核心素養視角下優化高中化學實驗教學方法研究

黃穎潔

摘 要：化學是一門需要在實驗中驗證、推理、觀察的課程，在“立德樹人”理念的引領下，在高中化學實驗教學中，教師要注重培育學生核心素養，如：社會責任感、科學態度、創新意識、科學探究能力、證據推理能力、模型認知能力、平衡思想、變化觀念、微觀探究意識、宏觀辨識能力等，教師需要創新、優化化學實驗流程和模式，改變之前“教師獨立演示、學生被動觀察”的實驗現狀，而是真正讓學生參與到化學實驗中，來解決問題、探索知識、獲得感悟，展示出化學實驗的育人價值，提升學生化學學科綜合素養。

關鍵詞：核心素養；高中化學；實驗教學

在《普通高中化學課程標準》中對于化學課程核心素養提出了具體的要求，認為化學課程核心素養是弘揚科學精神、落實素質教育的重要組成部分。因此，在高中化學實驗活動中，教師要把培育核心素養當作重要的導向、指引，把化學問題、化學思想、化學知識、化學實驗相互融合，不再只關注學生的化學成績、知識掌握能力，而是要注重訓練學生解析問題、觀察實驗、串聯化學知識的能力，激發學生的學科創新意識，培育學生良好的學習觀、價值觀，讓學生在化學實驗操作中獲得更好的發展，提高化學實驗活動有效性。本文主要探究如何基于核心素養視角優化高中化學實驗教學，科學提出化學實驗教學方法，希望給提高化學課程教育質量提供參考[1]。

一、基于核心素養視角開展高中化學實驗教學的原則

（一）遵循實事求是的原則

化學本身就是一門科學，學生要想深刻理解化學原理，一定要本著實事求是的態度去學習、探究，教師也要遵循實事求是的原則開展化學實驗活動，幫助學生內化化學理論知識，由化學現象認知化學本質，掌握更多的化學學科技能和知識，打造一種事實、客觀的科學探究活動，培育學生向上、健康的價值觀和情感態度。同時，在高中化學實驗教學中，只有遵循實事求是的原則，才能夠激發學生科學探究精神，培育學生嚴謹的科學態度，把客觀事實作為一種準繩。如，在講解物質性質的時候，教師要詳細、具體還原物質原貌，杜絕憑空臆造、揣測，讓學生擁有正確的科學探究方向，鼓勵學生把觀察到的、學習到的如實進行表述，培育學生化學學科核心素養[2]。

（二）遵循啟發性的原則

在高中化學實驗活動中，教師要本著遵循啟發性的原則，成為學生探索、學習化學理論知識的重要引導者，讓學生成為解析化學知識、化學現象的主體，激發學生學習的自主性。教師在設計化學實驗活動的時候，要綜合考查學生的心智水平，引領學生自發性生成化學知識，擁有克服學習困難的決心，時刻保持高度的學習熱情。同時，在設定化學實驗情境的時候，教師要善于提出問題，貼近真實生活、真實情境來探索化學知識，引發學生的深度探索和思考，激發學生的探索精神與求知精神。另外，在化學實驗活動中，只有遵循啟發性原則，才能夠讓學生以合作的方式積極思考、互動，構建完整的化學知識結構，在互學、解惑中更為扎實掌握化學實驗原理和化學理論知識[3]。

（三）遵循循序漸進的原則

在每一個學習活動中，學生想要扎實掌握學科知識都需要一個過程，學習不是一蹴而就的，而是需要學生擁有足夠的耐心、恒心，逐一攻克難點、重點知識，從中總結經驗、規律，形成良好的學習和思考習慣。因此，在高中化學實驗活動中，教師要遵循循序漸進的原則，讓學生的學習過程由具體過渡到抽象、由簡單過渡到復雜，學生在掌握化學理論知識的同時，培育學生化學學科核心素養。教師要善于設計項目式化學實驗活動，綜合考查學生的動手能力、理解能力，明確化學知識的銜接關系，循序漸進解析難點化學實驗過程，讓學生積極解決實驗問題，對化學理論知識有系統化的認知，積累更多的化學技能，獲得“質”的提高和成長[4]。

（四）遵循可評估性的原則

在高中化學實驗教學中，教師要遵循可評估性、可操作性的原則，注重理論教學和實踐操作的融合，讓評價內容與評價目標具備較強的導向性，這樣才能夠展示出評價的診斷優勢、激勵功能，讓學生在化學實驗操作中獲得自信心，更為用心探索化學實驗原理，取得最佳的學習成效。同時，在化學實驗活動中，教師要及時對學生的實驗表現做出評估、肯定，并且要保證評價的公正性、理性、客觀性，展示出評價內容的激勵作用，杜絕“廉價”表揚和“泛泛而談式”的評價，喚醒學生的實驗操作意識，形成良好的動手操作習慣、思索習慣[5]。

二、基于核心素養視角優化高中化學實驗教學的方法

（一）開展項目式實驗活動，讓學生擁有更多實踐的機會

基于核心素養視角下，高中化學教師要采用項目式實驗活動的形式，讓學生擁有更多實踐的機會，在實踐中去內化、關聯化學理論知識，掌握更多生產成本、技術操作、工業設計知識，從中來積累生活常識和經驗，培育學生化學核心素養，實現化學實驗教學和社會生活的關聯，讓化學實驗活動更加新穎、有趣，促使學生的積極參與。如：在“鈉及其化合物”化學課程活動中，教師要讓學生對“鈉元素”有全面化的認知。鈉元素在大自然中是一種生命活動元素，主要是以化合物的方式存在，教師可以帶領學生去了解化學工業發展史，預測鈉及其化合物中的性質，讓學生在化學實驗中去解決問題，以此來訓練學生證據推理能力，激發學生的探究精神[6]。

1.重視學情分析

在高中化學實驗教學中，通過項目式活動的形式，能夠讓學生在實踐中探索化學原理，訓練學生的實操能力、合作能力。在正式開展項目式化學實驗活動之前，教師要重視對學生的學情分析，只有充分了解學生的知識水平、技能掌握程度，才能夠科學制訂項目式化學實驗活動流程和方案。在學習“鈉及其化合物”化學知識之前，學生已經對于氧化還原、離子反應、物質的分類和轉化有一定的了解，本堂課的知識點是“金屬和金屬材料”的延伸和拓展。當前，學生只了解鈉在金屬活動性順序中是較為活潑的金屬單質，對于鈉缺乏全面化的了解。結合學生以上的學情，教師要重視豐富學生對于單質金屬的了解、認知，學會利用原子結構理論來闡述鈉的性質，關聯微觀本質和宏觀現象，讓學生化學體系、結構更加完整。

2.科學制訂項目式化學實驗活動目標

在開展化學項目式實驗活動之前，教師要科學制訂實驗活動目標，讓學生在目標的引領下參與活動、探索知識，提升學生化學學科素養。在“鈉及其化合物”的學習中，教師要讓學生了解如下內容：鈉的性質；鈉和氧氣、水的反應原理；了解鈉引發火災中的撲救原理；鈉和氧氣、水反應過程中的實驗操作注意事項；明確實驗流程；能夠客觀描述實驗現象，保證化學用語的正確性與規范性；分析為什么在化學實驗中只用一小粒金屬鈉。以上是學生在項目式化學實驗活動中需要掌握的知識、原理，以此來引領學生參與實驗活動。教師可以為學生闡述鈉元素在現實生活、工業生產中的實際應用，引領學生去畫鈉原子結構的示意圖，并且開展研究鈉性質的實驗活動，讓學生觀察鈉在空氣中的燃燒、鈉和水之間的反應、鈉燃燒滅火的技巧和方法。

3.趣味開展項目式化學實驗活動

在正式開展化學項目式實驗活動期間，教師要聯系實際生活素材、案例，增強化學實驗活動的趣味性，這樣既能夠讓學生自主參與實驗探究活動，還能夠引導學生結合已知經驗來解決問題、觀察實驗，培育學生化學學科核心素養。首先，教師要讓學生通過查閱資料、實際操作，搜集一些鈉元素在實際生活、工業生產中的具體應用，從中了解鈉的重要性質，培育學生“微觀探析、宏觀辨識”的化學學科素養。其次，教師要讓學生以小組的形式來分析鈉的物理性質，掌握鈉與氧氣處于不同條件下反應的關聯性和區別，以此來訓練學生的知識探究能力、人際互動能力。在此期間，教師要鼓勵學生自主設計化學實驗方案，通過記錄化學實驗現象，得出更為精準、科學、正確的結論，訓練學生證據推理能力、模型認知能力[7]。

（二）開展多媒體教學，培育學生核心素養

基于新課程改革模式下，在高中化學實驗活動中，要想培育學生化學核心素養，教師要創新化學實驗模式和流程，通過開展多媒體教學的形式，讓學生更為直觀地觀察化學實驗、了解化學原理，提高化學實驗活動效率、質量。

1.利用信息技術開展預習活動

預習在高中化學實驗中發揮著重要的作用，學生在預習活動中，能夠大概了解、掌握化學實驗的流程、所需器材、實驗現象等，消除學生參與化學實驗操作的抗拒心理，引領學生多次鞏固、記憶化學理論知識，取得最佳的化學實驗教學成效。同時，教師除了為學生布置學習任務單，讓學生有導向參與實驗預習活動，還可以利用網絡平臺為學生直觀化展示化學實驗過程，讓學生發揮自己的創意、想法來改造化學實驗內容，訓練學生的構思能力、創新能力。

2.在化學實驗課堂中應用多媒體技術

在多媒體教學模式下，能夠把不易理解的化學理論知識生動、形象呈現出來，也能夠清晰化展示化學實驗過程，讓學生獲得良好的學習體驗，培育學生化學學科素養。在傳統的化學實驗活動中，很多化學實驗操作過程較為危險，或者實驗操作會污染空氣，教師只能夠口頭講述化學實驗過程和原理，學生無法直觀化觀察、操作化學實驗。而在多媒體技術的輔助之下，教師可以展示傳統課堂中無法操作的化學實驗，通過多媒體演示的方式，讓學生對化學原理和實驗操作過程有全面化的了解。如：甲烷和氯氣等反應、鋼鐵的腐蝕，這些化學實驗現象不明顯、耗時比較長，教師可以用多媒體設備來展示實驗過程。在鹽水的水解化學實驗中，教師只能夠通過試管實驗、語言講解的形式讓學生了解實驗過程，學生根本無法構建完整的化學概念、理論體系。這時候教師可以利用Flash制作實驗課件，為學生展示電解質電離過程和弱離子水解過程，學生從中來觀察未曾接觸過的微觀世界，深刻理解鹽類水解的本質與重點，在音樂、文字、聲音、動畫的配合之下，讓學生獲得更多的化學知識，帶給學生理想化的學習體驗，提高化學實驗活動質量。

（三）實施綠色化學實驗，提升學生綜合素質

基于學科核心素養的指導下，在高中化學實驗課堂中，教師不僅要讓學生掌握化學操作原理、流程，還要在化學實驗活動中滲透、融入“立德樹人”理念，通過開展綠色化學實驗活動的形式，增強學生的生態意識、環保意識、責任意識，提升學生的綜合素質。

1.選用綠色原材料

在高中化學實驗活動中，教師要選用綠色原材料，以此來增強學生的環保意識，在化學實驗中體現人文素質、環保精神。很多化學實驗物品具備一定的污染性，會對環境和人體產生一定的損害，如果在化學實驗活動中，教師、學生無法科學控制實驗材料的用量，會造成較大的不利影響。在化學實驗活動結束之后，如果不妥善處理實驗廢棄品也會影響環境。因此，教師要選擇綠色、環保的化學物品，以此來減少對于環境、人體的危害，構建綠色化學實驗課堂，滲透德育理念，增強學生的環保意識。如：在“硫酸根離子的檢驗”化學實驗活動中，需要用到的化學物品有硫酸溶液、氯化鋇溶液、鹽酸溶液等，其中硫酸溶液的腐蝕性非常強，會腐蝕人體的皮膚。因此，在開展化學實驗活動的時候，教師要保證化學實驗過程的綠色化、環保化、安全化，可以用硝酸溶液、亞硫酸來替代硫酸溶液，杜絕出現硫酸腐蝕的情況。在正式開展化學實驗活動之前，教師也可以用多媒體課件的方式介紹實驗物品的功能、作用，讓學生快速找出綠色替代品，能夠無污染、健康地完成化學實驗操作，增強學生的環保意識。

2.重視化學實驗室的綠色化管理

在高中化學實驗教學中，化學實驗室發揮著重要的作用，教師要重視化學實驗室的綠色化管理，不僅要做好化學原料的選擇、保存工作，還要有效保管實驗室中的設備、設施，保持化學實驗室的整潔、干凈，這樣才能夠為學生打造溫馨的化學實驗氛圍，培育學生愛整潔、講衛生的良好習慣。首先，在化學實驗室中，杜絕出現實驗物品、設備隨意化擺放的情況，如果化學物品、設備出現問題，會影響化學實驗操作效果，造成環境污染。因此，在完成化學實驗活動之后，教師要督促學生及時清理垃圾、器材，杜絕殘留有害化學品。學生在離開實驗室之前，一定要全面檢查實驗器材。如：苯是有毒物質，學生要全面檢查是否存有苯的殘留物質。另外，教師還可以和學生共同動手操作，借助生活用品來設計化學實驗設備，真正打造綠色化學實驗，減少化學物品對于生態環境的影響，在化學實驗教學中滲透綠色理念，提升學生的綜合素質。

3.利用、回收綠色化

基于學科核心素養的引領、指導下，在高中化學實驗教學中，教師不僅要優化實驗過程，為學生營造良好的實驗環境，還要重視化學實驗品的利用、回收，滲透“綠色化”利用、回收理念，讓環保意識深入到學生的內心中。在以往的化學實驗課堂中，一些有毒的液體與氣體是無法避免的，很多學生為了省事、節省時間，會直接把這些液體、氣體倒入下水道中，甚至會把有毒液體灑在地面上，這樣不僅會影響環境，也會對人的身體、生活造成一定的影響。因此，教師一定要引導學生正確利用、處理化學物品。如：在“氫氣在氯氣中燃燒”化學實驗活動中，會產生多余的氯氣，教師可以讓學生用氣球來收集氯氣，這樣有效避免氯氣釋放在空氣中；對于實驗中的氯化氫氣體，教師可以讓其溶于水，最終形成了氯化氫溶液，避免對于環境產生污染，達到節約化學材料的效果，激發學生愛護環境意識。

（四）創新化學實驗模式，訓練學生學科實踐能力

基于學科核心素養引領下，在高中化學實驗中，教師要善于創新化學實驗模式，注重訓練學生學科實踐能力，讓學生成為化學實驗操作中的主導者，激發學生的科學精神、創新意識，強化對化學課本知識的記憶。

1.注重宏觀、微觀結合，培育學生微觀探析、宏觀辨識能力

在高中化學實驗課堂中，教師要把化學宏觀現象當作教學的出發點，把微觀分子結構當作教學的落腳點，實現宏觀現象、微觀分子結構的融合，訓練學生識別能力、觀察能力。如：在“離子反應”化學實驗活動中，教師可以把實驗的操作權交給學生，讓學生先自主設計、操作化學實驗，在此期間，學生能夠真切識別、觀察溶液的色變過程，感知紅色轉化為無色的過程，最終產生了白色沉淀，電流計指針偏轉幅度慢慢減小，推理出了H2SO4和Ba（OH）2

溶液產生反應，訓練學生宏觀現象的辨別能力。同時，教師可以基于微觀角度引導學生，讓學生去探索H2SO4和Ba（OH）2在混合之前處于水溶液中微粒形式，掌握溶液離子濃度減少反應機理，基于宏觀辨識和微觀探析中掌握化學反應方程式。

2.借助實驗現象變化，培育學生平衡思想、變化觀念

在高中化學實驗活動中，經常會發生實驗預測結果和實驗現象不相符的情況，這就表明在化學實驗中蘊含著平衡思想、變化觀念。由此，在開展化學實驗活動的時候，教師要把這作為一項教學契機，培育學生良好的平衡思想、變化觀念。教師要讓學生獨立操作化學實驗，從中來分析為何會出現實驗現象和預測不相符的情況，引發學生的深度思索，訓練學生化學學科思維能力。如：在“CH4和Cl2取代反應”化學實驗的時候，教師可以帶領學生按照步驟、流程來操作化學實驗，最終得出的結果是“試管中黃綠色慢慢變淺了，但是試管內壁中有黃色油狀物質”，這時候學生就會產生疑惑：油狀物質應該是無色的，但是為什么會成為黃色的呢？教師要給予點撥和指導，讓學生最終得出“因為Cl2溶液過多溶解在CHCl3、CCl4之中，最終才會存在黃色油狀物”。教師可以讓學生把水槽中的水替換為食鹽水，再次操作化學實驗，這時候水槽中會存在一些白色晶體，最終得出“飽和食鹽水中存在溶解平衡”的結論，讓學生基于化學平衡角度去分析出現白色晶體的成因，培育學生良好的平衡思想和變化觀念。

3.預估化學實驗結果，訓練學生創新能力、探究能力

基于學科核心素養導向下，在高中化學實驗活動中，教師要重視訓練學生創新能力、探究能力，讓學生在掌握化學課本知識和學科技能的同時，擁有自己新穎、獨特的學習觀點，從中來感知探索、學習的樂趣。教師要鼓勵學生去預估化學實驗結果，并且讓學生在探究、思索、操作中來驗證自己的預估和猜想，讓化學實驗過程更加有趣。如：在“苯的分子結構”化學實驗活動中，學生提出了“苯分子結構中存在碳碳雙鍵嗎”的問題，教師要鼓勵學生圍繞問題來自主設計實驗、操作實驗，最終得出“不存在”的結論。通過探究式的化學實驗活動，能夠讓學生擁有操作化學實驗的主導權，訓練學生證據推理能力、創新能力，在動手操作中更為扎實地記憶、掌握化學課本知識，培育學生化學學科核心素養。另外，教師要善于優化化學實驗，用學生感興趣的方式來開展化學活動，如，融入生活元素、案例、現象等，增強學生探究意識。

結束語

綜上，在高中化學實驗教學中，教師要圍繞“新課標”“立德樹人”理念來開展化學實驗活動，讓學生主動分析化學實驗中的已知條件，從中來推理未知條件，掌握化學知識規律，闡述化學現象、化學原理，強化對化學課程知識的記憶，培育學生化學核心素養，促進化學實驗教學的優化和創新。

參考文獻

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