例談學(xué)科核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的高中化學(xué)實驗教學(xué)設(shè)計與實施

摘 要：在國家不斷推進課程改革的背景之下，高中化學(xué)教學(xué)實踐中，也在圍繞學(xué)科核心素養(yǎng)的相關(guān)內(nèi)容對學(xué)生進行有效引領(lǐng)，這就必然要求教師在化學(xué)實驗教學(xué)設(shè)計與實施方面有所改變，將學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)容充分融入其中，才能以此實現(xiàn)對學(xué)生的有效引領(lǐng)，使學(xué)生們能借助參與課程教學(xué)各方面能力得到培養(yǎng)和提升.文章?lián)私Y(jié)合目前的化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀，圍繞化學(xué)實驗設(shè)計的具體要求來展開探析，并結(jié)合教材中的實驗對教學(xué)設(shè)計與實施進行探索.

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；化學(xué)實驗；教學(xué)設(shè)計；高中化學(xué)

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1008-0333（2023）18-0101-03

收稿日期：2023-03-25

作者簡介：白雪光（1989.11-），男，山東省淄博人，碩士，中學(xué)一級教師，從事中學(xué)化學(xué)教學(xué)研究.

在學(xué)科核心素養(yǎng)的導(dǎo)向下，高中化學(xué)實驗教學(xué)在設(shè)計和實施的過程中，必須要圍繞化學(xué)實驗在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用和提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)科綜合素養(yǎng)來展開設(shè)計，明確實驗的功能和目標，在此基礎(chǔ)上所設(shè)計的實驗內(nèi)容才能貼合學(xué)生學(xué)習(xí)的需要，本文以“利用覆銅板制作圖案”為例進行研究.

1 目前高中化學(xué)實驗教學(xué)開展的現(xiàn)狀分析

1.1 對實驗功能缺乏精準界定

高中階段化學(xué)教材中所涉及的每一個實驗都有特定的功能，教師在開展實驗教學(xué)設(shè)計的過程中只有對實驗的功能有清晰的界定，才能有效開展好化學(xué)實驗.在目前的高中化學(xué)教學(xué)實踐中，大多數(shù)教師并沒有充分結(jié)合學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)容來正確理解實驗功能，導(dǎo)致設(shè)計出的實驗在教學(xué)期間很難發(fā)揮出理想效果.

1.2 對實驗過程缺乏有效引領(lǐng)

在學(xué)生積極參與化學(xué)實驗的過程中，也需要教師對學(xué)生進行有效引領(lǐng)，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，使學(xué)生能深入展開對問題的思考，利用自己所學(xué)化學(xué)知識來分析實驗過程中可能會遇到的各類問題.但現(xiàn)階段多數(shù)教師都存在對實驗過程缺乏有效引領(lǐng)的問題，這也會制約實驗教學(xué)的有效性.

1.3 實驗步驟過于模式化

高中化學(xué)實驗開展的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，使學(xué)生能夠充分利用自己所學(xué)化學(xué)知識來展開探究，使學(xué)生在實驗的過程中掌握化學(xué)實驗的方法，利用這種教學(xué)思維展開對化學(xué)現(xiàn)象的探索.目前教學(xué)實踐中存在的最大問題就是實驗步驟過于模式化，這會導(dǎo)致學(xué)生的思維受到束縛，也會制約實驗教學(xué)的效果.

1.4 缺乏有效的教學(xué)評價

在目前所開展的化學(xué)實驗教學(xué)中，大多數(shù)情況下，實驗教學(xué)開展之后都存在沒有開展有效教學(xué)評價的問題，即使部分教師對學(xué)生的實驗情況進行評價，大多也局限在實驗結(jié)果上，沒有對實驗過程中出現(xiàn)的問題進行深入全面的分析，這也嚴重制約實驗教學(xué)的有效性，是需要教師認真反思的問題.

2 學(xué)科核心素養(yǎng)導(dǎo)向下高中化學(xué)實驗教學(xué)設(shè)計與實施的策略

2.1 對實驗功能進行設(shè)計

在學(xué)科核心素養(yǎng)導(dǎo)向之下，高中化學(xué)教師所設(shè)計的每一個實驗都需要圍繞學(xué)科核心素養(yǎng)的相關(guān)內(nèi)容來開展設(shè)計工作.同時，還要充分結(jié)合教材內(nèi)容，圍繞教學(xué)重點來對學(xué)生進行引導(dǎo)才能取得理想效果，在具體設(shè)計的過程中需要特別注重以下功能.

2.1.1 認知功能

在化學(xué)實驗設(shè)計的過程中，教師必須要特別注重化學(xué)實驗的認知功能，要充分認識到化學(xué)實驗開展的目的，是幫助學(xué)生借助觀察了解化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)，從而在分析和總結(jié)的過程中對化學(xué)知識有更加深刻地認識.只要教師能積極將認知功能融入到化學(xué)實驗的設(shè)計與實施之中，就能以此實現(xiàn)對學(xué)生學(xué)習(xí)的引領(lǐng).

2.1.2 探索功能

在實驗設(shè)計的過程中要特別注重探索功能的融入，要借助探索功能使學(xué)生能在質(zhì)疑和猜想中對化學(xué)現(xiàn)象進行深入探究，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計實驗來驗證自己的猜想，只有做好這項功能的設(shè)計，才能使實驗教學(xué)發(fā)揮出理想效果.

2.1.3 指導(dǎo)功能

高中學(xué)生由于自身所掌握的實驗技能有限，在實驗過程中很容易出現(xiàn)操作不規(guī)范等一系列問題，這就意味著教師要特別注重將指導(dǎo)功能融入到實驗設(shè)計中.同時，教師也要指導(dǎo)學(xué)生全面認知操作不規(guī)范所帶來的嚴重后果，才能使實驗教學(xué)真正發(fā)揮出對學(xué)生學(xué)習(xí)的引領(lǐng)作用.

2.2 遵循學(xué)科的實驗設(shè)計原則

2.2.1 科學(xué)性原則

教師所涉及的實驗必須要遵循科學(xué)性原則，這要求教師特別注意實驗原理、實驗流程、儀器和化學(xué)藥品選擇的科學(xué)性，將科學(xué)性原則貫穿在實驗設(shè)計與實施的始終，才能使實驗教學(xué)設(shè)計充分發(fā)揮出對學(xué)生學(xué)習(xí)的有效引領(lǐng).

2.2.2 可行性原則

對高中學(xué)生所開展的化學(xué)實驗教學(xué)設(shè)計也需要特別注重可行性原則，因為化學(xué)實驗在開展過程中存在著諸多不確定性.如果不能保證化學(xué)實驗的可行性，在課堂教學(xué)上的應(yīng)用將很難取得理想效果.2.2.3 啟發(fā)性原則

教師在化學(xué)實驗設(shè)計的過程中，將啟發(fā)性原則應(yīng)用在實驗設(shè)計活動中，使學(xué)生全方位、多角度展開對問題的思考，培養(yǎng)學(xué)生的知識遷移能力，才能使教學(xué)活動發(fā)揮出更大價值.

2.2.4 安全性原則

安全性原則主要指的是化學(xué)實驗設(shè)計過程中必須高度重視實驗全過程的安全性，以最大限度保證學(xué)生人身安全為目標來展開設(shè)計，這需要教師在平時的教學(xué)實踐中認真做好對學(xué)生的安全教育，使學(xué)生掌握常見的安全常識，按照正確的步驟來做好每一環(huán)節(jié)的操作.

2.3 實驗教學(xué)的步驟設(shè)計

2.3.1 明確實驗?zāi)繕?/p>

覆銅板制作圖案在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛用途，日常生活中所使用的各類電器的電路板，在印刷過程中就會使用到覆銅板，這是一種以絕緣板為基材，板材的一面或者兩面覆以銅箔通過熱壓制成.使用過程中以基礎(chǔ)板材為原料印刷電路板，然后在上面安裝各類電子元件，最終就成為電子產(chǎn)品的電路板.本實驗的主要目標是為加深學(xué)生對鐵及其化合物性質(zhì)的認識，通過實驗使學(xué)生對理論知識和實踐技能有更深入認識，以此來激發(fā)出學(xué)生探究化學(xué)知識的興趣，使學(xué)生們能在興趣的引領(lǐng)下充分融入到學(xué)科學(xué)習(xí)之中.

2.3.2 做好問題設(shè)計

教師在開展“利用覆銅板制作圖案”相關(guān)實驗的過程中，在實驗設(shè)計階段要為學(xué)生設(shè)計問題，引導(dǎo)學(xué)生思考實驗的原理是什么？在實驗之前需要準備哪些器材和儀器，實驗過程中需要注意哪些問題？只要教師能夠圍繞問題設(shè)計來對學(xué)生進行有效引領(lǐng)，就能使實驗設(shè)計取得理想效果.

2.3.3 實驗環(huán)節(jié)從不同層面對學(xué)生進行有效引領(lǐng)

“利用覆銅板制作圖案”的實驗屬于探究性實驗的范疇.因此在學(xué)生探究的過程中，需要充分激發(fā)出學(xué)生參與實驗的主體性作用.在“利用覆銅板制作圖案”實驗開展過程中，教師首先要向?qū)W生提出問題，與學(xué)生展開互動，引領(lǐng)學(xué)生充分利用教材中的理論知識來思考Cu與FeCl₃是否會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)？如果會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，會出現(xiàn)哪些化學(xué)現(xiàn)象？這些現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是什么？用化學(xué)方程式怎樣表示？師生之間可以圍繞以上問題來展開深入探究.利用這種方法，教師就能引出三價鐵具體有哪些化學(xué)性質(zhì)這一問題，學(xué)生們就能從氧化還原反應(yīng)的視角來對問題進行思考.由此引出本次實驗所探究的主題，引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)思考.如果在覆銅板上寫上“化學(xué)”兩個字，然后將其放入到FeCl₃溶液中到底會發(fā)生哪些現(xiàn)象？

學(xué)生在探究的過程中會提出通過化學(xué)反應(yīng)出現(xiàn)“化學(xué)”兩個字.當學(xué)生探究的興趣得到激發(fā)之后，教師積極引導(dǎo)學(xué)生分組展開實驗，驗證自己的猜想.當學(xué)生通過自己的親自動手取得實驗成果之后，在課堂上教師要積極組織學(xué)生展示自己的成果，并思考化學(xué)反應(yīng)之后的廢棄溶液應(yīng)該怎樣進行無害化處理，學(xué)生們會提出直接倒入廢液池中.教師在教學(xué)過程中就可以進一步結(jié)合環(huán)境保護的相關(guān)內(nèi)容，對學(xué)生進行引領(lǐng)，使學(xué)生認識到隨意傾倒化學(xué)溶液會導(dǎo)致嚴重的環(huán)境污染，這是一種違法行為.教師要從德育的角度對學(xué)生進行有效引領(lǐng)，使學(xué)生利用自己所學(xué)化學(xué)知識來思考如何才能充分利用廢水？結(jié)合所學(xué)化學(xué)理論知識，學(xué)生們會提出在廢水中加入鐵將其中的銅回收利用.教師進一步對學(xué)生進行引導(dǎo)，就能引出Fe＋CuCl₂====FeCl₂＋Cu這一化學(xué)方程式.只要教師在實驗的全程都能積極與學(xué)生互動，并圍繞學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)容對學(xué)生進行有效引領(lǐng)，學(xué)生們就能充分融入到實驗活動中，不斷提高自己對實驗的認識.同時，也能結(jié)合學(xué)科核心素養(yǎng)的相關(guān)要求從不同角度對學(xué)生開展課程教學(xué)，使學(xué)生的化學(xué)綜合素養(yǎng)得到培養(yǎng)和提升.

2.3.4 對學(xué)生的實驗進行評價

在高中化學(xué)實驗教學(xué)過程中，對學(xué)生的實驗操作進行評價也是一項非常重要的教學(xué)內(nèi)容，但由于學(xué)生沒有親自動手導(dǎo)致對實驗的細節(jié)和注意事項缺乏全面了解，所以結(jié)合這一問題，教師在實驗教學(xué)設(shè)計與實施的過程中，要特別注意給予學(xué)生動手的機會，并關(guān)注學(xué)生在親自動手參與實驗過程中的操作手法，指導(dǎo)學(xué)生用正確的方法來展開探究，才能引領(lǐng)學(xué)生充分應(yīng)用自己所學(xué)理論知識，結(jié)合自己的推斷通過實驗來驗證自己的觀點.同時，教師也要借助引導(dǎo)學(xué)生寫實驗報告來強化學(xué)生對實驗流程的認識，將學(xué)科核心素養(yǎng)的相關(guān)內(nèi)容充分融入到化學(xué)實驗教學(xué)設(shè)計的各個階段.在對學(xué)生的實驗進行評價的過程中，還要善于從培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的角度，積極向?qū)W生提出問題，引導(dǎo)學(xué)生充分利用業(yè)余時間和互聯(lián)網(wǎng)搜集相關(guān)資料，探究化學(xué)知識在科學(xué)研究和現(xiàn)實生活中的應(yīng)用，借助這種方法學(xué)生的創(chuàng)造性思維也能得到培養(yǎng)和提升.當學(xué)生掌握這種學(xué)習(xí)方法之后，在今后的學(xué)習(xí)過程中，就會以更加積極的態(tài)度對待化學(xué)學(xué)科，在遇到問題的時候，就能第一時間想到用化學(xué)實驗來驗證自己的設(shè)想，最終使高中化學(xué)實驗設(shè)計，充分發(fā)揮出對學(xué)生學(xué)習(xí)的引領(lǐng)作用.

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[責(zé)任編輯：季春陽]