的影響，將化學實驗教學的目標定位在提升考試成績上，為了提高教學的效率，讓學生在最短的時間內掌握更多的考點，教師一般會采取講授式的方式，或教師示范實驗操作過程，學生們真正參與到化學實驗操作過程的機會極少.在化學實驗完成之后，大部分教師會直接根據實驗內容總結出更為完整的化學概念、規律，在這樣的課堂教學模式下，學生的實驗能力、證據推理能力、總結歸納能力、科學態度以及社會責任并不能得到預期的發展.在以學科核心素養為導向的課程改革背景下，要求化學教師能夠通過實驗，夯實學生的化學基礎知識，在實驗探究中檢驗理論知識，提高學生的化學學習積極性，促使學生掌握化學學科基本知識與基本技能，逐漸走向深度學習，獲得學習能力、思維能力以及情感態度價值觀等多方面的發展，培養出高素質、能力強的新時代接班人.

1 學科核心素養在高中化學實驗教學中滲透的原則

1.1 直觀性原則

實驗是具備創新性與思維性的活動，也是發展學生形成化學學科素養的載體.當前高中許多學生對于化學存在一定的排斥心理，認為化學知識過于抽象難懂、枯燥乏味，而學習者的學習情感是否能夠得到滿足，直接影響著學習效果的好與壞.通過化學實驗的組織，可以將抽象、生澀難懂的化學知識轉化為直觀的、形象的方式呈現在學生的眼前，有助于提高學生化學學習興趣，降低知識理解難度，從而形成積極的學習情感^[1].

1.2 過程性原則

在新課改中著重地強調了學習過程的重要性，認為教師在教學過程中應將側重點放在學習過程中，堅持過程性原則，化學實驗教學同樣如此.想要在化學實驗教學中促使高中生形成學科核心素養，需要教師讓學生真正地參與到化學實驗的設計、猜想、操作、驗證以及總結、反思等全過程之中，促使學生在化學實驗的實踐操作中，感受到實驗的價值，讓學生成為化學學習的探究者，在探究中積累經驗、獲得能力的鍛煉，實現知識的遷移與運用.

1.3 深度性原則

在以學科核心素養滲透為目的的高中化學實驗教學中，需要教師指導學生走向深度的學習，此時實驗學習已經不能停留在單純的實驗驗證上，教師應以實驗為載體，促進學生辯證思維、科學探究能力、科學態度等方面的深入發展.因此，在化學實驗教學設計中，教師應適當地提出問題，以問題驅動學生的思考，引領學生在化學實驗探究中實現從低階思維到高階思維的過渡，兼顧能力與品格的共同成長，從而促使高中生形成適應未來社會發展的必備能力與品格^[2].

2 學科核心素養在高中化學實驗教學中滲透的有效策略

2.1 聚焦學科核心素養，設計實驗教學目標

教學目標的設計是開展教學活動的重要依據，為了保障教師在化學實驗教學中具備明確的目標，一切的教學活動設計、教學方法實施都為教學目標的實現服務，需要教師從化學核心素養的視角出發，設計實驗教學目標，帶領高中化學教師走出“以成績論成敗”的錯誤教學觀，使教學目標設計不再局限于知識學習，更加側重于學生在化學實驗學習中的關鍵能力發展以及必備品格形成^[3].以“用化學沉淀法去除粗鹽中的雜質離子”的實驗教學為例，在此次的實驗教學目標設計中，教師應從化學學科核心素養的不同維度入手，即為宏觀辨識與微觀探析、證據推理與模型認知、科學探究與創新意識、科學態度與社會責任等，尋找化學核心素養組成要素與該實驗的深層次融合點，進而確定實驗教學目標，具體為：（1）在本次實驗學習中，能夠把握物質變化的表征，解釋化學沉淀的本質；（2）對比檢驗試劑，能夠在比較分析中正確理解離子去除雜質的標準，樹立正確的化學觀念，針對本次實驗開展推理，尋找驗證猜想的證據，建構“溶液去雜”的化學模型；（3）從現象與結構出發，設計研究方案，從化學實驗的探究中掌握純鹽提取過程中的化學反應原理與實驗方法，經歷獨立思考與團結協作的過程，培養團隊精神以及創新意識；（4）學生要經歷實驗設計、猜想、操作、驗證等過程，形成科學邏輯思維與科學研究精神，注重化學知識在生活中的運用，建立化學實驗與生活之間的聯系，學會用化學知識服務生活、服務社會.由此可見，每一個教學目標的設計都緊緊地圍繞化學素養，比如在教學目標（1）中“能夠把握物質變化的表征”即為宏觀辨識，“解釋化學沉淀的本質”即為微觀探析；教學目標（2）指向證據推理與模型認知；教學目標（3）指向科學探究與創新意識；教學目標（4）指向科學態度與社會責任.富含化學核心素養的實驗教學目標設計，有助于轉化化學實驗教學低效的問題，為化學學科核心素養的滲透做好了鋪墊.

2.2 基于化學事實，引領學生樹立化學觀念

許多的化學概念、化學現象都是科學家經過大量實驗研究發現并總結出來的，從某個方面來說，沒有實驗，就不會有人發現化學，也就沒有化學這門學科了.在化學實驗教學中，需要教師基于化學事實，引導學生以事實為依據，組織學生在實驗學習中通過觀察與探究邁進化學領域，在化學世界的海洋中遨游，一步一步地解密化學的神秘面紗，并樹立化學觀念，能夠在化學問題解決中立足于化學學科的視角審視，學會站在化學的視角分析生活中看到的各種現象，由此引領學生形成化學觀念.如在“糖類的性質”實驗教學中，通過對教材內容的分析，發現教材對于此次實驗的描述不夠細致，只是進行了簡單的描述，若是閱讀課本內容，并不能真正地讓學生學會從物質的類型角度進行分類，學生不會根據是否水解及水解產生的單糖分子數，以及是否被銀氨溶液與新制氫氧化銅等弱氧化劑氧化等判斷不同糖的類型，鑒于這一問題，教師可以基于化學事實設計實驗內容，取少量的葡萄糖，觀察其狀態，再將其滴入到有水的試管中振蕩，觀察葡萄糖和水的溶解情況.接下來在潔凈的試管內加入濃度為2%的1 mL硝酸銀溶液，在振蕩試管的同時，逐滴加入2%的稀氨水，直到沉淀完全溶解為止，隨后加入濃度為10%的1 mL葡萄糖溶液，振蕩并水浴加熱.再取另一支試管，在其中先后加入10%的2 mL NaOH溶液、5%的5滴CuSO₄溶液，最后加入10%的2 mL葡萄糖溶液，加熱，要求學生在實驗中觀察現象.在本次實驗中學生們獲得了直觀的認知，有助于學生理解葡萄糖的性質，促使學生形成極強的化學觀念.

2.3 以任務設計驅動探究，強化證據推理能力

在以往的化學實驗教學中，一方面學生無從下手，另一方面學生缺乏學習動機，而學科核心素養滲透下的實驗教學，要求抓住機會發展學生形成分析推理以及科學探究的能力，因此教師應善于運用任務驅動式教學法，將化學實驗教學的側重點從關注學習結果轉移到關注學習過程，為學生提供充足的探究空間與思考實踐，帶領學生在實驗假設、資料搜集、現象分析、歸納論證中，獲得證據推理能力的發展，鍛煉化學思維能力.如在“離子反應”的一課教學中，教師就可以通過實驗任務布置的方式，促進學生形成濃厚的科學探究熱情，進而形成證據推理素養.首先，教師可以借助士兵飲用“啞水”后出現腹痛、變啞的故事創設情境，引發學生思考，并要求學生用實驗的方式解答“為什么喝啞水會導致腹痛、變啞甚至是死亡的事情發生？啞水中的什么物質導致人的腹痛、變啞？CuSO₄與‘安樂泉’中的水混合會發生怎樣的化學反應？”教師借助故事創設情境，并給學生布置了實驗探究任務，為了促進學生的實驗探究任務完成，教師可以結合學生的各項能力發展情況，建立實驗探究小組，保障小組內的人員異質，小組之間的實力差距最小，要求學生在實驗探究中查閱資料，準備實驗材料，設計實驗操作過程，記錄實驗數據，并通過實驗現象的觀察以及實驗數據的整理分析，推理出化學現象出現的根本原因，進而得出實驗結論，促使學生證據推理能力以及科學探究能力的發展.

2.4 規范實驗意識，培養科學態度與社會責任

科學態度與社會責任培養是區別于傳統應試教育的體現，也是化學核心素養的主要組成部分，需要建立在學生具備化學探究熱情以及探究能力的基礎上，能夠認識到化學知識學習對于社會建設與發展所起到的巨大貢獻，學會利用化學知識與技能保護環境與資源，促使學生在化學學習中深入地理解化學、技術、社會與環境之間存在的聯系，讓高中生可以積極地參與到與化學有關的社會問題解決中.因此，在高中化學實驗教學中，教師應有意識地聯系社會、環境，引領學生樹立化學知識的實踐運用意識，形成正確的科學態度、生態環境觀念以及家國情懷等.如在“銅與濃硫酸”的演示實驗教學中，教師可以適當地改進實驗教學過程，在此次實驗教學中培養學生形成嚴謹求實的科學態度，能夠致力于綠化化學的實現提出新的想法，鼓勵學生在化學領域中創新與創造；能夠結合“銅與濃硫酸”的實驗結論，嘗試解決與化學有關的社會問題與環境問題，并做出正確的價值判斷.在這個過程中，教師可以引領學生就“銅與濃硫酸”實驗中存在的二氧化硫氣體泄漏問題展開研究，師生互動討論如何改進化學實驗才能防止二氧化硫氣體泄漏，減少對空氣質量的污染.通過化學實驗教學培養學生形成環境保護意識，能夠主動地承擔社會責任.[BP（]

綜上所述可知，在高中化學實驗教學中滲透學科核心素養，需要教師遵循直觀性、過程性以及深度性原則，能夠優化化學實驗教學方式，結合化學實驗的教學特點以及高中生的發展特征，引領學生逐步地形成化學核心素養.作為高中化學教師應堅持以新課改為依據，以學科核心素養培育為目標，以化學實驗教學為載體，促使高中生在化學實驗學習與探究中獲得全方面的發展.

參考文獻：

[1] 顧紹平.基于核心素養的高中化學探究性實驗教學策略[J].數理化解題研究，2023，574（09）：99-101.

[2] 代曉蘭.新課標下高中化學實驗的探究式教學策略分析[J].數理化解題研究，2022，562（33）：131-133.

[3] 段力能.基于核心素養的化學實驗教學探索[J].教學管理與教育研究，2022，7（23）：96-97.

[責任編輯：季春陽]