高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)

摘要：高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)提出了相對(duì)完整的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)概念。在高中化學(xué)教育中，需要高度重視學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)?；瘜W(xué)是一門基礎(chǔ)性自然科學(xué)，而實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)化學(xué)時(shí)十分普遍的方式方法。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，要滲透化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，使學(xué)生更加熟練地掌握化學(xué)學(xué)習(xí)和研究的有效方法。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué);化學(xué)學(xué)科素養(yǎng);

中圖分類號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：（2021）-08-293

現(xiàn)階段，課程改革日漸深化，新課標(biāo)也對(duì)高中化學(xué)教學(xué)發(fā)展提出了更為嚴(yán)格的要求。教師在教育教學(xué)的過(guò)程中，應(yīng)主動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)思維，使其熟練、靈活地掌握學(xué)習(xí)化學(xué)的有效方法，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力和探究能力，積極培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)，彰顯出化學(xué)獨(dú)特的魅力。

1高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)的意義

高中化學(xué)是理科教學(xué)中的關(guān)鍵學(xué)科，而化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)課程中的重要組成部分。高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室成為學(xué)生獲取化學(xué)知識(shí)和實(shí)踐操作能力的主要場(chǎng)所?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐性較強(qiáng)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的反應(yīng)和表現(xiàn)十分豐富，該特點(diǎn)能夠激發(fā)出學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。再者，化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境和條件提出了較高的要求，在實(shí)驗(yàn)中學(xué)生可以更深入地了解化學(xué)反應(yīng)特性與具體實(shí)驗(yàn)方法。同時(shí)，部分高中化學(xué)知識(shí)的相似度較高，學(xué)生不易識(shí)別知識(shí)點(diǎn)中的差異，無(wú)法透徹理解。為此，教師可利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)組織教學(xué)，一方面營(yíng)造良好的課堂學(xué)習(xí)氛圍，另一方面也可引導(dǎo)學(xué)生正確地認(rèn)識(shí)和理解化學(xué)知識(shí)，促進(jìn)知識(shí)的內(nèi)化與吸收。

2高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的有效措施

2.1重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的辨識(shí)與探析能力

高中化學(xué)教學(xué)中，宏觀、微觀和符號(hào)水平尤為重要，教師需引導(dǎo)學(xué)生使用化學(xué)符號(hào)表示物質(zhì)的性質(zhì)與變化，這也是學(xué)生對(duì)事物從宏觀認(rèn)知到微觀認(rèn)知的重要表現(xiàn)，以此更加準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)化學(xué)知識(shí)內(nèi)涵，從多個(gè)維度認(rèn)識(shí)事物。

如在“乙烯的加成反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要主動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生在試驗(yàn)中觀察乙烯使碳溶液褪色的現(xiàn)象，進(jìn)而得出乙烯和溴的四氯化碳溶液可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從二者的分子結(jié)構(gòu)中，把握化學(xué)反應(yīng)的基本原理，準(zhǔn)確寫出化學(xué)反應(yīng)方程式。并且也可推測(cè)乙烯和鹵化氫、水、氫氣等物質(zhì)也可發(fā)生同類反應(yīng)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可將宏觀與微觀高度結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生更加深入地了解所學(xué)知識(shí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

2.2基于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生在變化中求平衡的理念

化學(xué)符號(hào)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，經(jīng)常出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或理論知識(shí)不相符的情況，該現(xiàn)象也體現(xiàn)了變化的理念。教師應(yīng)正確認(rèn)識(shí)該現(xiàn)象，積極引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考和討論，向?qū)W生提出問(wèn)題，總結(jié)知識(shí)要點(diǎn)。

如在開(kāi)展甲烷與氯氣于光照條件下的取代反應(yīng)時(shí)。若學(xué)生按照規(guī)范要求操作，便可得到如下結(jié)果：試管當(dāng)中的黃綠色明顯變淡，試管液面明顯上升，試管內(nèi)壁出現(xiàn)黃色的油滴。隨后學(xué)生便會(huì)提問(wèn)，甲烷與氯氣反應(yīng)后生成的物質(zhì)均為無(wú)色油狀液體，為什么會(huì)出現(xiàn)黃色油滴。此時(shí)，教師可為學(xué)生講解與之相關(guān)的理論知識(shí)。即三氯化鉀和四氯化鉀均為有機(jī)溶劑，氯氣在有機(jī)溶劑中不溶于水，因此學(xué)生也可得出三氯甲烷和四氯甲烷中溶入了氯氣，便出現(xiàn)了黃色的油滴。

上述問(wèn)題解決后，教師可提出全新的問(wèn)題，詢問(wèn)學(xué)生若將水槽之中的水換做飽和食鹽水，會(huì)產(chǎn)生什么樣的現(xiàn)象？并分析出現(xiàn)該現(xiàn)象的主要原因。此時(shí)，學(xué)生能夠積極主動(dòng)地參與到實(shí)驗(yàn)之中，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)有大量白色晶體析出，引導(dǎo)學(xué)生分析原因。此時(shí)，教師要為學(xué)生提供與之相關(guān)的理論知識(shí)，即飽和鹽水可達(dá)到沉淀溶解平衡，鼓勵(lì)學(xué)生立足化學(xué)平衡移動(dòng)的視角展開(kāi)分析，以此得出準(zhǔn)確的答案。該項(xiàng)操作雖然難度較小，但試驗(yàn)現(xiàn)象變化能夠生動(dòng)地為學(xué)生傳遞變化與平衡的思想理念。同時(shí)也可在學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)必修課的過(guò)程中，提升自身的學(xué)科素養(yǎng)。

2.3基于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生探究和創(chuàng)新意識(shí)

在研究“苯的分子結(jié)構(gòu)中是否存在碳碳雙鍵”時(shí)，教師可利用發(fā)現(xiàn)探究的教學(xué)模式，鼓勵(lì)學(xué)生在問(wèn)題情境中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，也可于實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程中有效解決問(wèn)題。引導(dǎo)學(xué)生觀察苯樣品模型和分子結(jié)構(gòu)模型，以此引出苯分子結(jié)構(gòu)中是否有碳碳雙鍵。此時(shí)實(shí)驗(yàn)探究也成為學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)中十分重要的一環(huán)，對(duì)于提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)有著十分積極的作用與價(jià)值。

基于苯分子結(jié)構(gòu)模型和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，推測(cè)苯分子結(jié)構(gòu)中存在碳碳雙鍵。設(shè)計(jì)苯與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)，與溴的四氯化碳溶液反應(yīng)。向兩支分別盛放適量酸性高錳酸鉀溶液及溴的四氯化碳溶液的試管中，滴入適量的苯，適度搖晃試管，靜置后及時(shí)觀察試管內(nèi)部溶液層的顏色變化。收集證據(jù)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，苯無(wú)法使酸性高錳酸鉀溶液和溴的四氯化碳溶液褪色。最終得出推測(cè)的結(jié)論：苯分子結(jié)構(gòu)之中不存在碳碳雙鍵。

2.4基于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”能力

在培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)時(shí)，需要采用科學(xué)論證作為推理的主要依據(jù)。苯分子結(jié)構(gòu)的探究實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生結(jié)合苯分子結(jié)構(gòu)探究試驗(yàn)提出假設(shè)，收集了大量的證據(jù)，并在證據(jù)的基礎(chǔ)上開(kāi)展了細(xì)致的分析推理，確定苯分子結(jié)構(gòu)之中不存在碳碳雙鍵。這也成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)中依據(jù)證據(jù)推理，培養(yǎng)學(xué)生理科思維的典型案例。

模型認(rèn)知應(yīng)用于化學(xué)教學(xué)，能夠引導(dǎo)學(xué)生更加深刻地認(rèn)識(shí)到事物間的聯(lián)系與本質(zhì)。原電池教學(xué)中便可充分體現(xiàn)證據(jù)推理與模型認(rèn)知。實(shí)際教學(xué)中，教師需組織實(shí)驗(yàn)，銅絲與鋅、稀硫酸共同接觸后，銅絲表面便會(huì)產(chǎn)生十分明顯的氣泡，該現(xiàn)象能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。氫離子向銅的方向移動(dòng)，形成電子氫氣，證明銅絲表面帶有電子。學(xué)生也會(huì)由此提出問(wèn)題，在收集證據(jù)和驗(yàn)證猜想的過(guò)程中得出最終結(jié)論，以此明確原電池的基本概念。

猜想驗(yàn)證便是證據(jù)推理的過(guò)程，學(xué)生還需進(jìn)一步探究該裝置是否具有普適性。銅片可置換為石墨、稀硫酸和乙醇，以此為基礎(chǔ)建立原電池工作模型，從而更加全面地掌握原電池的形成條件、判斷裝置是否屬于原電池范疇。之后合理利用模型，學(xué)生可在電解質(zhì)溶液、氧化還原反應(yīng)和閉合回路等多個(gè)角度，作出科學(xué)的預(yù)測(cè)和判斷。在模型認(rèn)知的基礎(chǔ)上，無(wú)論遇到如何陌生的場(chǎng)景，只要能夠做好模型與裝置及反應(yīng)的調(diào)配和處理工作，便可有效解決教學(xué)中存在的各項(xiàng)難題。

參考文獻(xiàn)

[1]汪結(jié)鋒.在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)[J].知識(shí)窗（教師版），2020（9）

[2]吳如翔.如何在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力[J].新課程（中學(xué)版），2019，000（006）

作者信息：劉治成，男（1985.07.24），漢，山東泰安東平，研究生，中學(xué)一級(jí)教師，研究方向：高中化學(xué)

東平高級(jí)中學(xué) 山東 泰安 271500