打造“素養(yǎng)為本”的高中化學(xué)實驗課堂

摘要：：隨著教育改革的不斷深入，學(xué)科核心素養(yǎng)逐漸成為課堂教學(xué)的最終目標(biāo).文章以打造“素養(yǎng)為本”的高中化學(xué)實驗課堂為目標(biāo)展開探討，提出了具體的高中化學(xué)實驗教學(xué)策略，通過創(chuàng)設(shè)情境、拋出問題、小組討論、實驗探究、多元評價等策略，可以有效培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，形成“素養(yǎng)為本”的高中化學(xué)實驗課堂.

關(guān)鍵詞：素養(yǎng)；高中；化學(xué)；實驗

中圖分類號：G632文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1008-0333（2025）06-0119-03

收稿日期：2024-11-25

作者簡介：胡建強(qiáng)，本科，講師，從事化學(xué)教學(xué)研究.

化學(xué)是高中基礎(chǔ)教育中的一門重要課程，化學(xué)實驗更是培養(yǎng)化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的有效載體.《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）強(qiáng)調(diào)了化學(xué)實驗的重要性，要求將實驗落實到化學(xué)教學(xué)中，讓學(xué)生在科學(xué)探究的過程中，逐漸掌握簡單的實驗技能和方法，提高解決實驗問題的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，綜合發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng).傳統(tǒng)的化學(xué)實驗教學(xué)，以驗證性實驗為主，學(xué)生缺乏實驗探究過程，缺少思維碰撞，難以發(fā)揮化學(xué)實驗的實際育人價值，也無法更好地落實《課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求.因此，探索“素養(yǎng)為本”的高中化學(xué)實驗課堂構(gòu)建方法具有重要意義.

1創(chuàng)設(shè)情境，搭建知識體系起點(diǎn)

情境是連接學(xué)生已有知識與新知識之間的橋梁，也是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、引導(dǎo)學(xué)生深入思考的關(guān)鍵所在.在實驗課堂教學(xué)開始之前創(chuàng)設(shè)良好的教學(xué)情境，不僅能夠有效地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，使學(xué)生迅速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，還能夠搭建課堂知識體系[1].另外，根據(jù)所創(chuàng)設(shè)情境類型的不同，教師還可以有針對性地培養(yǎng)學(xué)生的多種化學(xué)素養(yǎng).

以高教版化學(xué)“氧化還原反應(yīng)”為例.教師可以創(chuàng)設(shè)演示實驗情境，通過直觀的氧化還原反應(yīng)實驗，如銅與濃硫酸在加熱條件下的反應(yīng)、鐵與硫酸銅溶液的置換反應(yīng)，學(xué)生能夠觀察反應(yīng)物的顏色、狀態(tài)變化，產(chǎn)物的生成情況，以及反應(yīng)過程中的能量變化等宏觀的實驗現(xiàn)象，進(jìn)而逐步建立對氧化還原反應(yīng)的宏觀認(rèn)識.接著，教師可以引導(dǎo)學(xué)生從微觀角度推測反應(yīng)原理，從而發(fā)展學(xué)生的宏觀辨識與微觀探析的素養(yǎng).此外，教師可以多結(jié)合生產(chǎn)生活、化學(xué)史、科學(xué)家等素材創(chuàng)設(shè)情境，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，拓寬學(xué)生的視野，讓學(xué)生深刻體會化學(xué)的價值和科學(xué)探索的過程，培養(yǎng)其社會責(zé)任感和使命感.例如，引入生活中常見的金屬腐蝕、電池的工作原理等氧化還原反應(yīng)，讓學(xué)生認(rèn)識到氧化還原反應(yīng)在日常生活中的應(yīng)用價值.同時，講述化學(xué)史上氧化還原反應(yīng)理論的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展過程，以及科學(xué)家在探索過程中的艱辛與堅持，激發(fā)學(xué)生的探索精神和科學(xué)態(tài)度.

2拋出問題，引出實驗課堂主題

在實驗教學(xué)中，問題是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究和思考的驅(qū)動力.恰當(dāng)?shù)膯栴}不僅能夠激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，還能夠明確實驗課堂的主題，為接下來的實驗活動提供清晰的方向.因此，教師在成功吸引學(xué)生參與實驗課堂后，應(yīng)適時地提出即將探究的實驗的核心問題，以此作為實驗的起點(diǎn)以及貫穿整個探究實驗的線索，引發(fā)學(xué)生的深度思考，以便于學(xué)生圍繞核心問題展開探究、實驗和總結(jié)，進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生宏觀辨識與微觀探析能力的同時，幫助學(xué)生構(gòu)建更加完整的知識體系[2].

以高教版化學(xué)“鹽的水解”為例，教師在進(jìn)入實驗環(huán)節(jié)前，應(yīng)巧妙地拋出一個能夠激發(fā)學(xué)生興趣并引導(dǎo)他們深入探究的核心問題.具體而言，教師可以先讓學(xué)生觀察常見物質(zhì)Na2CO3、NaCl、NH4Cl的水溶液，并測量三種水溶液的酸堿性.在觀察到這些鹽溶液的酸堿性存在差異后，教師可以適時地提出問題：什么原因?qū)е铝诉@三種鹽溶液的酸堿性不同？直擊鹽類水解的核心，迅速吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的探究欲望.接著，教師圍繞這一核心問題布置探究任務(wù)，或讓學(xué)生自主思考應(yīng)該探究的任務(wù).例如，設(shè)計一系列對比實驗，分別探究不同濃度的Na2CO3、NaCl、NH4Cl水溶液的酸堿性變化，以及加入不同物質(zhì)（如酸、堿、鹽等）對這些鹽溶液酸堿性的影響，在實驗現(xiàn)象、實驗數(shù)據(jù)的支撐下，從微觀角度解釋鹽類水解的機(jī)理.

3小組討論，設(shè)計實驗探究方案

科學(xué)探究和創(chuàng)新意識素養(yǎng)是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分，需要學(xué)生具備主動探索未知、勇于提出假設(shè)并設(shè)計實驗進(jìn)行驗證的能力.小組討論為學(xué)生提供了自由表達(dá)、相互啟發(fā)的平臺.在小組討論中，每個學(xué)生都能貢獻(xiàn)自己的想法，同時也能從他人的觀點(diǎn)中獲得啟發(fā)，這種互動過程能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和問題解決能力，從而逐漸提升其科學(xué)探究和創(chuàng)新意識素養(yǎng)[3].因此，教師應(yīng)充分發(fā)揮引導(dǎo)作用，為學(xué)生創(chuàng)造開放、包容的討論環(huán)境，讓學(xué)生分組設(shè)計實驗探究方案.

以高教版化學(xué)“化學(xué)反應(yīng)速率”為例，教師首先簡要介紹化學(xué)反應(yīng)速率的基本概念以及影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，如溫度、濃度、催化劑等.其次，提出“如何設(shè)計實驗來探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響？”等開放性的問題.再次，教師遵循“組間同質(zhì)，組內(nèi)異質(zhì)”的原則，充分結(jié)合學(xué)生的個體差異，將學(xué)生分成若干小組，鼓勵學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識，提出假設(shè)和實驗方案.在小組討論過程中，教師巡回指導(dǎo)，傾聽學(xué)生的想法，適時給予啟發(fā)和引導(dǎo).對于各小組提出的實驗方案，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從實驗設(shè)計的科學(xué)性（確保實驗設(shè)計能夠準(zhǔn)確反映溫度對反應(yīng)速率的影響）、可行性（考慮實驗室條件和設(shè)備限制，確保實驗?zāi)軌蛟谟邢迺r間內(nèi)完成）、安全性（檢查實驗材料是否安全，操作步驟是否符合安全規(guī)范）等方面進(jìn)行評估和優(yōu)化.同時，鼓勵學(xué)生提出不同的實驗方案，并進(jìn)行對比和分析，以培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和創(chuàng)新能力.最后，每個小組選派代表向全班匯報本組的實驗方案，包括實驗?zāi)康摹嶒炘怼嶒灢襟E、預(yù)期結(jié)果等.通過匯報和交流，學(xué)生可以進(jìn)一步完善自己的實驗方案，同時也能從其他小組的方案中獲得新的啟示和靈感.

4實驗探究，記錄展示實驗成果

在化學(xué)實驗教學(xué)中，為了使學(xué)生能夠準(zhǔn)確、客觀地記錄實驗過程、現(xiàn)象和結(jié)果，實驗課堂應(yīng)當(dāng)配備并使用實驗報告這一重要工具.實驗報告不僅是實驗活動的書面總結(jié)，更是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和實驗技能的綜合體現(xiàn).學(xué)生需要了解實驗報告包含的要素，如實驗?zāi)康摹⒃怼⒉襟E、數(shù)據(jù)記錄、現(xiàn)象描述、結(jié)果分析以及結(jié)論等，并能夠規(guī)范地撰寫實驗報告[4].通過撰寫實驗報告，學(xué)生能夠發(fā)展證據(jù)推理與模型認(rèn)知的素養(yǎng)，還能從多個角度認(rèn)識化學(xué)物質(zhì)，總結(jié)普遍規(guī)律，進(jìn)而發(fā)展變化觀念與平衡思想.

以高教版化學(xué)“化學(xué)平衡”為例，教師在學(xué)生開展實驗探究前，應(yīng)為學(xué)生提供一份詳細(xì)的實驗報告模板，包括實驗?zāi)康模ㄈ缣骄繙囟取舛然驂毫ψ兓瘜ζ胶馕恢玫挠绊懀约叭绾瓮ㄟ^實驗數(shù)據(jù)驗證勒夏特列原理）、儀器與試劑（列出實驗所需的所有儀器設(shè)備和化學(xué)試劑，包括其規(guī)格、用量及安全注意事項）、實驗步驟（詳細(xì)列出實驗操作的每一步，包括試劑的加入順序、溫度壓力等反應(yīng)條件的控制、觀察記錄的時間點(diǎn)等）、數(shù)據(jù)記錄表（用于記錄實驗過程中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，如不同溫度下的反應(yīng)時間、產(chǎn)物和反應(yīng)物的濃度等）、結(jié)果分析、結(jié)論以及討論等部分，幫助學(xué)生清晰地了解實驗報告的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容要求.在實驗過程中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察并記錄每一步操作的具體細(xì)節(jié)，包括所用試劑的量、反應(yīng)時間和溫度變化等，特別強(qiáng)調(diào)記錄實驗中的顏色變化、沉淀生成或消失等關(guān)鍵現(xiàn)象.此外，教師還應(yīng)提醒學(xué)生注意安全操作，確保實驗順利進(jìn)行.實驗結(jié)束后，教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生整理和分析收集到的數(shù)據(jù)，繪制不同溫度下產(chǎn)物濃度隨時間的變化曲線，直觀地展示溫度對化學(xué)平衡的影響，幫助學(xué)生深入理解平衡移動的原理[5].

5多元評價，總結(jié)教與學(xué)的成果

為更好發(fā)展學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)，教師應(yīng)促進(jìn)評價與教學(xué)及學(xué)習(xí)的深度融合，及時評價、診斷教與學(xué)效果，總結(jié)實驗教學(xué)和學(xué)習(xí)任務(wù)完成情況.在總結(jié)過程中，學(xué)生不僅能夠深刻體會化學(xué)的價值，還能進(jìn)一步發(fā)展科學(xué)精神與社會責(zé)任感.為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，教師需要采取多元化的評價方式，全面、客觀地反映實驗教學(xué)和學(xué)習(xí)成果.

以高教版化學(xué)“常見生物分子的性質(zhì)”這一實驗為例，首先，教師應(yīng)設(shè)計包含知識理解、技能操作、實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)分析以及問題解決能力等多維度的評價量表.在“常見生物分子的性質(zhì)”實驗中，評價學(xué)生“識別并描述糖類、蛋白質(zhì)和核酸等基本生物分子性質(zhì)的能力”以及“學(xué)生運(yùn)用實驗技能進(jìn)行物質(zhì)分離、純化和鑒定的能力”.通過量化評分，教師可以清晰地了解學(xué)生在各個維度上的表現(xiàn)，從而精準(zhǔn)定位學(xué)生的強(qiáng)項和待提升之處.

其次，教師應(yīng)采用過程性評價與終結(jié)性評價相結(jié)合的方式.在實驗過程中，通過觀察學(xué)生的實驗操作、記錄實驗現(xiàn)象、提問交流等方式，實時評估學(xué)生的實驗技能和思維發(fā)展情況.實驗結(jié)束后，利用書面報告、口頭匯報或?qū)嶒炚故镜刃问剑u價學(xué)生的最終實驗探究成果.再次，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生進(jìn)行自我評價和同伴評價.在“常見生物分子的性質(zhì)”實驗中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生反思自己的實驗過程，總結(jié)實驗中的成功經(jīng)驗和不足之處，并鼓勵他們與同伴分享交流.通過自我評價和同伴評價，學(xué)生能夠更加深入地了解自己的學(xué)習(xí)情況，學(xué)會從多個角度審視問題，培養(yǎng)批判性思維和自主學(xué)習(xí)的能力.最后，教師應(yīng)該針對學(xué)生的具體表現(xiàn)，提出針對性的改進(jìn)建議，幫助學(xué)生明確下一步的學(xué)習(xí)方向.同時，通過分享優(yōu)秀實驗案例和成果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和社會責(zé)任感.

6結(jié)束語

綜上所述，以“素養(yǎng)為本”的高中化學(xué)實驗課堂注重學(xué)生的主體性和實踐性，強(qiáng)調(diào)知識的應(yīng)用和能力的培養(yǎng)，不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望，還能有效提升學(xué)生的化學(xué)實驗素養(yǎng)和綜合能力，符合新時代教育的要求.在實際教學(xué)中，教師應(yīng)重視實驗教學(xué)的價值，重視學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展，不斷改善化學(xué)實驗教學(xué)方法，給予學(xué)生充足的實驗探究和思考空間，以高效的化學(xué)實驗教學(xué)，促進(jìn)化學(xué)學(xué)科教學(xué)變革創(chuàng)新的同時，助力學(xué)生全面發(fā)展.

參考文獻(xiàn)：

［1］ 羅銀先，馮文俊，鄭柳萍.“素養(yǎng)為本”的高中化學(xué)課堂實驗教學(xué)改進(jìn)研究[J].福建基礎(chǔ)教育研究，2020（02）：121-122.

[2] 鄭葉桐.核心素養(yǎng)下高中化學(xué)探究性實驗教學(xué)策略分析[J].學(xué)苑教育，2024（30）：67-69.

[3] 牛曉燕.學(xué)科核心素養(yǎng)引導(dǎo)下的高中化學(xué)實驗教學(xué)策略[J].教育界，2024（25）：35-37.

[4] 葉陳玉.學(xué)科關(guān)鍵能力視域下高中化學(xué)實驗教學(xué)探究[J].高考，2024（24）：65-67.

[5] 鄭益哈.主題統(tǒng)攝情境激發(fā)任務(wù)驅(qū)動：“素養(yǎng)為本”的化學(xué)大單元教學(xué)設(shè)計[J].教學(xué)月刊·中學(xué)版（教學(xué)參考），2024（Z2）：8-12.

［責(zé)任編輯：季春陽］