基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的高中有機(jī)實驗教學(xué)研究

陳桂蘭

【內(nèi)容摘要】化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)對于學(xué)生化學(xué)的學(xué)習(xí)具有重要意義，其能夠幫助學(xué)生更好地去進(jìn)行化學(xué)知識的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，有利于學(xué)生化學(xué)水平的提高。而高中階段，有機(jī)化學(xué)實驗往往是教學(xué)難度較大的一部分內(nèi)容，在教學(xué)過程中，融入化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，通過其核心思想對學(xué)生的指導(dǎo)，學(xué)生在進(jìn)行有機(jī)化學(xué)實驗的過程中，往往能夠獲取更多的知識和技能，從而使高中有機(jī)化學(xué)教學(xué)更有意義?；诖?，本文將淺談基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的高中有機(jī)實驗教學(xué)。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng) 高中有機(jī)實驗教學(xué)

高中有機(jī)化學(xué)與我們生活中的制藥、工業(yè)生產(chǎn)等息息相關(guān)，在學(xué)生進(jìn)行有機(jī)化學(xué)實驗的過程中，教師采取恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方式，往往能夠幫助學(xué)生高效地進(jìn)行有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)。培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，首先需要了解到化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)對學(xué)生的要求，從而才能夠制定有效的培養(yǎng)策略。因此，在化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的要求下，通過理論教學(xué)、實踐操作、總結(jié)反思等一系列的教學(xué)方式，能夠讓學(xué)生有機(jī)化學(xué)實驗的過程更有意義，從而有利于學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

一、化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的要求

化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”“科學(xué)精神與社會責(zé)任”這五個方面。在高中化學(xué)的教學(xué)過程中，化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)要求學(xué)生在掌握課本理論知識的基礎(chǔ)上，能夠?qū)⒄n本理論知識運用到解題過程中，從而加深學(xué)生對這些理論知識的掌握程度，且有利于學(xué)生提高化學(xué)素養(yǎng)?；瘜W(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)還要求學(xué)生能夠?qū)⒒瘜W(xué)學(xué)習(xí)融入生活中，如從碳的燃燒過程中學(xué)習(xí)化學(xué)相關(guān)知識等。并且能夠運用化學(xué)知識去解釋生活中的問題，提升學(xué)生運用化學(xué)知識的能力。另外，化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)要求學(xué)生能夠主動運用化學(xué)知識解決實際問題的能力。而對于高中有機(jī)化學(xué)的實驗教學(xué)來說，化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)要求學(xué)生能夠掌握有機(jī)化學(xué)知識，并將這些知識應(yīng)用到化學(xué)實驗過程中，且在實驗過程中，通過實踐操作的方式，提高學(xué)生動手實驗?zāi)芰?。而對于有機(jī)化學(xué)實驗過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象，能夠應(yīng)用所學(xué)有機(jī)化學(xué)知識對其進(jìn)行分析與思考，得出反應(yīng)的本質(zhì)，且能從中鞏固化學(xué)知識，促進(jìn)學(xué)生提高實驗探究能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識。

二、有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)的策略

為了幫助學(xué)生在有機(jī)化學(xué)實驗的學(xué)習(xí)中培養(yǎng)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，首先，在進(jìn)行化學(xué)實驗前，對一些基礎(chǔ)且相關(guān)的化學(xué)知識進(jìn)行教學(xué)，幫助學(xué)生打牢基礎(chǔ)，有利于學(xué)生順利完成化學(xué)實驗;且當(dāng)學(xué)生對有機(jī)化學(xué)實驗預(yù)習(xí)后，讓其進(jìn)行化學(xué)實驗方案設(shè)計，能夠幫助學(xué)生開發(fā)思維;當(dāng)學(xué)生對有機(jī)化學(xué)實驗有了知識儲備后，學(xué)生能自主地進(jìn)行有機(jī)實驗操作，經(jīng)教師巡回指導(dǎo)，能幫助學(xué)生糾正錯誤，有利于學(xué)生更好地進(jìn)行有機(jī)化學(xué)實驗;實驗結(jié)束后，學(xué)生通過對實驗過程進(jìn)行反思、總結(jié)，從而進(jìn)一步地鞏固化學(xué)知識。通過這些方式，能夠很好地從三維目標(biāo)方面提高學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)，有利于學(xué)生的發(fā)展與提升。

1.注重基礎(chǔ)教學(xué)，打牢學(xué)生化學(xué)雙基

對于高中生來說，學(xué)好化學(xué)，首先要有一個好的化學(xué)基礎(chǔ)，為此，需要學(xué)生注重化學(xué)反應(yīng)原理與基本概念的學(xué)習(xí)。只有掌握這些基本原理和概念，學(xué)生才能夠很好地進(jìn)行實驗探究及拓展化學(xué)思維等，從而才能夠幫助學(xué)生去提高化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，并且為學(xué)生實驗操作奠定基礎(chǔ)。另外，學(xué)生在進(jìn)行實驗時，常會因為一些外界因素影響實驗結(jié)果，但若學(xué)生掌握了一定的化學(xué)反應(yīng)原理和基本概念，則學(xué)生便能根據(jù)這些原理、概念與實驗結(jié)論進(jìn)行聯(lián)系對比，能夠幫助學(xué)生檢查實驗操作過程，這是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)所要求的。有機(jī)實驗過程中，有些化學(xué)反應(yīng)往往圍繞一個或多個方程式進(jìn)行，在有機(jī)實驗教學(xué)前，學(xué)生充分掌握與有機(jī)實驗相關(guān)的化學(xué)方程式，才能夠在實驗過程中高效地進(jìn)行有機(jī)化學(xué)的實踐操作，有利于學(xué)生有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)[1]。

例如，當(dāng)學(xué)生在進(jìn)行蘇教版高中有機(jī)化學(xué)《甲烷的氯代》實驗時，想要高效完成這實驗，實驗前，學(xué)生需對有關(guān)的化學(xué)方程式、反應(yīng)裝置、反應(yīng)條件、反應(yīng)現(xiàn)象等知識進(jìn)行學(xué)習(xí)，掌握反應(yīng)最基本的原理。實驗過程中，注意引導(dǎo)學(xué)生觀察集氣瓶壁上的實驗現(xiàn)象和集氣瓶內(nèi)液面的變化情況，啟發(fā)學(xué)生思考、推導(dǎo)出生成物，理解化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)，讓學(xué)生充分感受“變化觀念”的核心素養(yǎng)。實驗結(jié)束后，啟發(fā)學(xué)生思考為什么氯氣和甲烷的體積比是4：1，讓學(xué)生體驗“證據(jù)推理”的核心素養(yǎng)。教學(xué)中還可以引導(dǎo)學(xué)生思考集氣瓶內(nèi)的液體該如何處理？從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和社會責(zé)任。這樣可以大大提高有機(jī)實驗教學(xué)的成效。如果學(xué)生在進(jìn)行有機(jī)化學(xué)實驗前，不能對實驗相關(guān)的化學(xué)知識有一個基本的掌握，那么學(xué)生在實驗過程中，僅僅是根據(jù)教材內(nèi)容機(jī)械性地操作，對于學(xué)生有機(jī)化學(xué)實驗的學(xué)習(xí)是毫無意義的。因此，學(xué)生進(jìn)行有機(jī)化學(xué)實驗，需要擁有豐富的化學(xué)知識作為基礎(chǔ)，才能提高學(xué)生有機(jī)實驗操作技能，且有利于培養(yǎng)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

2.設(shè)計實驗方案，開發(fā)學(xué)生化學(xué)思維

一些高中有機(jī)實驗可以通過多種實驗方案進(jìn)行，不同的實驗方案，有不同的優(yōu)、缺點，而一個優(yōu)秀的實驗方案設(shè)計者，往往能夠從成本高低、對環(huán)境的污染程度、操作難易等因素出發(fā)，從而設(shè)計出污染小、成本低、操作簡單等優(yōu)勢并存的實驗方案。這樣的設(shè)計，若應(yīng)用到日常生產(chǎn)中，則對社會具有重大意義，這也是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)所倡導(dǎo)的。因此，學(xué)生在進(jìn)行有機(jī)化學(xué)實驗前，應(yīng)該充分掌握有機(jī)化學(xué)知識，并將這些化學(xué)知識應(yīng)用于有機(jī)化學(xué)實驗方案的設(shè)計中。在進(jìn)行實驗方案設(shè)計中，學(xué)生通過從多方面進(jìn)行思考，提高了思維能力、探究能力和創(chuàng)新意識。學(xué)生通過自主地進(jìn)行化學(xué)實驗方案的設(shè)計，不管設(shè)計方案的優(yōu)劣，學(xué)生在實驗操作中，往往能夠更加積極地參與這大大提高了有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)的有效性，且對于提高學(xué)生學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)有極大的意義。

以學(xué)生做《乙醇脫水》實驗為例，實驗前，應(yīng)該先確立一個優(yōu)秀的實驗方案，這樣才能夠促進(jìn)有機(jī)實驗高效進(jìn)行。教師可以引導(dǎo)學(xué)生從催化劑種類的選擇、溫度計水銀球的位置選擇、控制實驗溫度170℃或140℃等方面進(jìn)行對比分析，學(xué)生在思考與探索中，設(shè)計出最佳實驗方案，培養(yǎng)學(xué)生控制單一變量法的學(xué)科思維方法。實驗后，教師可以進(jìn)而啟發(fā)學(xué)生思考：為什么在170℃時主要得到乙烯，而在140℃時主要得到乙醚，幫助學(xué)生分析化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是：不同溫度時，乙醇的化學(xué)鍵斷裂的位置不同，產(chǎn)物不同。從而培養(yǎng)學(xué)生“宏觀辨識與微觀探析”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”的核心素養(yǎng)。為了更好檢驗這實驗方案的可行性，學(xué)生在進(jìn)行實驗操作時，往往會更加認(rèn)真地操作，這樣更有利于有機(jī)實驗教學(xué)。在此期間，學(xué)生通過自主設(shè)計實驗方案，提升其思維能力，且在實驗方案設(shè)計中促進(jìn)鞏固知識，這些方面，對學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)具有重大意義[2]。

3.進(jìn)行實踐操作，提高實驗探究能力

實踐操作對于學(xué)生有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)是非常重要的，學(xué)生有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)得再好，都需要進(jìn)行實際操作，通過實際操作能夠幫助學(xué)生更深層次地理解有機(jī)化學(xué)知識，有利于學(xué)生在有機(jī)化學(xué)上的提高與進(jìn)步。并且，學(xué)生學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的目的，不是僅僅為了應(yīng)付考試，而是在進(jìn)行實驗操作中，懂得將化學(xué)知識應(yīng)用到實際生產(chǎn)及生活中，促進(jìn)社會進(jìn)步與發(fā)展，這才是掌握化學(xué)基本技能具有的意義。因此，學(xué)生在實驗方案設(shè)計后，自主選擇化學(xué)儀器和化學(xué)藥品，自己裝配實驗裝置，在課堂上自主地進(jìn)行實踐操作，不斷提高自己的動手操作能力。而教師在實驗教學(xué)中，加強巡回指導(dǎo)，幫助學(xué)生給出科學(xué)的指導(dǎo)意見，幫助學(xué)生培養(yǎng)良好的實驗習(xí)慣。另外，學(xué)生在實驗操作中出現(xiàn)問題時，能和教師進(jìn)行積極探討，尋找產(chǎn)生問題的根源，從而有利于學(xué)生更深入地做實驗，且在實驗過程中使自己變得更加優(yōu)秀。

例如，學(xué)生在做《乙炔的制備》實驗時，根據(jù)設(shè)計的實驗方案，首先是正確組裝實驗裝置，教師要引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實驗儀器的組裝原則，選擇合適的實驗儀器（如選擇長頸漏斗或分液漏斗）;其次，根據(jù)實驗操作流程，順利進(jìn)行實驗操作，才能保證實驗成功;再次，在實驗中啟發(fā)學(xué)生積極思考，能夠促進(jìn)學(xué)生掌握實驗基礎(chǔ)知識和基本技能;最后，教師在實驗中對學(xué)生的操作進(jìn)行指導(dǎo)，從而幫助學(xué)生解決操作過程中的問題，提高學(xué)生的實踐操作能力[3]。這些方面，能夠促進(jìn)學(xué)生進(jìn)一步達(dá)成化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的要求，促進(jìn)學(xué)生全面提高化學(xué)素質(zhì)。

4.歸納總結(jié)反思，鞏固基礎(chǔ)知識和基本技能

在學(xué)生進(jìn)行有機(jī)實驗后，對操作過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行歸納總結(jié)和教學(xué)反思是非常重要的。歸納總結(jié)和教學(xué)反思的過程，是學(xué)生進(jìn)行鞏固知識、拓展思維、提高自身化學(xué)素質(zhì)的過程。學(xué)生通過對實驗操作進(jìn)行歸納、總結(jié)與反思，能夠幫助學(xué)生鞏固有機(jī)化學(xué)知識和基本技能進(jìn)，這對于學(xué)生學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)具有重要意義。且在實驗過程中出現(xiàn)的問題，學(xué)生通過總結(jié)和反思，能夠幫助學(xué)生究其原因，從失敗的實驗中汲取經(jīng)驗，不斷改進(jìn)，有利于學(xué)生在挫折中不斷反思提高。

例如，學(xué)生在做《葡萄糖的銀鏡反應(yīng)》實驗后，發(fā)現(xiàn)實驗現(xiàn)象與書本描述不符，因此，學(xué)生對化學(xué)藥品和實驗儀器的選擇、實驗操作過程、實驗條件選擇等方面進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)配制銀氨溶液時滴加稀氨水的用量控制不當(dāng)，實驗過程中振蕩試管，導(dǎo)致實驗失敗或效果欠佳。對于這些情況，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析實驗失敗的原因，讓學(xué)生改正不足之處，從而在下一次實驗時，能夠充分體驗化學(xué)實驗成功的喜悅。并且，學(xué)生將實驗操作中優(yōu)秀的思想和教師溝通后，獲得教師的認(rèn)可，學(xué)生將這些優(yōu)秀的思想進(jìn)行總結(jié)、歸納，對學(xué)生學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)實驗起著極大的促進(jìn)作用[4]。

結(jié)語

在進(jìn)行有機(jī)實驗教學(xué)時，教師注重學(xué)生基礎(chǔ)知識的教學(xué)、實驗方案的設(shè)計、探究能力的提升、歸納總結(jié)和教學(xué)反思這些方面的培養(yǎng)，在一定程度上能夠幫助學(xué)生獲得知識、鞏固技能、拓展思維、提升自主操作能力等，有利于教師構(gòu)建高效有機(jī)實驗教學(xué)模式，有利于學(xué)生進(jìn)行有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)，有利于全面培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王會玲.從原電池的構(gòu)成實驗教學(xué)看化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)[J].求學(xué)，2020（39）：69-70.

[2]王莉萍.基于化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的高中有機(jī)實驗教學(xué)[J].科學(xué)咨詢（科技·管理），2020（5）：285.

[3]單小波，顏桂煬，鄭柳萍.基于化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的高中有機(jī)實驗教學(xué)[J].化學(xué)教育（中英文），2019，40（21）：82-85.

[4]姚琳，聶慧芳，李穆瓊.基于全面提升學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)實踐與思考[J].廣東化工，2017，44（19）：187-188.

（作者單位：福建省安溪縣教師進(jìn)修學(xué)校）