基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)的化學實驗教學策略研究

馮榕榕 丁曉麗

摘? 要：化學這門學科是一門以實驗作為基礎，并能夠通過實驗直接將大部分知識體現的學科。考試中化學實驗部分占據的分數比重較大，會直接影響學生的升學。故而，化學教師必須不斷進行教學方法的創(chuàng)新。通過實驗教學學習，學生能夠獲取大量知識，然而由于受限于多方面的條件，化學實驗教學效果始終有一定不足。學科核心素養(yǎng)能有效幫助學生學習化學，教師教學期間應當合理融入學科核心素養(yǎng)，優(yōu)化原有化學實驗教學，以便推動化學實驗教學有效性的提升，確保學生學習效果與質量得以提升。

關鍵詞：核心素養(yǎng);化學;實驗教學

中圖分類號：G642? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2020）07-0111-03

Abstract： chemistry is a discipline based on experiments and can directly reflect most of the knowledge through experiments. The proportion of the score occupied by the chemical experiment in the exam is relatively large， which will directly affect the students' further studies. Therefore， chemistry teachers must continue to innovate teaching methods. Through experimental teaching， students can acquire a lot of knowledge. However， due to the constraints of various conditions， the teaching effect of chemical experiments has always been insufficient. The core quality of the subject can effectively help students to learn chemistry. During the teaching period， teachers should reasonably integrate into the core quality of the subject and optimize the original chemistry experiment teaching in order to promote the improvement of the effectiveness of the chemistry experiment teaching and ensure that the students' learning results and quality can be improved.

Keywords： core literacy; chemistry; experimental teaching

化學這門學科的學習應當起始于基礎，而實驗則是化學學習、化學過程探究的重要途徑。通過實驗教學不但能使學生的觀察、分析、思考能力得到培養(yǎng)，同時也有利于學生實驗操作能力的提升，以及有利于學生化學學習興趣的激發(fā)。近年來考試逐漸加大了對化學實驗設計題的重視程度，這也對學生提出了解化學實驗本身的要求，并且在與自身掌握的知識與技能相聯系的基礎上，類比、重組知識，通過縝密、全面的思考最終得出準確的答案。對此，教師對于化學實驗教學的價值必須予以關注，不斷優(yōu)化實驗教學策略，并在與化學學科核心素養(yǎng)的結合下探索更有效的實驗教學策略。

一、化學實驗中學科核心素養(yǎng)概述

作為學習化學基礎的化學實驗，在學生實踐能力培養(yǎng)中的價值十分顯著?；瘜W實驗有利于學生創(chuàng)新能力的提升，是學生探究化學物質的基本要素，而化學學科核心素養(yǎng)中的科學探究、創(chuàng)新意識培養(yǎng)恰好對應于化學實驗的培養(yǎng)目標。實驗探究過程、方法的掌握，實驗方案的認識、設計與優(yōu)化，無不凸顯了化學實驗在“化學實踐”中認識論與方法論功能的重要性，化學實驗的運用同時還密切聯系了學生化學實驗素養(yǎng)和實際探究水平?；瘜W學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標中，提出了對學生實驗探究、創(chuàng)新設計能力的培養(yǎng)與發(fā)展要求，以便化學實驗的價值得以更充分的體現。

對化學實驗所獲取的知識而言，應當在宏觀和微觀及變化的研究視角、分類和模型的科學體系下，對知識進行遷移、整合，以此將化學實驗特征屬性與其本質之間所構建的復雜聯系客觀揭示[1]。針對化學學科核心素養(yǎng)而言，化學課程標準（2017版）中明確作出了分析，化學學科核心素養(yǎng)具體體現了學生的綜合素養(yǎng)，是新課標下對化學學科人才培養(yǎng)要求的反映。故而，針對化學學科核心素養(yǎng)，以“宏觀辨識與微觀辨析”、“變化觀念與平衡思想”、“證據推理與模型認知”、“科學探究與創(chuàng)新意識”、“科學態(tài)度與社會責任”等五個方面進行了歸納、總結。

化學學科核心素養(yǎng)要求有機的結合理論知識與實驗技能，通過教學的開展推動學生正確價值觀念的養(yǎng)成，并培養(yǎng)學生的化學探究能力。同時，化學學科核心素養(yǎng)也提出了將化學思想觀念有效融合科學探究能力等創(chuàng)新觀念的要求，如此一來既可進一步推動學生的發(fā)展，也為教師教學的開展予以一定指導。

二、化學實驗教學發(fā)展的現狀

（一）教師對實驗重視程度有所不足

傳統(tǒng)應試教育思想對大部分化學教師造成的影響十分嚴重，他們對學生的成績過度關注，在有限的課程時間安排下，為了提高學生化學成績，通常僅是將知識點及習題作為重點講解內容，往往忽略了化學實驗課程，即便開展了實驗也基本是教師演示，學生難以對相應的化學知識有所了解，化學實驗步驟與實驗結果才是他們所收獲的知識[2]。因此，這類以理論取代實驗的教學方式缺乏科學性，難以推動學生的成長。而個別化學教師在實驗開展期間，要求學生實驗的開展以自身涉及的步驟為依據進行，而這也就導致學生創(chuàng)新能力受到限制，無法實現思維能力的培養(yǎng)。

（二）問題分析和解決能力有所欠缺

化學實驗教學期間，應當有效結合課本理論知識進行?；瘜W實驗教學有利于學生抽象思維能力和邏輯思維能力的培養(yǎng)，是教學的重要組成之一，能夠幫助學生對問題深入分析并妥善解決。然而，化學實驗教學過程中，“動態(tài)化”教學模式普遍欠缺，教師對學生核心素養(yǎng)培養(yǎng)中實驗教學的重要性認識不足，基本是以理論知識講解為主，對實驗過程和結果進行分析的能力不足，缺乏思維訓練，最終也就無法有效提升學生對化學的學習積極性。

（三）能力培養(yǎng)評價指標缺乏完善性

在評價任意學科教學中學生的學習能力時，考核是一個極為重要的成分。而在現行教育下，學生化學核心素養(yǎng)的考核也是一個必須予以高度重視的任務。通過培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)，并借助考核對其知識接受水平進行考核[3]。然而，我國現有教學期間，缺乏與核心素養(yǎng)有關的評價體系，評價指標尚未明確指定，也就難以對學生綜合能力予以有效判斷，教學結論及個別問題的存在也就難以真正發(fā)現。

三、基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)的化學實驗教學策略

（一）不斷完善化學實驗教學

化學實驗教學能夠顯著提升學生各方面的能力，學生在實驗開展過程中通過實踐操作，能夠更深刻的理解化學知識，了解化學公式與原理的緣由。因此，化學教師對于實驗課教學必須保持端正的態(tài)度，高度重視，確保學生通過化學實驗學習能夠收獲真正的知識。而教師要想提高化學實驗教學的質量，下述兩個問題是教學中必須著重關注的。

其一，組織學生進行實驗前，首先需要明確實驗目的，妥善落實實驗演示。實驗演示的好處主要包含兩個方面，一方面為學生在觀看教師的實驗演示之后，能夠直觀地了解實驗步驟和實驗現象，能夠較好的指導學生后續(xù)的實驗操作[4]。另一方面，化學實驗內容大部分都含有危險性，教師倘若在教學個別具有極高危險性的實驗時，可選擇性放棄學生自行實驗的教學方法，轉為要求學生對自己的演示實驗認真觀察，通過手把手的演示教學，也能發(fā)揮良好的教學效果，幫助學生牢牢記住實驗中出現的化學反應。如在“鈉與水的反應”這一實驗教學過程中，教師首先需將鈉與水之間化學反應的產生原理告知學生，隨后在實驗器材的運用下將實驗演示給學生觀看，并為學生說明每個實驗操作步驟中的注意事項。

其二，規(guī)范學生實驗操作，認真記錄實驗流程。要想確保實驗安全與成功，規(guī)范的操作是必不可少的，而之所以要將實驗記錄認真落實，是為方便實驗完成后歸納總結實驗過程，將所需的實驗結論順利得出。具體來說，應當入手于細節(jié)對學生的實驗操作進行規(guī)范，促使學生養(yǎng)成細心、認真的習慣。如實驗儀器位置擺放、使用方法至實驗步驟流程等，需將較為規(guī)范的要求提給學生。

（二）合理落實化學實驗，激發(fā)學生興趣

教師不但需要將課本理論知識傳授給學生，同時也承擔著培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維的重任。課堂教學期間，對教師的實驗演示和學生實驗之間，無需明確進行區(qū)分，教師可演示、講解個別復雜且危害的實驗，而學生則可進行模仿，或是對該實驗如何改進展開討論，使該實驗教學的效果得以最佳。

如在濃氨水的鑒別中，基本都是用蘸取了濃鹽酸的玻璃棒靠近氨水時會有大量白煙產生進行的。由于氨氣直接釋放至大氣中會有一定的毒性產生，在實驗改進之后，可用兩只大試管分別盛裝濃氨水和濃鹽酸，采用止水夾夾住的橡皮管朝著裝有雙孔塞的燒瓶中引入，實施白煙實驗，僅需將止水夾打開之后，氨氣、氯化氫便可沿著橡膠管朝著燒瓶轉移，通過燒瓶會發(fā)現有大量白煙產生。教師可將此類實驗交由學生自行設計，僅需提供一定的指導。

又如化學實驗中有一個是與反應物量多少問題相關：偏鋁酸鈉溶液與鹽酸溶液反應。對于這個實驗，教師可要求學生自行展開探究，將鹽酸溶液逐滴加入偏鋁酸鈉溶液中，大量白色膠狀沉淀會立即產生于溶液內，再次將鹽酸滴加至過量后，會逐漸溶解白色沉淀且最終消失。反之，若是將偏鋁酸鈉滴加至鹽酸中，那么溶液一開始不會生成白色沉淀，而過量滴加偏鋁酸鈉之后，溶液內逐漸才會有白色沉淀產生，且不消失、不溶解。同樣的實驗由于試劑的不同添加順序而會有完全不同的實驗現象產生，隨后教師可引領學生對實驗結果展開交流、討論，圍繞探究的目的將學生學習的積極性調動，原本枯燥的理論知識逐漸具備了趣味性，再加上教師將演示實驗交給學生自行設計的緣故，也可實現學生動手能力的培養(yǎng)。

（三）著重關注學生觀察力的培養(yǎng)

實驗是化學的基礎，所有理論都是依托觀察和分析實驗現象建立的，甚至有個別化學是偶然發(fā)現的，然而若是神經不夠敏感，觀察力不夠優(yōu)秀，且未對這類變化細心記錄，那么這些偶然就記憶模糊，后續(xù)發(fā)現也不可能存在[5]。因此，每一個化學的發(fā)現都是發(fā)現者長期觀察、不斷累積經驗之下養(yǎng)成的。當教師著重關注學生觀察力的培養(yǎng)之后，學生會逐漸養(yǎng)成專注微小事物的能力。如實驗教學期間，不再要求學生照著課本念，而是引導學生對實驗現象進行描述。在學生并不了解情況的基礎上開展實驗，對實驗過程中的細微變化進行描述，如此既實現學生觀察力的培養(yǎng)，也會使他們不放過實驗中的任何“意外”。同時，當學生能夠做到細心之后，也會將不必要的錯誤避免，有利于學習自信心的逐漸累積，最終推動化學學習成果的提升。

如在“乙烯的加成反應”學習過程中，教師可要求學生入手于“乙烯會導致溴的四氯化碳溶液褪色”的宏觀現象，將乙烯與溴的四氯化碳溶液會有反應產生推斷出來;隨后，立足于乙烯與溴的分子結構上對該反應機理進行分析、理解，同時將乙烯與溴加成反應的化學方程式寫出來，并對乙烯與水、氫氣和鹵化氫之間相同的加成反應進行推測。此類教學對宏微結合十分注重，原本冰冷抽象的化學方程式轉化成了具有“靈魂”的宏微結合載體，學生在學習時屬于意義豐厚的建構活動，無需死記硬背。如此一來，也就能夠有效培養(yǎng)學生的“宏觀辨識與微觀探析”素養(yǎng)。

（四）強調學生“科學探究與創(chuàng)新意識”的培養(yǎng)

化學實驗教學與學科核心素養(yǎng)中，探究能力的地位十分重要，故而教師應當著重培養(yǎng)學生的探究能力，幫助學生在化學實驗過程中能夠達到更顯著的學習效果。教師在實驗教學期間，應當引導學生提出問題，圍繞問題進行相關化學資料的搜尋，并假設實驗步驟，細致觀察實驗過程，確保實驗的開展具有科學性。具體來說，教師可要求學生自行進行實驗方案的設計，對實驗現象與結果預測，并在完成實驗后及時總結、分析并評價實驗結果。通過此類方式，對學生的實驗探究能力進行培養(yǎng)，落實學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標。

如在“苯的分子結構中是否有碳碳雙鍵存在”進行探究時，教師可在“發(fā)現探究式”教學模式的運用下，通過問題情境的構建引導學生將問題發(fā)現，并依托實驗探究將問題解決[6]。具體流程為：第一，引導發(fā)現。通過對苯樣品及分子結構模型的觀察，將“苯的分子結構中是否有碳碳雙鍵存在？”這一問題引出;第二，猜想與假設。以苯的分子結構模型及結構簡式為根據，對其分子結構中是否有碳碳雙鍵存在進行猜測;第三，制定計劃。設計苯與酸性高錳酸鉀溶液、溴的四氯化碳溶液的反應;第四，實驗開展。將苯分別滴入裝有少量酸性高錳酸鉀溶液、溴的四氯化碳溶液的試管內，振蕩、靜置后，對管內液層顏色進行觀察;第五，證據收集。酸性高錳酸鉀溶液、溴的四氯化碳溶液在苯的作用下并不會褪色;最后，推理與結論。苯的分子結構并碳碳雙鍵并不存在。

（五）強調學生“變化觀念與平衡思想”的培養(yǎng)

化學實驗教學期間，時常有實際實驗現象不符合預測實驗現象或理論知識的情況出現，“變化觀念”這一哲理便蘊含在其內。教師應當將這類現象靈活抓住，引導學生積極地開展思考、討論，在提問、解疑并總結后，完成知識的掌握。

如在光照條件下甲烷與氯氣的取代反應中，學生依據正確的實驗步驟與方法進行操作之后，會有下述現象產生：其一，試管內液面逐漸上升;其二，試管內黃綠色逐漸變淺;其三，試管內壁會生成黃色油滴。當出現上述現象之后，會有學生詢問：甲烷與氯氣反應生成的為無色油狀液體的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷，但是此處的油滴為什么是黃色的呢？此時教師可將相關知識適時告知學生：三氯甲烷和四氯甲烷屬于有機溶劑，氯氣難溶于水卻易溶于有機溶劑。結合教師提供的知識，學生就會發(fā)現三氯甲烷、四氯甲烷中溶解了氯氣之后油滴會變成黃色。隨后，教師可再次將新的實驗問題提出：若是以飽和食鹽水取代水槽中的水，會有什么現象發(fā)生呢？此類現象發(fā)生的原因是什么？學生此時會爭先投入實驗中，通過觀察得知水槽中析出了白色晶體，會對其原因積極思考。而教師可再次將相關知識適時告知學生：飽和食鹽水有一個沉淀溶解平衡存在。隨后，引導學生站在平衡移動角度進行分析，即可將正確答案順利獲取。盡管此類實驗操作極為簡單，然而不斷變化的實驗現象卻有利于學生感性認識變化觀念和平衡思想，有利于學生學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

（六）重視學生“證據推理與模型認知”的培養(yǎng)

化學實驗教學中，教師依托模型認知能夠以具體取代抽象、以簡單取代復雜、以淺顯取代深奧，幫助學生深刻理解、充分認識具體事物的本質屬性或復雜聯系。

如在“原電池”中，能夠很好的體現出證據推理和模型認知。教師在組織學生進行實驗中，在稀硫酸中將銅絲接觸鋅粒后，會有大量氣泡產生在銅絲表面，此時學生的好奇心、求知欲會受到激發(fā)，教師再適時引導學生對“氫離子移動至銅絲方向，得到電子形成氫氣，表明銅絲有電子存在，那么銅上面的電子是鋅失去的電子轉移而來的嗎？”學生在該疑問下開展實驗、收集證據，通過驗證將結論得出，即可將“原電池”概念形成。實質上，猜想驗證便是證據推理的科學思維過程。隨后，教師可再次引導學生以石墨取代銅片、以乙醇取代稀硫酸再次開展實驗，并以此為基礎進行原電池工作原理模型的建構，幫助學生對原電池形成條件進行了解，并詢問學生“如何判斷裝置是否為原電池”。學生依托模型認知，通過判斷電極、閉合回路、電解質溶液等，便可對裝置是否為原電池作出準確判斷，如此即可將問題順利解決。

四、結束語

學生學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)是當前化學實驗教學期間必須予以高度重視的任務，在對上述分析的化學實驗教學現狀的綜合之下，不難發(fā)現學生綜合素質提升中核心素養(yǎng)的重要性，能夠明確指引學生的全面發(fā)展?，F階段下的化學實驗教學，應當對教學過程予以重視，以學生學習特點為根據，在與教育發(fā)展改革趨勢相順應之下，創(chuàng)新思維模式，由動態(tài)化教學取代靜態(tài)化教學，推動學生學科核心素養(yǎng)的提升，實現全面發(fā)展。

參考文獻：

[1]莊浩.基于學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的課堂教學實踐與思考——以高中化學實驗為例[C]//2017年江蘇省教育學會年會文集，2017.

[2]王和.基于發(fā)展學科核心素養(yǎng)的高中化學實驗教學實踐與思考[J].西部素質教育，2016，2（20）：162.

[3]葉鵬.化學學科核心素養(yǎng)下高中生實驗創(chuàng)新能力的培養(yǎng)策略[J].中學化學教學參考，2018（7）：40-42.

[4]畢淑娟.基于發(fā)展學科核心素養(yǎng)的高中化學實驗教學實踐與思考[J].考試周刊，2018（5）：151.

[5]馮學文.探究高中化學學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)——在實驗教學中的體現馮學文[J].試題與研究：教學論壇，2018（2）：9.

[6]龔美英.基于培養(yǎng)學生學科核心素養(yǎng)的高中化學實驗教學[J].科學咨詢（教育科研），2018，603（09）：103.