在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)

【摘 要】本文論述在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)的方法，提出教師應(yīng)為學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造條件，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)歸結(jié)、實(shí)驗(yàn)延伸等方面展開主動(dòng)學(xué)習(xí)，以期培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)、參與、操作、反思、實(shí)踐等能力。

【關(guān)鍵詞】高中化學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 核心素養(yǎng)

【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2021）34-0060-02

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，教師在組織學(xué)生展開實(shí)驗(yàn)活動(dòng)時(shí)，要圍繞學(xué)生主體進(jìn)行設(shè)計(jì)和組織，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)總結(jié)、實(shí)驗(yàn)延伸等環(huán)節(jié)積極行動(dòng)起來，在學(xué)習(xí)體驗(yàn)中形成學(xué)科核心素養(yǎng)和能力。教師引導(dǎo)學(xué)生從不同角度，如預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)、準(zhǔn)備材料、組織操作、結(jié)論分析、生活對(duì)接等進(jìn)行對(duì)應(yīng)學(xué)習(xí)，其調(diào)動(dòng)作用會(huì)更為明顯，同時(shí)學(xué)生在主動(dòng)參與中獲得的學(xué)習(xí)認(rèn)知也會(huì)更為豐富。

一、預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，明確要求，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)能力

實(shí)驗(yàn)之前，教師要做好預(yù)習(xí)準(zhǔn)備工作，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)步驟等進(jìn)行前期的梳理，特別要明確實(shí)驗(yàn)的具體要求，這樣才能確保實(shí)驗(yàn)的順利開展。如果教師能夠吸引學(xué)生參與提出意見，讓部分學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，不僅能夠提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的契合性，還能夠有效調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，培養(yǎng)其設(shè)計(jì)能力。實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)需要有統(tǒng)籌意識(shí)，對(duì)多種制約因素進(jìn)行綜合考慮，這樣才能形成較為完善的設(shè)計(jì)方案。

如教學(xué)人教版高中化學(xué)必修1《離子反應(yīng)》時(shí)，教師先設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)任務(wù)：氯化鈉是常見的物質(zhì)，借助氯化鈉展開電離實(shí)驗(yàn)探索，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)程序，準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行歸結(jié)，寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。學(xué)生接受預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)任務(wù)后，都能夠積極行動(dòng)起來：先搜集材料，研究實(shí)驗(yàn)步驟;然后設(shè)計(jì)出自己的實(shí)驗(yàn)方案，梳理實(shí)驗(yàn)程序，開始實(shí)驗(yàn)操作，通過觀察分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論，對(duì)電離現(xiàn)象進(jìn)行解讀;最后形成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在課堂展示環(huán)節(jié)，教師結(jié)合實(shí)驗(yàn)操作過程，對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)意圖進(jìn)行介紹，組織學(xué)生開展活動(dòng)評(píng)價(jià)，對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)情況進(jìn)行專業(yè)評(píng)估。學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的熱情很高，實(shí)驗(yàn)操作順利進(jìn)行。

教師設(shè)計(jì)了預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，雖然實(shí)驗(yàn)操作比較簡(jiǎn)單，但可以給學(xué)生帶來實(shí)驗(yàn)的感覺，并從設(shè)計(jì)過程中體驗(yàn)到實(shí)驗(yàn)的專業(yè)性。教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀實(shí)驗(yàn)材料，為實(shí)驗(yàn)提出一些指導(dǎo)意見和要求，確保實(shí)驗(yàn)操作順利展開。實(shí)驗(yàn)帶有生活化特點(diǎn)，教師設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)要求，促使學(xué)生自然進(jìn)入實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，其實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ粩嗵岣摺?/p>

二、準(zhǔn)備材料，厘清步驟，培養(yǎng)學(xué)生參與能力

實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備是確保實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行的必要條件。教師組織學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)材料和儀器的準(zhǔn)備工作，引導(dǎo)學(xué)生尋找生活中的實(shí)驗(yàn)材料，厘清實(shí)驗(yàn)操作步驟，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的參與意識(shí)。一般情況下，化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)操作條件要求比較高，如果教師能夠發(fā)動(dòng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化，利用替代材料展開實(shí)驗(yàn)，其訓(xùn)練價(jià)值會(huì)更高。

如在教學(xué)《金屬材料》時(shí)，教師與學(xué)生一起展開實(shí)驗(yàn)研究，設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備任務(wù)：在生活中有不少金屬材料，深入生活之中，找到一些金屬材料，并注意觀察，對(duì)這些金屬的物理性質(zhì)進(jìn)行分析歸結(jié)。學(xué)生對(duì)生活中的金屬材料比較熟悉，自然能夠積極搜集。在搜集過程中，教師借助網(wǎng)絡(luò)交互平臺(tái)進(jìn)行遙控指揮，要求學(xué)生尋找鐵、鋁、銅等金屬材料，而不是尋找合金物品。在課堂展示環(huán)節(jié)，教師要求學(xué)生對(duì)自己準(zhǔn)備的材料進(jìn)行介紹。學(xué)生觀察金屬材料后開始進(jìn)行講解：金屬材料有共性物理特征——外表有光澤，能夠?qū)щ?、?dǎo)熱，還有可塑性，熔點(diǎn)比較高，需要在高溫下才能進(jìn)行變形處理;如鋤頭、鐮刀、鐵鎖等，都屬于鐵制品;又如戒指、項(xiàng)鏈有金銀之分。教師對(duì)學(xué)生的觀察介紹情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，肯定學(xué)生的觀察能力。

教師讓學(xué)生進(jìn)入生活環(huán)境中搜集一些金屬材料，給學(xué)生提供廣泛的探究機(jī)會(huì)。無論學(xué)生能否找到金屬材料，都可以激發(fā)其參與實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性。在具體觀察分析時(shí)，從不同角度、不同方向進(jìn)行思考和梳理，對(duì)金屬材料的物理性質(zhì)進(jìn)行探究，這是典型的觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，能使學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中獲得更為深刻的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

三、組織操作，監(jiān)督管理，培養(yǎng)學(xué)生操作能力

實(shí)驗(yàn)類型多種多樣，教師要減少演示實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，多投放一些觀察實(shí)驗(yàn)、探索實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，給學(xué)生提供更多親自參與的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過程中歷練學(xué)習(xí)能力。學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)后，教師需要跟進(jìn)指導(dǎo)，糾正學(xué)生的不正確操作，給學(xué)生提供技術(shù)方面的支持，確保實(shí)驗(yàn)順利推進(jìn)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作體驗(yàn)中成長(zhǎng)學(xué)科能力?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)還需要關(guān)注安全系數(shù)問題，教師對(duì)此需要有正確的認(rèn)知，做好萬全的安全準(zhǔn)備，為學(xué)生展開對(duì)應(yīng)的安全教育，確保實(shí)驗(yàn)順利展開。

學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作比較感興趣，教師抓住學(xué)生學(xué)習(xí)心理展開設(shè)計(jì)，給學(xué)生提供更多實(shí)驗(yàn)操作的機(jī)會(huì)，這樣能夠順利激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)思維。如在教學(xué)《鈉及其化合物》時(shí)，教師與學(xué)生一起展開實(shí)驗(yàn)操作并進(jìn)行具體指導(dǎo)，確保實(shí)驗(yàn)順利推進(jìn)。首先是觀察金屬鈉，歸結(jié)其突出特點(diǎn)。教師用鑷子從瓶子里取出一小塊鈉，先用濾紙吸干表面的煤油，然后用小刀切割一端，可以觀察到鈉的光澤和顏色。其次，展示鈉與氧氣反應(yīng)的過程。鈉很活潑，在空氣中便可以和氧氣反應(yīng)，觀察發(fā)現(xiàn)鈉表面生成了新物質(zhì)。最后，將鈉放在干燥的坩堝上加熱，待鈉熔化后，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。學(xué)生根據(jù)教師的指導(dǎo)和組織，展開系列實(shí)驗(yàn)操作，很快就獲得了關(guān)于鈉的化學(xué)性質(zhì)的信息。學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)后，其學(xué)習(xí)認(rèn)知會(huì)鮮活起來，因?yàn)橛胁僮鹘?jīng)歷，所以能夠掌握更多實(shí)驗(yàn)技能;教師全程監(jiān)控，從技術(shù)上進(jìn)行傳授，為實(shí)驗(yàn)提供更多保障。

教師組織學(xué)生參與系列實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，而學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中獲得的體驗(yàn)更為豐富?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的要求呈現(xiàn)出差異性，一些實(shí)驗(yàn)需要實(shí)驗(yàn)試劑和器具，對(duì)實(shí)驗(yàn)條件要求較高，教師全程跟蹤，為學(xué)生實(shí)驗(yàn)提供技術(shù)顧問和指導(dǎo)，確保實(shí)驗(yàn)順利展開。實(shí)驗(yàn)條件要求越高，實(shí)驗(yàn)的操作難度和危險(xiǎn)系數(shù)就越高，教師要給予更多指導(dǎo)，確保實(shí)驗(yàn)順利展開，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中提升綜合能力。

四、結(jié)論歸結(jié)，升華認(rèn)知，培養(yǎng)學(xué)生反思能力

實(shí)驗(yàn)結(jié)論出爐后，教師要指導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行分析，促進(jìn)學(xué)生學(xué)科認(rèn)知的內(nèi)化。不管什么類型的實(shí)驗(yàn)，其學(xué)習(xí)目標(biāo)是鮮明的。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，要對(duì)目標(biāo)達(dá)成情況進(jìn)行客觀分析，歸納出經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，做好學(xué)習(xí)反思，這樣的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)才是完整的、高效的。學(xué)生大多沒有實(shí)驗(yàn)歸納總結(jié)的意識(shí)，教師要合理設(shè)計(jì)，組織學(xué)生主動(dòng)參與到實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，在客觀分析中形成實(shí)驗(yàn)認(rèn)知能力。

如教學(xué)《氧化還原反應(yīng)》時(shí)，學(xué)生閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，教師做出任務(wù)規(guī)劃：關(guān)于氧化還原反應(yīng)，初中階段已經(jīng)學(xué)習(xí)和操作過，找到相關(guān)教材進(jìn)行梳理復(fù)習(xí)，說說氧化還原反應(yīng)是怎么一回事。學(xué)生開始查閱材料，很快就形成了學(xué)習(xí)見解：以碳還原氧化銅實(shí)驗(yàn)為例，2CuO與C在高熱下，便發(fā)生了還原反應(yīng)，生成了2Cu和CO2;如果從碳的角度思考，碳與氧氣反應(yīng)生成了二氧化碳?xì)怏w，這是氧化反應(yīng)。學(xué)生對(duì)氧化還原反應(yīng)有了一定認(rèn)知，教師繼續(xù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：如果水和碳加熱，會(huì)產(chǎn)生什么反應(yīng)？這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以用生活材料進(jìn)行操作，展開生活搜集，在課后操作這個(gè)實(shí)驗(yàn)，注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。學(xué)生接受任務(wù)后，就要對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行具體分析，準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料，確保實(shí)驗(yàn)順利展開。

教師推出了實(shí)驗(yàn)方案，要求學(xué)生借助初中學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，讓學(xué)生搜集材料。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)延伸設(shè)計(jì)時(shí)，教師推出生活中的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，讓學(xué)生借助生活條件展開實(shí)驗(yàn)操作，這無疑是一種學(xué)習(xí)挑戰(zhàn)。教師對(duì)實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行規(guī)劃，給學(xué)生提出一些要求，確保實(shí)驗(yàn)順利展開。考慮到學(xué)生對(duì)生活實(shí)驗(yàn)操作有濃厚興趣，教師進(jìn)行對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)，能給學(xué)生帶來更多學(xué)習(xí)啟迪。

五、對(duì)接生活，延伸學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師要對(duì)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練進(jìn)行延伸設(shè)計(jì)，與學(xué)生生活相對(duì)接，這樣可以形成更多學(xué)習(xí)起點(diǎn)。化學(xué)學(xué)科與學(xué)生生活有較多融合點(diǎn)，教師推出一些生活化的學(xué)科實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，讓學(xué)生借助生活材料展開實(shí)驗(yàn)操作，能夠給學(xué)生帶來更多鮮活的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。高中學(xué)生生活經(jīng)歷比較豐富，對(duì)生活中的化學(xué)知識(shí)應(yīng)用也比較感興趣，教師要有對(duì)接融合意識(shí)，推出更多合適的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練任務(wù)，讓學(xué)生借助生活條件展開實(shí)驗(yàn)操作。

學(xué)生生活認(rèn)知呈現(xiàn)出個(gè)性化特征，教師在進(jìn)行教學(xué)對(duì)接性設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行深度研究，找到教學(xué)對(duì)接點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察和操作，運(yùn)用生活認(rèn)知展開思考和探討。如在教學(xué)《鐵及其化合物的性質(zhì)》時(shí)，教師先引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行教材分析，然后設(shè)計(jì)生活實(shí)驗(yàn)：在生活中，可以很容易找到鐵這一材料，如果將鐵與水進(jìn)行反應(yīng)，會(huì)生成什么物質(zhì)？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，展開實(shí)驗(yàn)研究，寫出化學(xué)反應(yīng)方程式，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)歸結(jié)并介紹實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果。學(xué)生接受訓(xùn)練任務(wù)后，都能夠快速展開研究學(xué)習(xí)。經(jīng)過一段時(shí)期的探索，學(xué)生獲得了豐富的實(shí)驗(yàn)認(rèn)知：常溫下，鐵和水是不反應(yīng)的，但在高溫下，鐵和水蒸氣會(huì)反應(yīng)，其化學(xué)反應(yīng)方程式是3Fe+4H2O（g）[高溫]Fe3O4+4H2。教師對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)行評(píng)價(jià)，鼓勵(lì)學(xué)生展開深入研究，對(duì)鐵及其化學(xué)性質(zhì)展開深入學(xué)習(xí)。

教師推出生活化的實(shí)驗(yàn)研究任務(wù)，讓學(xué)生借助一些材料學(xué)習(xí)研究實(shí)驗(yàn)，并從實(shí)驗(yàn)分析中形成實(shí)驗(yàn)認(rèn)知。學(xué)生可以利用自己擁有的教輔材料，也可以借助互聯(lián)網(wǎng)搜集相關(guān)信息，為實(shí)驗(yàn)研究提供幫助。教師針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì)，其適配性是極高的，可以成功調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。從學(xué)生的表現(xiàn)可以看出，教師設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)研究任務(wù)是比較合適的。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富、形式多樣，教師要做好篩選和創(chuàng)新設(shè)計(jì)，為學(xué)生準(zhǔn)備更多合適的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容，讓學(xué)生有更深刻的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。教師對(duì)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)歸結(jié)、實(shí)驗(yàn)延伸等不同環(huán)節(jié)進(jìn)行有效設(shè)計(jì)，給學(xué)生提供更多親身參與的機(jī)會(huì)，能夠有效提升學(xué)生學(xué)習(xí)品質(zhì)，形成化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)和能力。

【參考文獻(xiàn)】

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【作者簡(jiǎn)介】李楠楨（1980— ），男，甘肅秦安人，大學(xué)本科學(xué)歷，一級(jí)教師，現(xiàn)就職于甘肅省天水市秦安縣西川中學(xué)高中部，主要研究方向?yàn)楦咧谢瘜W(xué)高效課堂的教學(xué)與研究。

（責(zé)編 唐玉萍）