基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的高中化學(xué)實驗教學(xué)探索與思考

楊小崗

摘? 要：基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的高中化學(xué)實驗教學(xué)，教師應(yīng)當(dāng)通過引入豐富的實驗教學(xué)資源，應(yīng)用多樣化的教學(xué)方式，指引學(xué)生參與探究實驗，在探究實驗中觀察推理，形成創(chuàng)新意識，更好地培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。實施科學(xué)的實驗教學(xué)策略，能夠有效達(dá)成化學(xué)教學(xué)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué);核心素養(yǎng);實驗教學(xué);合作探究

在傳統(tǒng)的高中化學(xué)教學(xué)中，對于實驗教學(xué)不夠重視，教學(xué)效果不理想。教師應(yīng)當(dāng)意識到實驗教學(xué)的重要性，根據(jù)化學(xué)課程的主要內(nèi)容，使用化學(xué)實驗器材，制作教學(xué)課件，引領(lǐng)學(xué)生自主實驗、合作實驗，幫助學(xué)生提高對化學(xué)知識的理解與認(rèn)知，培養(yǎng)高中生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

一、提出系列探究問題，指導(dǎo)小組合作探究

在高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)中，包含變化觀念與平衡思想。主要包括以下內(nèi)容：能認(rèn)識物質(zhì)是持續(xù)運動與變化的，在一定條件下遵循規(guī)律，發(fā)生化學(xué)反應(yīng);化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是有新物質(zhì)的生成，同時伴隨著能量變化;化學(xué)反應(yīng)是有限度的，具有可調(diào)控性;我們應(yīng)當(dāng)動態(tài)分析和多元解讀化學(xué)反應(yīng)，借助化學(xué)反應(yīng)原理解答問題。教師可以結(jié)合課程內(nèi)容展示一些化學(xué)實驗，根據(jù)實驗提出系列探究問題，指導(dǎo)各個小組進(jìn)行合作探究，共同解答問題，最后根據(jù)解答結(jié)果予以點評和總結(jié)。

例如，在教學(xué)人教版《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書·化學(xué)1必修》（以下統(tǒng)稱“必修1”）“氧化還原反應(yīng)”這節(jié)課時，教師可以結(jié)合本節(jié)課內(nèi)容和課程目標(biāo)，依據(jù)變化觀念與平衡思想的核心素養(yǎng)，展示鈉在氯氣中燃燒的實驗。該實驗會產(chǎn)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，發(fā)出亮黃色的光，伴隨有白煙冒出，其反應(yīng)方程式是2Na + Cl2[點燃]2NaCl?；谶@個實驗，教師可以提出一系列問題：該實驗是如何發(fā)生的？我們怎樣描述這種化學(xué)變化？這個實驗的條件是什么？實驗過程中有哪些注意事項？在提出類似這樣的問題后，教師可以留出一些時間讓各個小組探討與展示，最后總結(jié)知識要點。

變化觀念與平衡思想是非常重要的高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，其內(nèi)涵比較豐富。為更好地突出這一核心素養(yǎng)，教師可以展示反應(yīng)劇烈的化學(xué)實驗，提出一些問題，引發(fā)小組思考與探究，落實教學(xué)目標(biāo)。

二、指導(dǎo)實驗觀察推理，形成基本模型認(rèn)知

高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)還包含證據(jù)推理與模型認(rèn)知素養(yǎng)，主要包含的內(nèi)容有：能夠根據(jù)相關(guān)證據(jù)，結(jié)合物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)與變化提出假設(shè)，在分析推理中進(jìn)行證實或證偽;結(jié)合觀點、證據(jù)、結(jié)論建立邏輯關(guān)系;結(jié)合研究對象，利用分析、推理、探究等研究組成、特點與相互關(guān)系，進(jìn)而建立模型;運用化學(xué)模型解釋相關(guān)現(xiàn)象。根據(jù)以上內(nèi)涵，教師可以指導(dǎo)學(xué)生參與實驗，在觀察與推理中形成基本模型認(rèn)知。教師應(yīng)當(dāng)先讓學(xué)生認(rèn)識什么是化學(xué)模型，主要是結(jié)合研究對象，觀察實驗與運用證據(jù)推理，再通過簡化、抽象、類比與分析等，明確研究對象的本質(zhì)特點，以此形成概括性的思路或描述。

例如，在教學(xué)必修1“鈉的重要化合物”這節(jié)課時，教師應(yīng)當(dāng)結(jié)合鈉的物理性質(zhì)、鈉的原子結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)、鈉的存在和主要用途三個方面進(jìn)行教學(xué)，教師可以依據(jù)鈉的化學(xué)性質(zhì)部分展現(xiàn)多個實驗，引導(dǎo)學(xué)生思考與探析，形成基本化學(xué)實驗?zāi)Ｐ?。又如，在教學(xué)必修1“金屬與非金屬的反應(yīng)”的實驗中，教師可以展示“鈉與空氣接觸”“鈉放在空氣加熱”兩個實驗，讓學(xué)生表述實驗現(xiàn)象，并寫出化學(xué)反應(yīng)方程式，標(biāo)出化合價與電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目。以此為基礎(chǔ)，教師可以要求學(xué)生自主研究后面的鈉與水反應(yīng)的實驗等，通過綜合分析與抽象概括，得出化學(xué)實驗?zāi)Ｐ汀?/p>

基于證據(jù)推理與模型認(rèn)知的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，教師可以結(jié)合具體內(nèi)涵展示與講解相關(guān)實驗，指導(dǎo)學(xué)生自主探究、觀察實驗和實驗推理，自主完成相關(guān)實驗，通過觀察、推理與抽象等概括出化學(xué)模型，指導(dǎo)學(xué)生在其他化學(xué)實驗中適用。

三、小組合作探究實驗，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識

科學(xué)探究與創(chuàng)新意識核心素養(yǎng)，主要是科學(xué)解釋和發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造和應(yīng)用的科學(xué)實踐活動。在這個過程中，需要發(fā)現(xiàn)與提出具有探究價值的問題，結(jié)合問題與假設(shè)等確定實驗?zāi)繕?biāo)與設(shè)計具體方案，通過合作探究完成實驗，解釋相關(guān)現(xiàn)象。結(jié)合科學(xué)探究與創(chuàng)新意識核心素養(yǎng)，教師可以創(chuàng)設(shè)生活情境，指導(dǎo)小組合作自主設(shè)計與探究實驗，以此來引出化學(xué)概念，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識。

例如，在教學(xué)必修1“離子反應(yīng)”這節(jié)課時，對于“電解質(zhì)”的化學(xué)概念，教師可以結(jié)合實際生活創(chuàng)設(shè)生動的教學(xué)情境。當(dāng)有人濕著手開關(guān)電器，或者將電器設(shè)備放在有水的地方時，很容易發(fā)生觸電問題，這是什么原因造成的呢？引發(fā)學(xué)生思考，然后指導(dǎo)各小組做實驗：在三個燒杯中分別加入干燥的NaCl固體、KNO3固體和蒸餾水，運用電流電壓表、小燈泡等組成連接裝置，用石墨電極分別放入燒杯中，接通電源后觀察實驗現(xiàn)象。然后，再調(diào)和成NaCl和KNO3的溶液做實驗，同樣觀察與記錄實驗。根據(jù)以上兩項實驗得出干燥的固體不導(dǎo)電，溶液能夠?qū)щ?，總結(jié)電解質(zhì)概念：水溶液或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物。

高中化學(xué)實驗是多種多樣的，對于學(xué)生的認(rèn)知能力和知識基礎(chǔ)要求都比較高，教師應(yīng)當(dāng)進(jìn)行相關(guān)的指導(dǎo)與點撥，以此來更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與核心素養(yǎng)。

綜上所述，基于高中化學(xué)實驗教學(xué)，教師可以根據(jù)實際情況，結(jié)合學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)與具體認(rèn)知情況，引導(dǎo)學(xué)生積極參與到化學(xué)實驗中，在觀察、假設(shè)、思考、分析、對比、歸納中得出相應(yīng)的化學(xué)知識，形成化學(xué)實驗操作的能力，循序漸進(jìn)地培養(yǎng)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，進(jìn)而更好地落實課程教學(xué)目標(biāo)。

基金項目：甘肅省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2020年度一般課題——基于核心素養(yǎng)理念下的高中化學(xué)實驗教學(xué)的研究（GS[2020]GHB1467）。

參考文獻(xiàn)：

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