核心素養(yǎng)視域下高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)有效性探索

實(shí)驗(yàn)課是高中化學(xué)的重中之重，可利用其操作性強(qiáng)與探究性強(qiáng)的特點(diǎn)來培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課在學(xué)習(xí)過程中既要注重精準(zhǔn)性還要注重趣味性與邏輯性，以及化學(xué)學(xué)科綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。教師在教學(xué)時(shí)要為學(xué)生營造良好的學(xué)習(xí)氛圍，充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)他們自主探究的能力，從而讓他們更好地掌握所學(xué)知識，實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)所提出的教學(xué)要求，進(jìn)行有效教學(xué)。

一、把握高中化學(xué)核心素養(yǎng)的具體要求

化學(xué)的五大核心素養(yǎng)分別是：宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識、科學(xué)精神與社會責(zé)任，這五大核心素養(yǎng)層層遞進(jìn)，每一點(diǎn)都對學(xué)生和教師提出了明確的要求，教師應(yīng)在把握、領(lǐng)會的基礎(chǔ)上將其充分體現(xiàn)到實(shí)際教學(xué)中。

例如，在學(xué)習(xí)碳元素的單質(zhì)時(shí)，教師可以先向?qū)W生展示幾種不同的東西，如金剛石、石墨等，讓學(xué)生觀察它們的外在形態(tài)，僅從外在形態(tài)來看這些東西并沒什么聯(lián)系，但是它們卻含有相同的元素——碳元素，然后，教師進(jìn)一步指導(dǎo)學(xué)生從宏觀辨識到微觀探析金剛石、石墨的原子排列，找出它們晶體結(jié)構(gòu)的不同并預(yù)測它們在特定條件下可能發(fā)生的相互轉(zhuǎn)化及其化學(xué)性質(zhì)。學(xué)生應(yīng)當(dāng)學(xué)會提出具有探索價(jià)值的化學(xué)問題，設(shè)計(jì)并優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案，在有條件的情況下盡可能完成實(shí)驗(yàn)，并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)。

教師在日常教學(xué)中應(yīng)為學(xué)生滲透終身學(xué)習(xí)的意識，培養(yǎng)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，樹立崇尚真理的理想追求，掌握認(rèn)識化學(xué)與社會、人類、自然息息相關(guān)聯(lián)系的思維方法。

二、挖掘教學(xué)資源培養(yǎng)問題導(dǎo)向的研究意識

教材是經(jīng)過多方教育工作者精心編寫的一手教學(xué)材料，也是最佳教學(xué)資源。然而在化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂中，很多學(xué)生早已習(xí)慣照搬課本內(nèi)容，缺乏獨(dú)立思考和動手探索的能力，不愿去花時(shí)間思考實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象和反應(yīng)原理，只是單純地為了實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn)。一些教師習(xí)慣了使用多媒體向?qū)W生展現(xiàn)動態(tài)實(shí)驗(yàn)過程，借助信息技術(shù)幫助學(xué)生用眼睛和筆記學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)過程，而不是引導(dǎo)學(xué)生親自操作。這種教學(xué)方式并不能幫助學(xué)生打下扎實(shí)的基礎(chǔ)，即使知道反應(yīng)原理也只能是紙上談兵，畢竟多媒體展示的實(shí)驗(yàn)過程是理想的按照順序發(fā)生的，學(xué)生缺少對突發(fā)事件的處理能力；這種教學(xué)方式對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力與操作能力是非常消極的，甚至是有害的。自主、合作、探究是新課標(biāo)對學(xué)生提出的新的學(xué)習(xí)方式，特別對于化學(xué)這種探究性和操作性極強(qiáng)的學(xué)科。探究式教學(xué)模式需要從課本內(nèi)容出發(fā)，對于課本中出現(xiàn)的活動探究部分，提倡采用小組合作的學(xué)習(xí)方式，創(chuàng)設(shè)問題情境，讓學(xué)生真正參與到探究問題的過程中。例如，在導(dǎo)入原電池新課時(shí)，教師可以根據(jù)學(xué)生的已有認(rèn)知，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)問題情境。他們知道鐵比銅要活潑，將鐵片和銅片同時(shí)放入稀硫酸溶液中，鐵片表面會冒出氣泡，銅片表面無現(xiàn)象，但是當(dāng)用一根導(dǎo)線連接鐵片與銅片時(shí)，會發(fā)現(xiàn)銅片表面冒出大量氣泡，而鐵片表面幾乎沒有氣泡。這時(shí)讓學(xué)生觀察現(xiàn)象并思考原因，就自然過渡到了原電池的學(xué)習(xí)，然后小組合作完成系列探究實(shí)驗(yàn)，就可順利完成本節(jié)課內(nèi)容的學(xué)習(xí)。通過這種自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生真正成為課堂的主人，親自參與到實(shí)驗(yàn)過程中，對于知識有了自己的理解，才能更加有效地掌握。

三、指導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)復(fù)雜和有“危害”的實(shí)驗(yàn)

教材中的實(shí)驗(yàn)有一些是帶有復(fù)雜性與危險(xiǎn)性的，在實(shí)際教學(xué)中教師除了指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)外，更要保障學(xué)生的身心安全。在實(shí)驗(yàn)開始前，教師和學(xué)生一起仔細(xì)研讀課本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以及相關(guān)材料，在環(huán)保簡約的基礎(chǔ)上對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，如實(shí)驗(yàn)設(shè)備與試劑的調(diào)整、試劑用量的改變、針對實(shí)驗(yàn)中突發(fā)事件采取的應(yīng)急措施以及為提高有效性的操作。在學(xué)生親身參與過程中，一些基礎(chǔ)知識會在探究的過程中潛移默化地吸收掉，實(shí)踐創(chuàng)新能力和操作能力會得到逐步提高。

例如，在進(jìn)行稀硝酸與銅的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，為了能夠更加直觀地觀察到二氧化氮的生成，可以將試管換成注射器。這樣可在注射器中觀察到一系列反應(yīng)現(xiàn)象，首先有無色氣體生成，然后抽拉活塞，當(dāng)氧氣吸入到針管中，可以觀察到氣體顏色由無色變?yōu)榧t棕色，說明有二氧化氮生成，最后可以借助注射器將二氧化氮推入氫氧化鈉溶液中，防止造成環(huán)境污染。

四、借助信息技術(shù)促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的拓展

我們不可否認(rèn)的是信息技術(shù)為教育界帶來的根本性變革與巨大的便捷，從整體來看可以說是瑕不掩瑜，怎樣使用這把“雙刃劍”發(fā)揮出它的最佳效能取決于使用者。如今信息技術(shù)正如火如荼地發(fā)展而且在各個(gè)領(lǐng)域都取得了不俗的成績，在教育領(lǐng)域中以計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)為應(yīng)用核心，將信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)相結(jié)合已經(jīng)是大勢所趨更是基礎(chǔ)教育改革的意義所在。高中化學(xué)教學(xué)在如此背景下更要與時(shí)俱進(jìn)，結(jié)合化學(xué)本身的特點(diǎn)輔以信息技術(shù)，從而培養(yǎng)學(xué)生獲取知識、理解知識、解決問題和動手操作的能力，進(jìn)而提升教學(xué)質(zhì)量。

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，新課標(biāo)也明確要求學(xué)生應(yīng)當(dāng)熟練掌握實(shí)驗(yàn)的操作流程，能夠根據(jù)要求設(shè)計(jì)、評價(jià)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案；分析處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，繪制實(shí)驗(yàn)儀器圖等。因此，在日常學(xué)習(xí)中，化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)尤為重要，但是由于一些客觀條件限制，如有些學(xué)校無法提供完備的實(shí)驗(yàn)器材，教師缺乏操作經(jīng)驗(yàn)，有些時(shí)候?qū)W生不能親自操作。這時(shí)候便需要信息技術(shù)的配合，教師備課的時(shí)候可以在網(wǎng)上搜索到相關(guān)的實(shí)驗(yàn)視頻圖片、Flash動畫等將它們運(yùn)用到課件中，在課上展示給學(xué)生觀看，邊播放邊講解在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該注意的細(xì)節(jié)，從而加深學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的印象，鞏固所學(xué)知識，并且還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。然而，有的時(shí)候不僅僅是因?yàn)榭陀^條件的限制，更是實(shí)驗(yàn)本身復(fù)雜難操作或者是危險(xiǎn)性高的原因，一些實(shí)驗(yàn)不宜由學(xué)生親自操作。例如，在進(jìn)行鋁熱反應(yīng)時(shí)，實(shí)驗(yàn)過程中引燃鎂條時(shí)會有大量火花四濺，鋁熱反應(yīng)產(chǎn)生的高溫會融化生成的鐵，變成炙熱的鐵水，稍不注意會對實(shí)驗(yàn)者造成傷害。即使由經(jīng)驗(yàn)豐富的教師進(jìn)行操作，但由于操作時(shí)受地點(diǎn)限制，不能保證全班每個(gè)學(xué)生都能仔細(xì)觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和一些細(xì)節(jié)。這時(shí)候便可以借助于多媒體，找到相關(guān)的視頻邊播放邊講解，給學(xué)生標(biāo)注出重難點(diǎn)，然后再由教師操作一遍流程，這樣可以確保大部分學(xué)生都能熟練掌握。在觀看視頻時(shí)，學(xué)生在情境中進(jìn)行學(xué)習(xí)，通過感受聲音以及圖像，能夠更加直觀地領(lǐng)會所學(xué)知識，全面調(diào)動感官，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

在核心素養(yǎng)視域下開展教學(xué)活動可促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。對于高中生來說正是其身心發(fā)展特殊的階段，因此更需要用核心素養(yǎng)來指導(dǎo)教師在學(xué)習(xí)過程中采取探究式的教學(xué)模式培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維、創(chuàng)新精神、動手操作能力，進(jìn)一步保證課堂教學(xué)的有效性。