學(xué)科育人背景下高中化學(xué)實驗教學(xué)探究

在學(xué)科育人背景下，高中化學(xué)教師應(yīng)格外重視學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，圍繞具體的核心素養(yǎng)，設(shè)計組織針對性的實驗活動，確保實驗活動具備一定啟發(fā)性、探究性、生活性和教育性，能夠啟發(fā)學(xué)生積極思考，理解化學(xué)知識的實際應(yīng)用價值，感悟化學(xué)學(xué)科的魅力，使學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中有所收獲，具備學(xué)科關(guān)鍵能力和必備品格，實現(xiàn)學(xué)科育人的目的。

一、學(xué)科育人背景下高中化學(xué)實驗的教學(xué)原則

（一）主體性原則

在學(xué)科育人視角下，高中化學(xué)教師應(yīng)充分尊重學(xué)生的主體作用，始終以學(xué)生為中心，充分調(diào)動他們的主觀能動性，促使他們積極參與化學(xué)實驗活動，在實驗操作中充分展現(xiàn)自身潛能。這說明，在設(shè)計與實施實驗活動時，教師應(yīng)當(dāng)把學(xué)生置于中心位置，引導(dǎo)其主動思考、探究，充當(dāng)好組織者和引導(dǎo)者角色，讓學(xué)生在自主探究中獲取化學(xué)知識。此外，這種主體性還體現(xiàn)在學(xué)生理解層面，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生自主分析實驗現(xiàn)象、結(jié)論和原理，全面啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，對知識進行深層理解，同時鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、強化科學(xué)探究能力，使其養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，為后續(xù)的學(xué)習(xí)、生活和工作打下堅實的基礎(chǔ)[1]。

（二）教育性原則

教育性原則，是實驗教學(xué)最根本的原則，強調(diào)實驗的設(shè)計、實施與反思都必須服務(wù)于明確的育人目標(biāo)，超越單純的知識驗證和技能訓(xùn)練，指向?qū)W生科學(xué)素養(yǎng)、思維品質(zhì)、情感態(tài)度價值觀的全面發(fā)展。這意味著在實驗教學(xué)之前，教師需明確具體的育人目標(biāo)，如培養(yǎng)科學(xué)探究能力、批判性思維、實驗安全意識、嚴(yán)謹(jǐn)求實的實驗態(tài)度等，并將這些目標(biāo)融入具體的實驗環(huán)節(jié)中。同時在實驗教學(xué)中融入環(huán)保話題，滲透可持續(xù)發(fā)展的綠色理念和公民責(zé)任感，引導(dǎo)學(xué)生深度反思，將知識學(xué)習(xí)升華為對科學(xué)本質(zhì)的理解和價值觀的內(nèi)化，奠定學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的基礎(chǔ)，塑造嚴(yán)謹(jǐn)求實、勇于探究、敢于質(zhì)疑、敬畏自然、服務(wù)社會的科學(xué)態(tài)度與價值觀，完成“立德樹人”的根本任務(wù)。

（三）趣味性原則

趣味性原則，是實現(xiàn)學(xué)科育人的情感引擎，是指實驗教學(xué)應(yīng)具有吸引力，能激發(fā)學(xué)生的好奇心、求知欲和參與熱情，保證實驗學(xué)習(xí)過程充滿樂趣和內(nèi)在動力。為此，教師應(yīng)巧妙設(shè)計化學(xué)實驗內(nèi)容，選擇或設(shè)計現(xiàn)象明顯、色彩變化豐富、出人意料的實驗，第一時間抓住學(xué)生眼球，使化學(xué)實驗既具有科學(xué)性又富有趣味性。同時，結(jié)合日常生活中的化學(xué)現(xiàn)象，設(shè)計貼合學(xué)生興趣點的化學(xué)實驗，增強實驗活動的趣味性和情境性，讓學(xué)生在輕松愉快的氛圍下學(xué)習(xí)化學(xué)知識。總之，通過趣味實驗活動，將“要我學(xué)\"轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”，激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)動機；營造積極、愉悅的學(xué)習(xí)氛圍，減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力；讓學(xué)生在快樂的體驗中潛移默化地接受科學(xué)熏陶，培養(yǎng)對化學(xué)學(xué)科的持久興趣。

（四）生活性原則

生活性原則，是實現(xiàn)學(xué)科育人的情境橋梁，強調(diào)化學(xué)實驗內(nèi)容、素材、問題應(yīng)緊密聯(lián)系學(xué)生的日常生活、社會生產(chǎn)實際和現(xiàn)代科技發(fā)展，讓學(xué)生感受到化學(xué)知識的實用價值和廣泛存在，理解化學(xué)與社會的互動關(guān)系。為此，教師應(yīng)設(shè)計貼近學(xué)生生活的實驗活動，開發(fā)一些微型小實驗，如家庭小實驗、社區(qū)環(huán)境監(jiān)測等，讓學(xué)生深刻理解“化學(xué)就在身邊”，提高化學(xué)學(xué)習(xí)的實用性。由此培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，引導(dǎo)他們運用化學(xué)知識解釋實際現(xiàn)象，提高解決實際問題的能力，增強社會責(zé)任感。

（五）開放性原則

開放性原則，是高中化學(xué)教學(xué)實現(xiàn)學(xué)科育人的思維沃土，要求教師突破以往示范性實驗和經(jīng)典實驗的教學(xué)局限，提高探究性、設(shè)計性、生成性，為學(xué)生提供獨立思考、自主探究和多元表達(dá)的空間，培養(yǎng)其創(chuàng)新精神和實踐能力。具體而言，教師應(yīng)堅持問題開放，提出沒有唯一標(biāo)準(zhǔn)答案或需要深入探究的問題；堅持過程開放，在保證實驗安全的前提下，允許學(xué)生在實驗過程中根據(jù)觀察到的現(xiàn)象隨機調(diào)整方案、嘗試不同的方法，經(jīng)歷真實的探究過程；堅持評價開放，不僅要關(guān)注結(jié)果是否正確，更要關(guān)注探究過程的科學(xué)性、思維的邏輯性、方法的創(chuàng)新性、合作的成效性以及反思的深度。由此培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑、勇于探索、尊重證據(jù)的科學(xué)精神；提升溝通協(xié)作和表達(dá)能力。

二、學(xué)科育人背景下高中化學(xué)實驗的教學(xué)策略

（一）轉(zhuǎn)變實驗教學(xué)觀念

在學(xué)科育人背景下，為最大限度地發(fā)揮化學(xué)實驗的育人功能，高中化學(xué)教師應(yīng)積極轉(zhuǎn)變實驗教學(xué)觀念，摒棄以往落后、低效的教學(xué)方式，合理安排并組織化學(xué)實驗活動，強調(diào)實驗安全意識的培養(yǎng)，幫助學(xué)生樹立正確的實驗態(tài)度和科學(xué)態(tài)度。同時，注重學(xué)生實驗設(shè)計能力的培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計實驗方案，確保實驗活動的全面性。

首先，教師應(yīng)重視實驗安全教育。在操作之前，通過微課視頻向?qū)W生介紹一些基本的實驗安全知識和操作技能，指導(dǎo)學(xué)生如何安全操作，以此達(dá)到安全教育的目的。同時，教會學(xué)生如何正確使用實驗器材，在使用過程中需要注意哪些問題、如何處理實驗廢棄物，以及如何應(yīng)對實驗過程中的突發(fā)事件，提高學(xué)生的操作水平[2]。此外，教師還可向?qū)W生說明不規(guī)范操作的危害性，以視頻的方式直觀感受不規(guī)范操作的嚴(yán)重后果，讓學(xué)生充分意識到安全操作的重要性，由此端正實驗態(tài)度。

其次，教師應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計能力。指導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計實驗方案、合理安排實驗步驟，從安全性、科學(xué)性、可行性、準(zhǔn)確性等角度綜合考慮實驗活動的設(shè)計，由此培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力，為接下來的實驗操作和未來學(xué)習(xí)奠定了堅實的基礎(chǔ)。

（二）采用問題驅(qū)動教學(xué)法

在學(xué)科育人背景下，為有效發(fā)揮化學(xué)實驗的教育教學(xué)價值，教師應(yīng)加快改進實驗教學(xué)方法，尊重學(xué)生的主體地位，設(shè)計能夠激發(fā)學(xué)生探究興趣、促使他們自主操作的實驗活動，積極創(chuàng)造以學(xué)生為中心的實驗探究環(huán)境。比如，采用問題驅(qū)動教學(xué)法，利用問題啟發(fā)學(xué)生深入思考、探究，在分析與解決問題的過程中掌握化學(xué)知識，提高化學(xué)實驗?zāi)芰Α?/p>

例如，在學(xué)習(xí)蘇教版必修第一冊專題4“硫與環(huán)境保護”內(nèi)容時，針對“二氧化硫的制取”實驗，教師不將制取方案直接呈現(xiàn)給學(xué)生，而是引導(dǎo)學(xué)生積極思考，從二氧化硫的物理和化學(xué)性質(zhì)入手，思考哪些物質(zhì)經(jīng)過反應(yīng)可以生成二氧化硫？引導(dǎo)學(xué)生進行化學(xué)實驗，通過濃硫酸與亞硫酸鈉的反應(yīng)來制備二氧化硫。在操作過程中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生思考需要注意哪些問題，促使學(xué)生關(guān)注實驗細(xì)節(jié)，不斷優(yōu)化實驗操作。此外，針對專題內(nèi)容“二氧化硫的危害”，教師可繼續(xù)采用問題驅(qū)動教學(xué)法，設(shè)計如下問題：“二氧化硫?qū)θ梭w有哪些危害？”“二氧化硫的排放對社會環(huán)境有哪些影響？”“如何防治二氧化硫?qū)Νh(huán)境的污染？”以問題驅(qū)動學(xué)生深入思考，引導(dǎo)他們展開深入探究，通過實驗、觀察、驗證、推理等一系列活動，理解專題內(nèi)容[3]。通過問題導(dǎo)學(xué)的方式，有效改進化學(xué)實驗教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生自主操作，為其創(chuàng)造更多可以進行化學(xué)實踐的機會，切實鍛煉學(xué)生的科學(xué)探究能力。

（三）加強技術(shù)應(yīng)用

伴隨信息技術(shù)、科學(xué)技術(shù)和智能技術(shù)的迅速發(fā)展，技術(shù)應(yīng)用已逐漸成為化學(xué)實驗教學(xué)的新趨勢，可以突破傳統(tǒng)實驗教學(xué)的時空限制，顯著增強化學(xué)實驗的探究效果。因此，在化學(xué)實驗教學(xué)中，教師應(yīng)加強技術(shù)應(yīng)用，使用各種信息化教學(xué)手段，如VR、IT等技術(shù)，構(gòu)建虛擬的實驗情境，將一些無法完成的實驗直觀呈現(xiàn)在學(xué)生面前，提高實驗教學(xué)的直觀性和趣味性，同時加強課堂互動，拉近師生、生生之間的距離，取得更好的教育教學(xué)效果。

以蘇教版必修第二冊“化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡”實驗教學(xué)為例，為使學(xué)生掌握化學(xué)反應(yīng)速率差異的影響因素，以及化學(xué)平衡的轉(zhuǎn)移和規(guī)律，教師可以利用信息技術(shù)設(shè)計如下實驗活動。活動一：結(jié)合IT設(shè)計實驗活動，引入數(shù)據(jù)采集器、傳感器以及計算機等數(shù)字工具，通過傳感器實時監(jiān)測透光率變化，引導(dǎo)學(xué)生探究濃度對反應(yīng)速率的影響。借此學(xué)生可以進行直觀對比，發(fā)現(xiàn)濃度增加導(dǎo)致曲線變陡，也就意味著反應(yīng)速率變快。針對這一活動，教師可引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維，利用同樣的方式探究溫度、密度、壓強、催化劑等因素對反應(yīng)速率的影響，促進學(xué)生學(xué)以致用，掌握科學(xué)的化學(xué)實驗探究方法[4]。活動二：利用虛擬仿真技術(shù)開展虛擬實驗，引導(dǎo)學(xué)生探究極端溫度、壓強下的平衡移動實驗，或者利用技術(shù)精確控制多個變量（溫度、濃度、催化劑等），探究其對反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響。借助現(xiàn)代技術(shù)，以安全、快速、低成本的方式進行一些現(xiàn)實中難以操作或危險的實驗，提高實驗活動的靈活性和趣味性，幫助學(xué)生深刻理解化學(xué)實驗的微觀本質(zhì)，提升其科學(xué)探究能力和學(xué)科核心素養(yǎng)。

（四）開發(fā)微型實驗

在過去的高中化學(xué)實驗教學(xué)中，一些教師仍局限于課本或教材中的經(jīng)典實驗，導(dǎo)致實驗教學(xué)內(nèi)容單一，缺少與實際生活的聯(lián)系，很難徹底發(fā)揮化學(xué)課程的育人價值。對此，教師應(yīng)緊密關(guān)注化學(xué)實驗與日常生活的聯(lián)系，結(jié)合實際生活設(shè)計開發(fā)微型化學(xué)實驗，如家庭小實驗、社區(qū)環(huán)境監(jiān)測等，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會現(xiàn)象，深刻理解化學(xué)學(xué)習(xí)的本質(zhì)，養(yǎng)成用實驗來驗證理論的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣，在潛移默化中發(fā)展化學(xué)核心素養(yǎng)。

例如，在學(xué)習(xí)蘇教版必修第二冊“食品中的有機化合物”內(nèi)容時，教師可以設(shè)計一個家庭小實驗，引導(dǎo)學(xué)生探究豆腐制作中的奧秘，開展蛋白質(zhì)變性實驗，通過“加熱牛奶、加酸凝固、過濾定型”等一系列步驟，模擬豆腐制作過程，幫助學(xué)生深入理解蛋白質(zhì)的變性原理，及其在食品加工中的應(yīng)用。在此過程中，教師可向?qū)W生介紹中國傳統(tǒng)的豆腐制作技藝，體會古人經(jīng)驗中的化學(xué)智慧，由此增強學(xué)生的文化自信，同時引導(dǎo)學(xué)生建立食品安全與健康飲食觀念。又如，在學(xué)習(xí)“化學(xué)科學(xué)與可持續(xù)發(fā)展”相關(guān)內(nèi)容時，教師可以設(shè)計微型實驗“社區(qū)環(huán)境監(jiān)測”，讓學(xué)生調(diào)查、分析社區(qū)的環(huán)境情況，指出其中的環(huán)境問題，并結(jié)合所學(xué)化學(xué)知識分析這一環(huán)境問題背后的化學(xué)原因，并提出針對性的解決措施，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識[5]。總之，通過微型實驗加強學(xué)生對化學(xué)理論知識的理解與掌握，并在其中滲透育人知識，提升學(xué)生的文化水平與思想修養(yǎng)，最終實現(xiàn)學(xué)科育人的目的。

（五）設(shè)計跨學(xué)科實驗活動

在學(xué)科育人背景下，跨學(xué)科教學(xué)發(fā)揮著重要作用，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生知識遷移能力，還能提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)，實現(xiàn)“立德樹人”的根本教育目的。因此，在高中化學(xué)實驗教學(xué)中，教師可以引入其他學(xué)科知識，設(shè)計跨學(xué)科實驗活動，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維，從不同角度思考、分析化學(xué)問題，以此拓寬學(xué)生的知識視野，實現(xiàn)個人的全面發(fā)展。

以蘇教版必修第二冊專題9“金屬材料的應(yīng)用”實驗教學(xué)為例，教師可以采用跨學(xué)科教學(xué)方法，設(shè)計如下活動。活動一：融合歷史學(xué)科帶領(lǐng)學(xué)生了解商周青銅器的歷史意義，討論青銅取代純銅的原因，并設(shè)計實驗，通過劃痕法和滴鹽水實驗進行性能對比。旨在引導(dǎo)學(xué)生體會早期材料蘊含的科學(xué)智慧，增強文化自信和科技傳承意識。活動二：融合物理學(xué)科，將彎曲的合金絲浸入熱水，會發(fā)現(xiàn)它恢復(fù)原狀；再將其浸冰水，發(fā)現(xiàn)它又重新彎曲，引導(dǎo)學(xué)生記錄不同溫度下的形變恢復(fù)率，繪制“溫度一形變”曲線，使學(xué)生明白“材料驅(qū)動技術(shù)革命”，樹立正確的科學(xué)發(fā)展觀。總之，通過設(shè)計跨學(xué)科實驗活動，切實提高化學(xué)實驗的探究效果，促進學(xué)生的全方位發(fā)展。

（六）優(yōu)化實驗評價

在素質(zhì)教育背景下，教學(xué)評價是確保學(xué)科核心素養(yǎng)目標(biāo)，及課程育人目標(biāo)落實的一個重要因素和環(huán)節(jié)。因此，在高中化學(xué)實驗教學(xué)實踐中，教師應(yīng)積極優(yōu)化實驗評價，建立健全新的評價體系，通過創(chuàng)新評價方式、豐富評價內(nèi)容、拓展評價主體，有效增強評價的導(dǎo)學(xué)和促學(xué)功能，助力學(xué)生全面發(fā)展。例如，在實驗教學(xué)評價中，教師首先要關(guān)注學(xué)生的實驗結(jié)果和探究過程，對其進行綜合評價，合理評估實驗結(jié)論的正確性，以及探究過程的完整性，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)。其次，創(chuàng)新評價方式，通過課堂觀察、活動表現(xiàn)評價等方式，科學(xué)評估學(xué)生的探究態(tài)度、創(chuàng)新思維、合作能力等。最后，采用學(xué)生自我評價和小組互評的方式，引導(dǎo)他們反思、互動，使其具備自主學(xué)習(xí)能力，增強自我管理能力，實現(xiàn)知識、能力和素養(yǎng)的全面發(fā)展，達(dá)到課程育人的終極目標(biāo)[6]。

結(jié)束語

總而言之，在學(xué)科育人背景下，高中化學(xué)教師更應(yīng)注重化學(xué)實驗的育人價值，積極轉(zhuǎn)變實驗教學(xué)觀念，加強其與現(xiàn)實生活的聯(lián)系，采用問題驅(qū)動教學(xué)法，啟發(fā)學(xué)生思考，開發(fā)微型化學(xué)實驗，引導(dǎo)學(xué)生探究實踐，同時設(shè)計跨學(xué)科實驗活動，培養(yǎng)學(xué)生綜合素養(yǎng)，最后優(yōu)化實驗評價，鞏固育人成效，實現(xiàn)育人目標(biāo)。

參考文獻

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[2]鄭福得.新課標(biāo)背景下高中化學(xué)實驗教學(xué)策略研究[].高考，2025(13):126-128.

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[5]張映東.學(xué)科核心素養(yǎng)背景下高中化學(xué)實驗教學(xué)策略探索[J].高考，2023(4):3-5.

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