基于化學(xué)核心素養(yǎng)的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索與思考

胡玲玲

【內(nèi)容摘要】實(shí)驗(yàn)是化學(xué)的重要組成部分，在高中化學(xué)教學(xué)中，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是十分重要的，其不僅可以加深學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解，還可以很好地培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力。同時(shí)在新課標(biāo)提出，在教育教學(xué)活動(dòng)中，教師要特別注重培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，而通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，對(duì)于學(xué)生核心素養(yǎng)提升有極大幫助，因此，在實(shí)踐教學(xué)中，高中化學(xué)教師還需要立足于核心素養(yǎng)的視角，開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)。

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

新課程標(biāo)準(zhǔn)指出，在化學(xué)教學(xué)中，教師要通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生掌握相應(yīng)的化學(xué)知識(shí)、技能方法，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰μ嵘Ｍ瑫r(shí)在高中化學(xué)核心素養(yǎng)中，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力也是十分重要的部分，對(duì)此在今后的高中化學(xué)課堂上，教師必須提高對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視力度，通過(guò)靈活多樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)引導(dǎo)學(xué)生積極地學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)。

一、高中化學(xué)核心素養(yǎng)的內(nèi)涵

化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵主要體現(xiàn)在：

1.宏觀辨識(shí)與微觀探析。高中化學(xué)教師在開(kāi)展課堂教學(xué)活動(dòng)時(shí)，要指引學(xué)生對(duì)相應(yīng)形態(tài)下的物質(zhì)進(jìn)行辨識(shí)、觀察，促使學(xué)生可以科學(xué)的掌握物質(zhì)分類方法，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)用相應(yīng)的化學(xué)符號(hào)將物質(zhì)及其變化的關(guān)系表現(xiàn)出來(lái)。此外教師還要在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生從微觀的層面了解到物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)，讓學(xué)生可以結(jié)合物質(zhì)微觀性質(zhì)了解其在相應(yīng)環(huán)境下可能出現(xiàn)的變化。

2.變化觀念與平衡思想。高中化學(xué)教師要在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生明白，在相應(yīng)的條件下，物質(zhì)是會(huì)發(fā)生變化的，物質(zhì)會(huì)處于一個(gè)不斷運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。教師要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)從質(zhì)變與量變、內(nèi)因與外因的角度探索物質(zhì)化學(xué)變化，并找出其中的規(guī)律，樹(shù)立動(dòng)態(tài)的化學(xué)平衡思想。

3.證據(jù)推理與模型認(rèn)知。高中化學(xué)教師在開(kāi)展課堂教學(xué)活動(dòng)時(shí)，需要引導(dǎo)學(xué)生靈活地應(yīng)用各種方式收集資料，假設(shè)物質(zhì)性質(zhì)、物質(zhì)變化，并借助收集的資料對(duì)其進(jìn)行分析推理，驗(yàn)證假設(shè)。同時(shí)高中化學(xué)教師在課堂教學(xué)中還需要引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建相應(yīng)的化學(xué)模型，借助化學(xué)模型分析化學(xué)現(xiàn)象，理解化學(xué)知識(shí)，處理復(fù)雜的化學(xué)問(wèn)題。

4.實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)。高中化學(xué)教師在開(kāi)展課堂教學(xué)時(shí)，還需要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展相應(yīng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，借助化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)來(lái)加深對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解。同時(shí)在高中化學(xué)教學(xué)中，教師還應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立良好的創(chuàng)新思維，敢于創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)探究方法，通過(guò)趣味化、生活化的實(shí)驗(yàn)探究來(lái)加深對(duì)化學(xué)知識(shí)的認(rèn)知。

5.科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任。高中化學(xué)教師在開(kāi)展課堂教學(xué)活動(dòng)時(shí)，還應(yīng)該立足于學(xué)生終身學(xué)習(xí)的視角，引導(dǎo)學(xué)生用科學(xué)的態(tài)度思考探究化學(xué)問(wèn)題，并強(qiáng)化學(xué)生的環(huán)境保護(hù)觀念，讓學(xué)生可以科學(xué)地處理社會(huì)、化學(xué)、環(huán)境的聯(lián)系，承擔(dān)起自身的責(zé)任。

二、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀分析

在高中化學(xué)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是十分重要的部分，其教學(xué)質(zhì)量對(duì)于學(xué)生的綜合發(fā)展會(huì)帶來(lái)極大影響。隨著教學(xué)改革的全面推進(jìn)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)越來(lái)越受教師的重視，在化學(xué)核心素養(yǎng)中更是對(duì)“實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)”提出了明確要求，但是從當(dāng)前高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)際看，還存在實(shí)驗(yàn)教學(xué)相對(duì)比較滯后的問(wèn)題，其主要表現(xiàn)在：（1）高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法固定，大多是教師在教學(xué)中單純的講解理論知識(shí)，然后引導(dǎo)學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展實(shí)驗(yàn)論證。教師很少組織學(xué)生開(kāi)展探究性的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，造成了學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究技能不強(qiáng)，難以滿足新課改對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能的要求。（2）實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新力度不夠。在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，其內(nèi)容大多取于教材中的知識(shí)，與學(xué)生實(shí)際生活、社會(huì)生產(chǎn)的關(guān)聯(lián)不大，同時(shí)教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，采取的教學(xué)模式缺乏創(chuàng)新，大多是教師講解學(xué)生操作，在整個(gè)活動(dòng)中，學(xué)生只需要按照教師要求進(jìn)行操作即可，實(shí)驗(yàn)活動(dòng)缺乏創(chuàng)新性，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。（3）實(shí)驗(yàn)效果不佳。由于高中生需要學(xué)習(xí)的科目比較多，化學(xué)課時(shí)相對(duì)比較少，這也造成了教師為了完成教學(xué)任務(wù)，會(huì)將更多注意力放在教學(xué)訓(xùn)練中，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不太看重，造成了教材中很多實(shí)驗(yàn)難以有效實(shí)施，削弱了教學(xué)效果。同時(shí)為了讓學(xué)生在考試中獲得好的成績(jī)，很多教師會(huì)要求學(xué)生記憶實(shí)驗(yàn)結(jié)論，很少讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，這種流于形式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)會(huì)嚴(yán)重地影響到學(xué)生創(chuàng)新思維發(fā)展。

三、基于核心素養(yǎng)的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

1.制定科學(xué)教學(xué)目標(biāo)

新課標(biāo)提出，在化學(xué)教學(xué)活動(dòng)中，教師需要特別注重培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，以此為學(xué)生的綜合發(fā)展奠定基礎(chǔ)。因此在高中化學(xué)教學(xué)中，教師還應(yīng)該從學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的視角入手，科學(xué)地設(shè)置教學(xué)目標(biāo)，明確素養(yǎng)化教學(xué)目標(biāo)，這樣才能為學(xué)生的綜合發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。

2.創(chuàng)設(shè)情境轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)方式

在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)該結(jié)合具體情況，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)具體的問(wèn)題情境，指引學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探索問(wèn)題，解決問(wèn)題，并在此過(guò)程中，讓學(xué)生體會(huì)到化學(xué)知識(shí)的形成過(guò)程，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)效果提升。高中化學(xué)教師在問(wèn)題情境中，應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生積極地進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變。對(duì)此，教師要為學(xué)生設(shè)計(jì)豐富多樣的實(shí)驗(yàn)探究任務(wù)，并充分考慮學(xué)生的實(shí)際生活，指引學(xué)生開(kāi)展證據(jù)推理、模型解釋等活動(dòng)，為學(xué)生核心素養(yǎng)的提升奠定基礎(chǔ)。

3.精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生高階思維

實(shí)驗(yàn)探究是研究知識(shí)的一種科學(xué)方法，也是學(xué)生核心素養(yǎng)的重要組成部分。在新課程標(biāo)準(zhǔn)中提出，教師的教學(xué)活動(dòng)需要特別注重培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力。教師在課堂上要為學(xué)生精心地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，有效地組織學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，強(qiáng)化學(xué)生的科學(xué)探究能力發(fā)展。同時(shí)教師還應(yīng)該給出學(xué)生挑戰(zhàn)性的問(wèn)題，讓學(xué)生借助問(wèn)題來(lái)實(shí)現(xiàn)化學(xué)學(xué)科知識(shí)學(xué)習(xí)與科學(xué)探究能力的良好結(jié)合。此外，在實(shí)驗(yàn)探究中，教師還需要特別注重對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過(guò)多方面的評(píng)價(jià)，如讓學(xué)生開(kāi)展自我評(píng)價(jià)、小組合作評(píng)價(jià)、教師評(píng)價(jià)等方式，讓學(xué)生可以更好地了解自身學(xué)習(xí)中的問(wèn)題，并加以改善，為學(xué)生的綜合發(fā)展提供保障。

四、教學(xué)案例

為了更好地分析高中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)策略，本文結(jié)合原電池實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析。

1.教學(xué)目標(biāo)

（1）宏觀辨識(shí)與微觀探析：引導(dǎo)學(xué)生可以從微觀層面了解物質(zhì)變化特征，學(xué)會(huì)解決電化學(xué)實(shí)際問(wèn)題。

（2）證據(jù)推理與模型認(rèn)知：通過(guò)推理、分析、實(shí)驗(yàn)等方法，理解原電池模型，并用原電池模型對(duì)化學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行解釋，樹(shù)立化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的思想。

（3）變化觀念與平衡思想：自主設(shè)計(jì)原電池，實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化，理解不同形式能量的轉(zhuǎn)化是守恒的。

（4）科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：借助小組合作活動(dòng)，開(kāi)展原電池探究實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力提升。

（5）科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任：借助原電池實(shí)驗(yàn)廢液處理，促使學(xué)生形成綠色化學(xué)精神及社會(huì)責(zé)任感。

2.教學(xué)過(guò)程

（1）實(shí)驗(yàn)探究原電池裝置連接

教師在進(jìn)入課堂后，要求學(xué)生自主學(xué)習(xí)本節(jié)課知識(shí)，初步了解原電池的形成條件、原理。接著教師為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)探究材料，讓學(xué)生根據(jù)教師提供的材料自主設(shè)計(jì)一個(gè)原電池裝置。教師為學(xué)生提供的材料包括銅片、鋅片、石墨棒、稀硫酸、電流表、導(dǎo)線等。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中，教師要觀察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作是否正確，包括取用藥品、裝置連接等。學(xué)生通過(guò)分組討論，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，能有效提高學(xué)生的合作探究能力、實(shí)驗(yàn)操作技能。

（2）探析原電池的化學(xué)反應(yīng)

在此環(huán)節(jié)，教師提問(wèn)學(xué)生：Cu能與稀硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)嗎？為什么在你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中會(huì)有氣泡出現(xiàn)？在該裝置中發(fā)生了怎樣的化學(xué)反應(yīng)？學(xué)生結(jié)合教材及之前學(xué)過(guò)的知識(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行討論，會(huì)提出在實(shí)驗(yàn)中Zn失去兩個(gè)電子，變成了Zn2+，而H+得到兩個(gè)電子，變成了H2，用導(dǎo)線將鋅銅連接起來(lái)，銅片出現(xiàn)的氣泡并不是銅自身發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，而是Zn的電子轉(zhuǎn)移引起的。教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)原電池中的反應(yīng)進(jìn)行分析，可以讓學(xué)生對(duì)原電池產(chǎn)生電流的原理有深入了解。

（3）構(gòu)建原電池模型

在課堂上，教師引導(dǎo)學(xué)生從電子流向、電流流向、離子流向等角度思考原電池的工作原理。并在此基礎(chǔ)上，指引學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)事實(shí)，構(gòu)建相應(yīng)的原電池模型，這對(duì)于學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知素養(yǎng)的培養(yǎng)有極大幫助。在教學(xué)中，教師指引學(xué)生根據(jù)構(gòu)建出來(lái)的模型，將原電池的定義引出來(lái)，讓學(xué)生明白原電池是一個(gè)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置，通過(guò)模型促使學(xué)生內(nèi)化知識(shí)。

（4）探究原電池構(gòu)成條件

教師在課堂上給出學(xué)生疑問(wèn)：組成原電池裝置的電極材料需要滿足什么條件？是否可以換成其他金屬？學(xué)生根據(jù)自己學(xué)到的知識(shí)提出假設(shè)，并借助實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證自己的假設(shè)。如原電池的兩級(jí)都是鋅材料;兩級(jí)分別是鋅材料、石墨棒;兩級(jí)是銅材料、石墨棒，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，會(huì)加深對(duì)原電池構(gòu)成條件的理解，同時(shí)這也強(qiáng)化了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，促進(jìn)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能的提升，有助于學(xué)生的高階思維發(fā)展。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究結(jié)束后，教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)構(gòu)成原電池的條件進(jìn)行總結(jié)：原電池兩級(jí)應(yīng)該是活性不同的金屬、要構(gòu)成閉合回路、存在氧化還原反應(yīng)、有電解質(zhì)溶液。原電池的正極是不太活潑的金屬或者是非金屬導(dǎo)體，負(fù)極是比較活潑的金屬。

（5）總結(jié)提升

學(xué)生經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)探究以后，對(duì)于原電池的工作原理、構(gòu)成條件等有了深入了解。在此基礎(chǔ)上，教師為學(xué)生系統(tǒng)地講解原電池的相關(guān)理論知識(shí)，鞏固學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中探究到的內(nèi)容。隨后教師鼓勵(lì)學(xué)生思考，在原電池實(shí)驗(yàn)中，如果直接將廢液倒在下水道中，會(huì)造成什么樣的后果？該如何處理？讓學(xué)生討論思考，以此培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)觀念。

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（作者單位：安徽省馬鞍山市第二中學(xué)）