基于核心素養的高中化學實驗教學策略

陳杰

摘 要：化學核心素養是指學生在化學學科中應該具備的、能夠適應終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力。在高中化學教學中，實驗是培養學生化學核心素養的重要途徑。在化學實驗教學中，教師應該注重培養學生的實驗技能和科學探究能力，同時也要注重培養學生的科學精神和人文素養。

關鍵詞：高中化學；核心素養；實驗教學

實驗教學是化學教學中非常重要的一個環節，它能夠幫助學生更好地理解和掌握化學知識，培養學生的實驗技能和科學探究能力。在實驗教學中，學生可以通過觀察、實驗、記錄等手段，親身體驗化學變化的規律和原理，了解化學物質的結構和性質，培養觀察、分析和解決問題的能力。同時，實驗教學還能夠培養學生的動手能力、團隊合作精神和創新意識，提高學生的科學素養和社會責任感。

一、明確教學目標，強化學生化學核心素養

高中化學實驗教學是化學教育的重要組成部分，它對于培養學生的化學核心素養，提高學生的實驗技能、觀察能力、問題解決能力以及培養科學態度等方面具有重要的作用。在高中化學實驗教學中，目標是引導學生展開實驗的基礎。

（一）教學目標要明確具體

教學目標應當明確、具體、可衡量。教師在設計實驗教學時，應當根據學生的實際情況和學科特點，制定明確的教學目標，包括實驗操作技能、觀察能力、問題解決能力以及科學態度的培養等。這些目標應當具有層次性、遞進性，由易到難，逐步提升學生的能力水平。以“粗鹽的提純”（必修1，P5—P7）的目標為例，一是要讓學生初步學會檢驗、分離、提純的實驗方法；二是能根據粗鹽的性質初步設計提純實驗方案。

（二）教學目標要突出核心素養的培養

化學核心素養包括實驗操作技能、觀察能力、問題解決能力、科學態度等方面，教師在設計實驗教學時應當充分考慮這些方面，通過實驗操作、觀察、思考、討論等方式，讓學生逐步掌握化學知識，培養化學思維和科學素養。好的實驗教學設計可促進“科學探究與創新意識”養成，化學實驗教學是培養學生核心素養的重要陣地[1]。在實驗教學中，教師要注重培養學生的實驗操作技能、觀察能力和問題解決能力，同時還要注重培養學生的科學態度和實驗素養，包括安全意識、環保意識、科學精神等方面。通過實驗教學，學生不僅能夠在化學知識上得到提高，還能夠培養出良好的科學素養和實驗素養。以“碘水的萃取與分液”（必修1，P6）教學目標中的核心素養培養為例，本次實驗需要學生理解分液、萃取等基本概念，并能夠運用這些知識解決實際問題，如從碘水中提取碘，掌握分液漏斗的基本操作，并能夠正確使用分液漏斗進行實驗。觀察實驗現象，分析實驗結果，并能夠根據實驗結果得出結論。

化學是一門與生活密切相關的學科，通過實驗教學，可以讓學生將化學知識應用到實際生活中，解決生活中的問題。實驗教學不僅僅是動手操作的過程，更是思維的過程。通過實驗教學，可以鍛煉學生的思維能力，培養他們的創新精神和解決問題的能力。

二、優化實驗設計，培養學生實驗探究能力

高中化學實驗教學應當明確教學目標，緊緊圍繞化學核心素養，讓學生通過實驗操作，增強自身的實驗技能、觀察能力、問題解決能力以及科學態度等。教師應該高度重視化學實驗教學，借助科學的方法，給學生提供積極引導，讓學生可以大幅提升個人的實驗能力，深入掌握化學的各項原

理[2]。在化學教學中，實驗是幫助學生理解和掌握化學知識的重要手段，優化實驗設計對于培養學生的實驗探究能力具有重要意義。

（一）優化實驗設計

優化實驗設計可以增強學生的實踐能力和實驗技能。通過優化實驗設計，學生可以在實驗中更加明確實驗目的、實驗步驟和實驗結果，從而更好地掌握化學實驗的基本技能和方法。首先，要根據教學目標和教學內容選擇合適的實驗項目。教師需要結合學生的實際情況和教學大綱的要求，選擇具有代表性的實驗項目，以確保實驗教學的有效性和針對性。以人教版高中化學必修1“鈉及其化合物”的教學為例，通過此前的學習，學生對物質的分類及轉化、離子反應和氧化還原反應有了一定的掌握，本節就是從反應規律的角度來探究鈉及其化合物的性質，讓學生從微觀視角認識物質結構與變化，為此，教學中利用“鈉與氧氣的反應”（必修1，P46—P48）實驗，對金屬鈉的物理性質和化學性質展開探究。

其次，要設計科學合理的實驗方案。教師需要充分考慮實驗的可行性、安全性以及實驗數據的可處理性，以確保實驗過程的順利進行。同時要引導學生對實驗數據進行分析，從中獲取新知識，以加深學生對化學知識的理解和掌握。如在空氣中加熱金屬鈉，觀察實驗現象，空氣中加熱鈉，觀察到鈉迅速熔化成為一個小球，并且發出黃色的火焰，同時伴有輕微的爆鳴聲。這個過程會釋放出大量的熱量，使得鈉迅速熔化并形成小球。同時，鈉也會與空氣中的氧氣發生反應，產生燃燒現象，發出黃色的火焰。

（二）關注探究能力培養

通過探究能力的培養，學生可以在教師的指導下，自主設計實驗方案、進行實驗操作、分析實驗結果，這不僅有助于提高學生的實踐能力，還可以培養他們的創新精神，激發他們的創造力。首先，教師需要讓學生明確實驗探究的目的和意義，幫助他們建立正確的實驗探究觀念。該環節可以通過展示教學目標達成。其次，教師需要讓學生了解實驗探究的基本方法，如觀察、分析、假設、驗證等，并指導他們按照正確的步驟進行實驗操作。最后，通過實驗探究提高學生的問題解決能力和創新思維能力。教師需要鼓勵學生發現問題、提出問題、解決問題，并給予他們充分的支持和指導，幫助他們提高問題解決能力和創新思維能力。如在“鋁與氧氣的反應”（必修1，P48）的實驗教學中，可用問題“鋁在氧氣中燃燒時，其顏色和亮度如何變化？”“燃燒產生的白色物質是什么？”“鋁燃燒時產生的熱量和煙霧量如何？”“對比鋁在氧氣中燃燒和在空氣中燃燒的現象，兩者有何不同？”引導學生思考并展開交流活動。在實驗中，學生觀察實驗現象，參與實驗過程，共同合作解決問題，從而更好地掌握鋁的化學性質，提高其探究能力。

三、豐富實驗內容，激發學生實驗興趣

高中化學實驗是培養學生動手能力和科學素養的重要手段。在開展實驗教學的過程中，教師應當注重豐富教學內容，創設教學情境；開展思維導學，建立知識體系[3]。豐富的實驗內容可以吸引學生的注意力，激發他們的好奇心和求知欲，使他們更愿意參與實驗，從而提高實驗教學的參與度。通過參與豐富多樣的實驗，學生可以鍛煉自己的動手能力，掌握更多的實驗技能和方法，為未來的學習和工作打下基礎。

（一）優化實驗方式

在高中化學教學中，大多數教師習慣了采用演示實驗輔助教學。同時，為了安全問題，操作實驗較少。其實，實驗是讓學生掌握化學知識的不二手段。在高中化學教學中，教師要注重優化實驗方式。如除了常規的化學實驗項目，教師可以引入一些趣味化學實驗、化學小制作等，增加實驗項目的多樣性，激發學生的學習熱情。如在“焰色反應”（必修1，P57）的教學中，引導學生利用金屬絲、酒精燈、氯化鈉溶液展開實驗，實驗中嘗試不同的金屬元素，觀察它們的焰色反應，從而了解它們的性質和用途。同時，也要充分利用好多媒體，多媒體技術可以將化學實驗過程和結果以圖片、視頻等形式展示出來，使學生更好地理解和掌握化學知識。如在講解氯氣的實驗室制法時，可以通過多媒體展示實驗室制取氯氣的全過程，包括儀器安裝、試劑加入、氣體收集、尾氣處理等步驟。這樣不僅可以避免氯氣的泄漏和污染，還可以讓學生更好地理解實驗過程和注意事項。最后，教學中可通過開展化學知識競賽，激發學生的競爭意識和求知欲，讓學生在競賽中獲得成就感，進一步增強學生的學習

動力。

（二）豐富實驗內容

高中化學實驗教學應豐富實驗內容，包括化學物質的性質、化學反應原理等，通過多種實驗方式激發學生的學習興趣。首先，教師要注重引入生活實驗。生活中的化學現象可以引入課堂實驗中，例如“鐵與水蒸氣的反應”（必修1，P50—P51）。教師可以課前和學生一起實驗并錄制成視頻，實驗中準備一個鐵鍋或鐵盤，將其加熱到高溫。將一個小木條或其他易燃物放入鍋中，觀察火焰是否熄滅。如果熄滅，說明鍋已經加熱到足夠高的溫度。將鍋從火上移開，并在其上方放置一個玻璃罩或用其他物品支撐鍋，以防止其傾倒。將鍋口朝下，使其中的水蒸氣迅速蒸發。此時，可以看到鍋底有藍色的火焰產生，這是由于鐵與水蒸氣反應所形成的。

其次，教師要注重將課堂上的實驗拓展到課外，讓學生在生活中親自進行課外實驗操作，能夠提高學生的學習興趣和實踐能力。如“氨氣的噴泉實驗”（必修1，P99），氨氣極易溶于水，當氨氣被置于水中時，會迅速吸收大量的水分子，導致水位上升，從而形成噴泉。這個實驗也展示了氨氣在水中的溶解性和壓強變化，以及氨氣分子和水分子之間的相互作用。本節的教學后引導學生課后展開實驗，讓學生在實驗中更好地理解氨氣的性質，培養學生的實踐能力。當然，實驗中要保證絕對的安全。

四、開展合作學習，提升學生團隊協作能力

在化學實驗中，學生需要通過合作來完成實驗任務，從而更好地理解和掌握化學知識。高中化學課程應該在自主、合作、探究的學習過程中進行化學實驗教學，這樣才能使學生將化學理論與實踐相結合，在具體、形象、生動、有趣的教學中習得化學知識、化學技能、化學情感，形成創新素養[4]。合作學習作為一種有效的學習方式，能夠幫助學生更好地掌握化學實驗技能，提高實驗操作能力，同時也有助于培養學生的團隊合作精神和溝通

能力。

（一）建立科學合作小組

在高中化學實驗教學中，教師要根據學生的實際情況和實驗要求，合理分組，確保每個小組都有不同層次的學生，以便于學生之間的相互幫助和學習。同時，根據實驗要求和學生的實際情況，合理分配實驗任務，確保每個學生都有機會參與實驗操作。在分組時，應考慮學生性別、性格、能力等因素的平衡，以保證實驗的公平性和公正性。分組時應尊重學生的意愿，鼓勵學生自愿組合，以提高他們的積極性和參與度。小組規模不宜過大或過小，一般以4—6人為宜。這樣可以保證每個人都有機會參與實驗，同時也有利于小組內的協作和交流。

（二）小組合作探究實驗

首先，在實驗過程中，學生需要積極參與、合作探究。學生需要明確實驗目的和步驟，確保實驗的順利進行。學生需要相互協作、分工合作，共同完成實驗任務。在實驗過程中，學生需要仔細觀察、記錄數據和分析結果，以便更好地理解化學原理和現象。實驗結束后，學生需要對實驗結果進行分析和討論。通過分析實驗數據和現象，學生可以更好地理解化學原理和規律。同時，學生還需要交流實驗心得和體會，分享彼此的經驗和收獲。教師也需要對學生的實驗結果進行點評和指導，幫助學生更好地掌握化學知識和技能。當然，學生需要總結實驗過程和結果，反思實驗中的問題和不足之處。通過總結和反思，學生可以更好地掌握化學知識和技能，同時也可以提高自己的探究能力和合作意識。

五、注重實驗教學評價，提高學生實驗操作水平

評價不僅是對學生實驗操作能力的評價，更是對學生科學素養和實踐能力的一種培養。通過評價，學生可以更加深入地了解化學學科的特點和實驗操作的規范性，從而提高學生的科學素養和實踐能力。

（一）建立科學的評價標準

評價標準是實驗教學的重要組成部分，科學的評價標準可以幫助學生更好地了解自己的實驗水平和不足之處。評價標準應該包括實驗操作的規范性、實驗結果的準確性、實驗過程中的合作精神等方面。評價過程中，應該注重客觀性和公正性，避免主觀臆斷和片面評價。

在教學實踐中，可采用量化表評價的方式進行，如實驗過程操作評估可以從以下方面考慮：實驗操作是否規范，是否按照實驗步驟進行；實驗數據的記錄是否準確、完整；實驗結果是否符合預期，是否有異?，F象；是否能夠解釋實驗結果并給出合理的解釋。

（二）注重學生的自我評價和反思

自我評價和反思是提高實驗操作水平的重要途徑。在實驗教學結束后，教師應該引導學生進行自我評價和反思，讓學生認識到自己在實驗過程中的優點和不足之處。同時，教師也應該給予及時的反饋和指導，幫助學生更好地掌握實驗技能和

方法。

在引導學生反思時從以下幾方面展開。一是實驗是否達到了預期的目標？實驗結果是否符合預期？二是實驗操作過程是否正確？是否存在錯誤操作或遺漏步驟？是否遵循了安全操作規程？三是實驗數據是否準確？是否有誤差？實驗結果是否可靠？是否存在異常數據？四是實驗結果是否達到了預期的效果？是否存在效果不佳或無效的情況？五是實驗原理是否正確？是否存在原理上的錯誤或遺漏？實驗方法是否符合科學原則？六是實驗設備是否完好？是否存在設備故障或損壞？是否需要更換或升級設備？七是實驗過程中是否存在安全隱患？是否存在對人身安全和環境安全的威脅？八是實驗是否存在改進的空間？是否有更好的實驗方法或改進方案？是否需要進行實驗改進？

結束語

基于核心素養的高中化學實驗教學，旨在培養學生的實驗操作技能、觀察能力、科學探究能力和創新意識，注重實驗教學的過程管理和與理論教學的結合，確保學生的安全性和實驗的有效性。教師在實驗教學中應注重學生的積極參與和思考，鼓勵他們發現問題、分析問題和解決問題，培養他們的創新思維和批判性思維。

參考文獻

[1]車耀.基于學科核心素養的高中化學實驗教學策略[J].中國教育學刊，2023（12）：98.

[2]丁景艷.核心素養培養理念下的高中化學實驗教學策略探究[J].高考，2023（31）：6-8.

[3]葉巧燕.核心素養下高中化學實驗教學研究與實踐[J].數理化解題研究，2023（36）：131-133.

[4]楊麗芳，吳樂.發展創新素養的高中化學實驗教學[J].中學化學教學參考，2023（23）：21-23.