基于學生核心素養培養的高中化學實驗教學設計研究

沈沖

摘? 要：在新課程的改革背景下，核心素養培養理念成為各學科教學革新的核心教學理念，對提升學生的動手實操能力以及學科綜合能力有積極的意義。文章立足高中化學實驗教學的視角，從培養高中生的化學核心素養出發，就如何有效設計化學實驗教學方案進行了重點討論，以期助力高中生順利形成化學核心素養。

關鍵詞：高中化學；核心素養；實驗教學

一、基于學生核心素養培養的高中化學實驗教學設計意義

（一）是適應教育領域新思想的需要

隨著教育改革的深入，教育理念與思想都呈現出持續更新的全新形勢，如傳統教育理念側重“雙基”目標的實現，又先后經歷了“三維目標”“核心素養”等一系列全新教學思想的灌輸，旨在借助教育改革的深入更好適應培養高素質人才的全新教育環境，推動教育改革的高質量發展。其中核心素養的培養思想，實際上就是立足推動社會高質量、可持續發展的視角，通過創新高中化學實驗方案、方式等多樣化手段來革新實驗方案，這樣在更有利于適應社會發展需求的同時，最大限度地提高了化學實驗教學質量，有效避免了以往化學實驗教學效能不足這一弊端。比如，教師可以針對性地創新那些枯燥、單調的化學實驗，借助優化后的實驗方案，來充分發揮化學實驗在促進高中生化學核心素養養成等方面的積極作用。

（二）是化學實驗教學方法創新的需要

創新是高中生必備的精神之一，是學生創新思維、創造力、想象力的集中體現，會對學生的個人成長與可持續發展產生深遠的影響。其中化學實驗是將所學的化學知識以多樣化實驗的形式進行呈現或應用，這在鞏固學生所學化學知識的同時，促進了他們創新思維的發展。以往的化學實驗教學，主要采用對照教材中的實驗步驟進行展示，整個過程枯燥，不利于激發高中生主動參與化學實驗活動的興趣，使學生核心素養的培養受到限制。如果教師可以從創新傳統化學實驗形式及內容等角度入手，立足具體的情境問題合理設計新型的化學實驗，將更有利于培養高中生的創新素養，提高學生的化學綜合素質。比如，基于環保這一社會熱點問題，教師可以結合化學實驗的教學需求科學設計實驗方案，確保能在優化化學實驗教學方案及流程的同時，全面培養高中生的化學核心素養。

（三）是化學理論與實踐結合的需要

理論聯系實踐是高質量教育的真諦，也是保障化學教育質量的核心原則之一。其中化學理論知識實際上是對化學研究及實踐活動經驗的總結，能有效指導實踐活動的有序進行。

化學理論知識在一次次化學實踐中可以得到持續驗證，同時可以正確引導社會大眾的實踐活動。教師對化學實驗教學方案進行優化設計，同樣需要密切結合化學基本理論和現實實踐需求。特別是近年來，高考中的許多試題都是考查化學核心素養方面的實踐型類型題，為保證相應的教學效果，教師就必須在指導高中生詳細了解與掌握必要化學理論知識的過程中，借助多樣化的化學實驗活動針對性地提高高中生的創新能力，并借助理論與實踐二者的有機結合全面提高高中化學實驗教學的整體質量。

二、基于學生核心素養培養的高中化學實驗教學設計策略

（一）認識實驗呈現方式，夯實化學實驗教學基礎

實驗本身是化學教學的核心組成部分之一，是培養學生核心素養、鍛煉學生動手實操能力等關鍵能力的必不可少的關鍵教學手段。化學實驗教學設計應幫助高中生統領化學實驗教學的整根主線，包括幫助或者帶領學生一同分析化學教材中所涉及的化學實驗內容，并在這個過程中持續提高學生的化學實驗技能水平。所謂的化學實驗呈現方式，主要是針對化學實驗的教學內容，考慮采取何種呈現方式來吸引學生的注意力，讓他們更加高效地參與到化學實驗活動中，避免因化學實驗活動內容呈現方式的不合理而影響最終的活動效果。

例如，在開展“科學探究”這一基本化學實驗活動期間，整個化學實驗欄目中包含了多種種類及形式的實驗，也包含了不同的探究過程和科學要素，它們都是高中生適應社會可持續發展以及形成未來終身學習基本能力的寶貴教學素材。但是現階段化學教材中涉及的實驗內容形式比較單一，且趣味性、豐富性等并不顯著，這直接影響了學生的觀看效果，也限制了學生創造性思維的發展。因此，針對現階段化學實驗教學的整個體系設計，需要以調動高中生主動參與化學實驗活動為目標，實驗活動需要符合學生自身的學習特征與思維規律，教師可以靈活引進及應用多媒體技術、電子白板等新技術或新設備，革新化學實驗的呈現方式，保證學生在看到呈現在他們眼前的化學實驗內容之后，可以迅速產生強烈的學習興趣，并主動融入其中進行積極思考和深入討論，這樣才有利于保障后續化學實驗教學開展的質量。

以“常見物質的檢驗”部分化學知識教學為例。在實際的實驗教學中，針對K⁺、Na⁺等離子的檢驗，教師在為學生呈現這部分內容的過程中，可以改變傳統直接導入的呈現方式，利用多媒體設備為學生播放一些現實生活中質量檢驗的具體視頻。如為了確保奧運會等各種體育競賽的公平性，賽委會一般會對參賽的運動員進行興奮劑檢查；或者在生活中，為了確認自己的身體健康情況，人們一般會選擇檢測自身的血脂、血糖等指標數據。這種實驗內容呈現方式，無疑可以很好地激發高中生對相關化學知識的學習興趣。

（二）融入化學核心素養，明確化學實驗教學目標

在化學實驗教學中融入核心素養培養理念期間，除了要借助恰當的化學實驗呈現方式吸引學生的注意力外，教師還需要從化學實驗教學設計目標出發，充分考慮化學核心素養培養同常規化學實驗教學之間的聯系，保證可以立足化學核心素養培養的視角切實指導化學實驗教學方案乃至校本教研課程的改革，并將核心素養的相關培養思想及理念切實融入整個化學實驗教學設計的實踐中。從本質上而言，中學化學教學的核心組成部分之一是實驗教學，其不僅肩負著鞏固學生課堂所學化學理論知識的職責，還肩負著能否順利培養學生化學核心素養的責任，會對學生的自學意識形成乃至化學綜合能力的發展產生直接影響。因此在化學課程教學中，教師要全面滲透核心素養培養理念的必然性與必要性，并在化學實驗教學期間，堅定不移地貫徹落實核心素養培養理念。

例如，在化學實驗教學設計中，教師可以基于課程改革的視角，從全面貫徹落實創新型教育的理念出發，結合化學學科核心素養培養的基本要求、標準以及指標等，全面構建一套健全的化學核心素養培養體系，并利用該體系提高整個化學實驗教學的質量。由于核心素養是當下指導化學實驗教學設計的一條核心主線，為整個教學指明了方向，如高階思維培養等都是培養高中生化學核心素養不可或缺的關鍵能力之一，針對性地調整化學實驗教學方案及流程具有其必然性，對學生綜合素質的提升有很大幫助。因此在后續化學核心素養培養的視角下，教師要持續深化化學實驗教學設計改革，密切關注并融合學科核心素養培養的內容及元素，真正持續性培養學生的化學核心素養，貫徹落實新課改下化學教學大綱的基本要求，不斷提升化學實驗教學方案設計的質量，突出本?；瘜W實驗教學的特色，形成科學的化學實驗教學觀念，為后續高質量的化學實驗教學做好鋪墊。

（三）重視實驗設計理論，創新化學實驗教學形式

化學實驗教學設計的一個重要環節就是要系統考慮整堂化學實驗課的流程、步驟以及注意事項等內容，保證教學目標與背景分析的準確性，以及符合學生的認知規律；同時要注意對化學實驗教學中的板書進行美化設計，并對其中有特色的地方進行補充說明，真正地將化學核心素養培養思想貫穿于學生化學核心素養的實踐過程中。針對任何一個部分的化學實驗教學設計，教師都需要在設計中考慮相應的化學反應基本原理，這是整個設計的理論依據；實驗的創新或者改進也需要充分考慮其中的基本化學反應原理，合理選擇各種各樣的化學反應物，優化整個操作程序，科學設置配套的化學實驗裝置等。由此可知，基于基本的化學反應原理創新或者改進化學實驗設計方案，是保障后續化學實驗教學質量的關鍵所在，也是化學教學深入改革的一個重要路徑，避免忽略了化學實驗設計方面的理論指導而直接開展化學實驗，從而不利于提高高中化學的教學質量。

例如，現階段的高中化學教學過程中涉及了多種多樣的化學實驗，如針對“要求學生設計化學實驗方案來區分硫酸鈉與氯化鈉”這一化學實驗設計，不同高中生都會結合自身的思考給出自己的答案：有的高中生選擇硝酸銀作為自己的檢測試劑，有的學生則會選擇氯化鋇作為自己的檢測試劑等。雖然這些高中生在檢測實驗中選擇了相同的實驗原理，但是如果學生選擇硝酸銀，那么具有微溶性的硫酸銀可能會因為不穩定以及易分解的特性等，在反應之后生成難溶性的氧化亞銀，這樣就無法達到相應的化學實驗目的。因此教師在設計化學實驗的過程中，可以結合現階段國內化學教材的內容安排情況，在化學實驗圖片、表格數據等方面下功夫，在展示化學實驗內容時，采用圖片、表格等形式內容，讓學生選擇圖片呈現化學實驗的基本裝置或現象（鑒定鈉與水反應、鐵離子等）、實驗基本步驟（切割金鈉、氨氣制取等）以及實驗細節展示（如濃硫酸與銅之間發生化學反應等）等；有的學生可能會選擇操作示意圖，如嗅聞氣體的氣味，操作容量瓶摻加液體，配置一定物質濃度的溶液，等等。只有在化學實驗方案設計中明確安排內容，才能夠聯系化學核心素養培養的基本要求開展高效的教學活動。

（四）聯系實驗教學目標，優化化學實驗教學方案

化學實驗教學設計的根本出發點是持續優化整個化學實驗的教學流程，助力化學實驗教學質量的提升，充分發揮化學實驗教學在提高學生學習效果方面的效能。在教學中，教師可以通過聯系化學核心素養的培養訴求以及實驗教學目標，對整個化學實驗教學設計方案再次進行整體優化設計，保證可以制訂出一個完善的化學實驗教學設計流程，流程能夠囊括教學設計、教學評價與反思等完整的教學環節，以最大限度地保障化學實驗教學設計方案的完善性與合理性。

例如，在化學實驗教學設計中，教師可以結合化學實驗教學要求以及其他實際教學情況，遵從如下基本流程：導入問題，新課引入——情境創設，引導探究——動手實驗，證偽求實——分析歸納，結論得出——鞏固訓練，深化理解——教學評價，反思優化。經過上述這種完善的化學實驗教學設計流程，教師可以持續融入化學核心素養培養的基本理念，對提高整體化學教學質量有很大的幫助；可以將核心素養培養思想貫穿于整個教學實踐中，確保學生可以學到更有價值、有意義的化學實驗內容。尤其是在不同的化學實驗教學環節，教師都可以適時與學生進行互動溝通，指導學生結合自身的學習情況大膽自主地設計化學實驗方案，不斷提升學生的創造力、動手操作能力以及實驗探究能力等綜合能力，這些都有利于學生化學核心素養的順利養成。

三、結語

總之，以核心素養培養為旗幟引導化學實驗教學改革，是提高化學實驗教學質量的基本要求。在培養學生核心素養的視角下，教師可以從認識實驗呈現方式出發，注重在實驗教學設計中融入化學核心素養的元素，明確化學實驗教學設計目標，同時重視實驗設計理論，聯系實驗教學目標，敢于大膽創新化學實驗教學設計形式，持續優化化學實驗教學設計方案，從而不斷提升化學實驗教學質量。

參考文獻：

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［3］楊小琴. 核心素養視角下的高中化學實驗教學策略研究［J］. 甘肅教育研究，2020，23（10）：57-58.

（責任編輯：廖? 藝）

* 本文系貴州省2017年教育科學規劃課題“基于學生核心素養培養的高中化學實驗教學設計研究”（課題編號：2017B146）的研究成果。