基于核心素養(yǎng)的中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)探究

李麗

【摘要】實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅能夠還原化學(xué)知識的生成過程，還能夠培養(yǎng)學(xué)生的推理能力、思維能力、探究能力、實(shí)踐操作能力等，最終實(shí)現(xiàn)化學(xué)核心素養(yǎng)下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)?；诖?，文章以高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為研究切入點(diǎn)，對探究式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行詳細(xì)研究和分析。

【關(guān)鍵詞】中學(xué)化學(xué)；核心素養(yǎng)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

【中圖分類號】G633.8【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A【文章編號】1004—0463（2022）03—0063—04

化學(xué)是高中階段學(xué)生要學(xué)習(xí)的一門理科課程，它是基于生活實(shí)際進(jìn)行研究和探索的實(shí)踐性、操作性很強(qiáng)的課程，對于學(xué)生的思維能力、綜合分析能力、知識的應(yīng)用能力等方面的要求很高，因此要學(xué)好化學(xué)，就要具備多方面的能力和素養(yǎng)。高中化學(xué)作為一門實(shí)驗(yàn)性課程，具有極高的應(yīng)用優(yōu)勢，可最大限度激發(fā)學(xué)生的求知欲，增強(qiáng)學(xué)生的探究能力。尤其是在新課程改革的倡導(dǎo)下，教師必須要改變傳統(tǒng)的“死記硬背”“灌輸式”教學(xué)模式，積極開展各項(xiàng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動，讓學(xué)生在參與和探究中增長知識和活動經(jīng)驗(yàn)，提升自身的化學(xué)核心素養(yǎng)。

（一）高中化學(xué)核心素養(yǎng)的內(nèi)容概括

既然要基于核心素養(yǎng)對高中化學(xué)教學(xué)進(jìn)行設(shè)計(jì)，那么我們就要清楚化學(xué)的核心素養(yǎng)到底是什么，這樣才能根據(jù)化學(xué)核心素養(yǎng)設(shè)計(jì)出符合學(xué)生發(fā)展、適應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)的化學(xué)教學(xué)方法。

高中化學(xué)教學(xué)相對于初中階段已經(jīng)比較復(fù)雜了，但是無論是什么樣的化學(xué)教學(xué)內(nèi)容，都是生活實(shí)際的反應(yīng)和總結(jié)，都是對生活的汲取和指導(dǎo)，因此高中化學(xué)也是離不開生活實(shí)際的。在高中化學(xué)教學(xué)中，要求培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。首先要求學(xué)生掌握學(xué)習(xí)化學(xué)的基本技巧，其次要求學(xué)生形成對知識的融匯和貫通的能力，再次是要在學(xué)習(xí)中能夠靈活運(yùn)用各種思維能力，對知識進(jìn)行分析和思考，最后是能夠聯(lián)系生活實(shí)際學(xué)習(xí)知識，提高實(shí)踐能力。

這些核心素養(yǎng)，為學(xué)生的學(xué)習(xí)、教師的教學(xué)提供了基礎(chǔ)，教師需要在高中化學(xué)核心素養(yǎng)基礎(chǔ)下進(jìn)行化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)，就要時刻把握住核心素養(yǎng)的基本內(nèi)容，這樣才能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

（二）核心素養(yǎng)下高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求

1.化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)具備趣味性。核心素養(yǎng)下，激發(fā)學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)興趣是優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的首要問題。這主要是因?yàn)橹挥屑ぐl(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，學(xué)生才能積極主動參與到實(shí)驗(yàn)過程中，并在實(shí)驗(yàn)的過程中，掌握實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，更好地完成相關(guān)知識學(xué)習(xí)。基于此，高中化學(xué)教師在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)時，必須要明確學(xué)生的興趣點(diǎn)，不斷提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的趣味性，以更好地達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)。

2.化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)具備延伸性?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)旨在通過實(shí)驗(yàn)活動，明晰化學(xué)原理，鞏固化學(xué)理論知識?；诖耍鎸Ω咧谢瘜W(xué)核心素養(yǎng)下的教學(xué)目標(biāo)，教師在優(yōu)化化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時，應(yīng)關(guān)注實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的拓展和延伸，并制訂出與其相契合的實(shí)驗(yàn)方案，促使學(xué)生在親身參與的過程中，循序漸進(jìn)地提升自身的化學(xué)綜合素養(yǎng)。

3.化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)具備實(shí)用性。實(shí)驗(yàn)是化學(xué)課堂教學(xué)中最為重要的組成部分，也是考查的重點(diǎn)。因此，在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)時，必須關(guān)注實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)用性，引導(dǎo)學(xué)生在生活化的實(shí)驗(yàn)中，對抽象的理論知識進(jìn)行驗(yàn)證，并將抽象的理論知識進(jìn)行內(nèi)化，使得學(xué)生在多角度分析中，培養(yǎng)自身的化學(xué)核心素養(yǎng)。

實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)最生動，最直觀的教學(xué)手段，是發(fā)展學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的關(guān)鍵，是促使化學(xué)學(xué)科發(fā)展最有效的物質(zhì)載體。但是在傳統(tǒng)的化學(xué)課堂教學(xué)模式下，受到多種因素的制約，使得高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果并不十分理想，依然存在諸多問題：第一，忽視化學(xué)實(shí)驗(yàn)的育人作用。高中化學(xué)教師常常集中在理論知識教學(xué)中，以至于在教學(xué)中出現(xiàn)了忽視化學(xué)實(shí)驗(yàn)的價(jià)值，為不影響教學(xué)任務(wù)，教師避重就輕變學(xué)生實(shí)驗(yàn)為演示實(shí)驗(yàn)，忽略了以學(xué)生為主體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。第二，實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式單一。實(shí)驗(yàn)本來是提升學(xué)生探究能力的載體，然而教師讓學(xué)生看實(shí)驗(yàn)、記實(shí)驗(yàn)，將實(shí)踐性比較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)拆解成各個知識點(diǎn)，讓學(xué)生強(qiáng)行記憶，并且在實(shí)驗(yàn)過程中，與學(xué)生之間的互動與交流也非常少。在這種情況下，學(xué)生的主動性得不到發(fā)揮，化學(xué)實(shí)驗(yàn)功能不能實(shí)現(xiàn)。第三，學(xué)生實(shí)驗(yàn)基本操作技能低下，實(shí)驗(yàn)興趣不高。在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，學(xué)生只能按照課本的要求操作，機(jī)械重復(fù)的實(shí)驗(yàn)沒有任何樂趣可言。

基于核心素養(yǎng)的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究要關(guān)注學(xué)生的情感，設(shè)置情境喚醒學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，注重實(shí)驗(yàn)的開放性，鼓勵學(xué)生多角度嘗試，盡最大努力激發(fā)學(xué)生的潛能，使每一個學(xué)生都得到發(fā)展。

（一）激發(fā)化學(xué)實(shí)驗(yàn)興趣

1.設(shè)置實(shí)驗(yàn)情境，激發(fā)學(xué)生探究興趣。與傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式不同，探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的重點(diǎn)就是發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，促使學(xué)生在特定的情境中，通過自主思考和探究學(xué)習(xí)，體驗(yàn)化學(xué)變化的整個過程，感悟其背后的化學(xué)本質(zhì)?；瘜W(xué)教師在開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時候，由于化學(xué)實(shí)驗(yàn)本身非?？菰?，如果單純地引導(dǎo)學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)，就難以調(diào)動學(xué)生的積極性，無法達(dá)到實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)的教學(xué)目的。這就要求高中化學(xué)教師創(chuàng)設(shè)一定的探究情境，借助化學(xué)探究情境的代入，引領(lǐng)學(xué)生積極主動參與到化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究學(xué)習(xí)中，將化學(xué)現(xiàn)象與微觀變化統(tǒng)一起來。如，以“鐵和鐵的化合物”為例，就借助了創(chuàng)設(shè)探究情境的模式：我們在日常吃蘋果的時候，如果削完皮之后未及時吃掉，過一會兒就會發(fā)現(xiàn)蘋果出現(xiàn)變色的現(xiàn)象。但是在超市中的蘋果汁，卻能夠在很長時間內(nèi)保持新鮮。這是為什么呢？在這一問題情境中，就會喚醒學(xué)生的探究欲望，促使學(xué)生積極主動參與到這一化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究學(xué)習(xí)中[1]。

2.利用信息技術(shù)，激發(fā)學(xué)生的探究興趣。在探究式教學(xué)模式下，教師應(yīng)改變傳統(tǒng)單一性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，充分借助現(xiàn)代信息技術(shù)，引領(lǐng)學(xué)生在現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，勾起內(nèi)心的強(qiáng)烈探究欲望，最終促使學(xué)生在信息技術(shù)的幫助下更好地參與到化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究學(xué)習(xí)中。同時，現(xiàn)代信息技術(shù)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的運(yùn)用中，不但豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，還拓展了學(xué)生的視野，為學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)中提供了良好的外部保障。以“純堿的生產(chǎn)”探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，教師將純堿的生產(chǎn)過程制作成視頻，給學(xué)生進(jìn)行了直觀展示，使得學(xué)生在視頻觀看中了解純堿的生產(chǎn)和技術(shù)。同時，學(xué)生在視頻的觀看中，還會體會到堿的天然生產(chǎn)與化工生產(chǎn)之間存在的差異性和聯(lián)系，最終促使學(xué)生在視頻觀看中逐漸形成強(qiáng)烈的綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)意識。因?yàn)榧儔A生產(chǎn)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)主要是通過兩種實(shí)驗(yàn)組成的，教學(xué)的重點(diǎn)在于引領(lǐng)學(xué)生明確兩種實(shí)驗(yàn)的優(yōu)缺點(diǎn)，并領(lǐng)悟侯氏制堿法的原理和步驟等。因此，教師引領(lǐng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)視頻的引導(dǎo)下，積極參與到實(shí)現(xiàn)自主探究和對比研究中，最終實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究式教學(xué)目的[2]。

（二）設(shè)置問題，啟發(fā)學(xué)生思考

在開展探究式化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時候，教師應(yīng)充分借助問題的引導(dǎo)，使得學(xué)生在問題的引領(lǐng)下積極主動參與到化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究學(xué)習(xí)中。以“影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素”實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，教師在引領(lǐng)學(xué)生開展探究實(shí)驗(yàn)的時候，就對教材中的實(shí)驗(yàn)步驟和方案進(jìn)行了重新設(shè)置，對實(shí)驗(yàn)中的濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等條件進(jìn)行改變，使得學(xué)生在此基礎(chǔ)上參與到化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究學(xué)習(xí)中。當(dāng)學(xué)生看到草酸與酸性高錳酸鉀進(jìn)行反應(yīng)的時候，結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，教師就可以設(shè)置具有探究性的問題，即在實(shí)驗(yàn)過程中，為什么對反應(yīng)物的濃度進(jìn)行增加，就會對具體的反應(yīng)速率產(chǎn)生影響呢？在對壓強(qiáng)與化學(xué)反應(yīng)速率的具體實(shí)驗(yàn)中，教師又設(shè)置了探究性問題“在實(shí)驗(yàn)過程中，通過壓強(qiáng)的改變，存在哪兩種情況？”學(xué)生在探究性問題的引導(dǎo)下，通過對化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和思考，進(jìn)一步提升學(xué)生的探究能力[3]。

（三）基于核心素養(yǎng)實(shí)施探究實(shí)驗(yàn)

1.結(jié)合生活資源，組織學(xué)生開展探究性實(shí)驗(yàn)。在高中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，教師應(yīng)立足于化學(xué)與實(shí)際生活之間的聯(lián)系，將化學(xué)知識呈現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)課堂上，使學(xué)生明確化學(xué)實(shí)驗(yàn)在社會生活中的應(yīng)用價(jià)值，促使學(xué)生在生活資源、生活現(xiàn)象和生活問題中積極參與到化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究學(xué)習(xí)中[4]。以“金屬的腐蝕與防護(hù)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，教師在開展探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)之前，必須要將其與生活中常見的問題聯(lián)系在一起，讓學(xué)生在開展實(shí)驗(yàn)之前，明確生活中存在哪些金屬腐蝕的現(xiàn)象，并引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)際生活，積極探究如何才能更好地解決金屬腐蝕問題。

2.分組合作，強(qiáng)化探究能力。在新課程改革背景下，高中化學(xué)教師應(yīng)遵循“生本理念”，堅(jiān)持學(xué)生的主體地位，圍繞“自主、合作、探究”的原則，充分發(fā)揮教師的引導(dǎo)者、輔助者價(jià)值，鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生以小組的形式積極參與到實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)中。以“氯、溴、碘及其化合物”實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，教師給學(xué)生提前準(zhǔn)備了相關(guān)的化學(xué)材料，接著教師按照小組合作的原則，將全班學(xué)生劃分為幾個實(shí)驗(yàn)小組，并選出小組長，小組長按照實(shí)驗(yàn)中的任務(wù)，對小組成員進(jìn)行責(zé)任明確。接著，實(shí)驗(yàn)小組成員分別進(jìn)行了氯氣與金屬單質(zhì)、非金屬單質(zhì)、水之間的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。在三組化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生通過觀察發(fā)現(xiàn)氯氣在與水進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的時候，出現(xiàn)了可逆反應(yīng)，并且氯氣還具有極強(qiáng)的可燃性、氧化性，對其進(jìn)行加熱之后，可以和所有的金屬之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。在這一合作探究的過程中，小組成員在共同合作的過程中，通過查閱資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟、操作實(shí)驗(yàn)、觀察等，不僅完成了既定的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，深化了所學(xué)的理論知識，而且提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰突瘜W(xué)綜合水平。例如，在“苯酚的化學(xué)性質(zhì)”的教學(xué)中，將前期簡單討論作為基礎(chǔ)，以小組合作的形式設(shè)置相應(yīng)的教學(xué)情境，并促進(jìn)學(xué)生的想象力拓展。在主體實(shí)驗(yàn)完成后，化學(xué)教師可通過提問式教學(xué)，與學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)相結(jié)合，經(jīng)過教學(xué)的重難點(diǎn)分析，設(shè)置針對性學(xué)習(xí)問題，并通過教師的引導(dǎo)進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)與思考，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的知識與經(jīng)驗(yàn)鞏固。在對化學(xué)反應(yīng)的速度教學(xué)時，教師可通過外界的條件分析化學(xué)反應(yīng)速度，指導(dǎo)學(xué)生判斷化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。通過以生為本的教學(xué)形式，促使學(xué)生準(zhǔn)確地抓住知識板塊中的重難點(diǎn)，從而使學(xué)生自身的學(xué)習(xí)水平與能力得到切實(shí)提高。

（四）自主設(shè)計(jì)，增強(qiáng)創(chuàng)新意識

傳統(tǒng)的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)，教師基本上都是按照教材上的實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)要求等按部就班地引導(dǎo)學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)操作，但是在這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，學(xué)生的思維被限制在課本內(nèi)，形成思維定式，不符合新課程理念?；诖?，為了充分挖掘?qū)W生的思維潛能，增強(qiáng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力，教師可引導(dǎo)學(xué)生通過思考、討論、查詢資料等途徑，提出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等，最終促使學(xué)生在這一過程中落實(shí)探究、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。例如，在“銅與濃硝酸、稀硝酸”的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，由于銅與濃硝酸實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的產(chǎn)物能夠直接被氫氧化鈉溶液吸收，不會產(chǎn)生任何污染。但是銅在與稀硝酸發(fā)生反應(yīng)的時候，化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物則會造成一定的污染。據(jù)此，教師就可以引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合所學(xué)的知識，從生成物的角度對化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)。

（五）滲透綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)理念

面對高中化學(xué)核心素養(yǎng)下的教學(xué)目標(biāo)，教師在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)時，還應(yīng)堅(jiān)持“綠色化學(xué)”的教育理念。具體來說，教師應(yīng)積極尋求實(shí)驗(yàn)儀器的替代品，引導(dǎo)學(xué)生將生活中常見的廢舊材料作為實(shí)驗(yàn)的代替品。例如，在硫酸脫水實(shí)驗(yàn)中，原本是需要借助敞開的燒杯進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的。但在具體的實(shí)驗(yàn)過程中，會產(chǎn)生大量的二氧化硫，并且還會出現(xiàn)溢出的現(xiàn)象。面對這一現(xiàn)狀，在“綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)”的理念下，教師就可以對實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行更換，引導(dǎo)學(xué)生選擇細(xì)長的飲料瓶代替敞開的燒杯，并在瓶蓋上插一個小孔，在小孔的上方放置一個脫脂棉，以此在實(shí)驗(yàn)過程中對二氧化硫進(jìn)行吸收。這樣，不僅節(jié)約了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的原料，而且符合了綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo)。

綜上所述，新課程理念下強(qiáng)調(diào)“以生為本”的原則，旨在體現(xiàn)學(xué)生主體，以學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)為目的。教師應(yīng)遵循探究的原則，充分借助設(shè)置實(shí)驗(yàn)情境、利用信息技術(shù)、設(shè)置探究問題、結(jié)合生活資源等，實(shí)施多樣化的實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究的過程中增強(qiáng)問題意識，提升自主學(xué)習(xí)能力，達(dá)到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的。

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編輯：張昀