核心素养视角下的高中化学实验教学

江苏省宿迁市宿豫区实验高级中学223800 张秋艳

【摘要】：教育的初衷本就是培养可用的人才，为国家社会及自身发展建设提供强大的支撑力。顺应时代发展，核心素养视角下，当今教学的首要目标是培养全面发展型人才，为社会创发展提供内生动力。化学作为一门具有创造力的学科，其中包含的化学实验对树立学生的创新意识，培养学生的创新精神起到相对积极的作用，因此，利用高中化学实验教学带动学生树立相应的创新意识已经成为核心素养视角下化学教学的主要目标之一。本文对当前实验创新内涵进行概述，对化学实验教学的现存问题加以分析，并对核心素养视角下如何有效提升化学实验教学的方法进行探讨。

【关键词】：化学实验  创新   核心素养

引言

化学是高中典型的自然学科，是沟通微观与宏观世界的重要桥梁。结合化学核心素养的宏观辨识与微观探析、变化观念和平衡思维、证据推理和模型认知、科学探究和创新意识五项主要内容可以得知，在高中化学教学中，实验教学属于必不可少的环节，也是影响教学质量的关键。因此，在新课程改革的环境下，教师需要更加重视实验教学，通过化学实验教学培养学生的化学核心素养，通过实验教学锻炼和提升学生的化学学核心素养，保证教学质量，也能更好地提高学生的学习效率，让学生主动参与到实验学习中。

一、核心素养视角下提升高中化学实验教学效率的基本原则

（一）教师知识储备充足

实践证明，知识面狭窄的老师无法适应当前化学实验教学的需求，在信息激增的年代，各式各样的学科知识如雨后春笋般涌现，这就要求教师在提升教学能力之前，一定要确保自身具备相应的知识储备，优化自身的知识结构，才能为今后化学实验教学过程中的创新奠定坚实的基础。首先教师要确保自己进行必要的研究性学习，在树立“终身学习”意识的前提下，掌握信息的获取和加工的方法；同时在进行实验课程设计时要注重将理论知识与实际生活相结合，注重课程设计的多样性和渗透性。比如，在“氨气的喷泉实验”教学中，教师引导学生思考“喷泉实验形成原理”后，及时引导学生思考公园里的喷泉形成形成原理，并与课堂喷泉实验原理形成对比，得出形成喷泉的关键是要么减小内压要么增大外压。课堂实验与生活相结合可以使学生感知生活处处有化学。可以激发学习兴趣，培养学生观察能力，培养学生建立认知模型能力并用模型解释化学现象揭示现象的本质和规律的能力。

（二）教师教学技能娴熟规范

化学实验教学本身具备一定的操作风险，而在实验的基础上进行创新就要求教师一定要具备相对娴熟的教学技能，以确保师生在实验创新的过程中处在较为安全的环境中，保障课堂教学的有序进行。而娴熟的教学技能必须要在长期的实践中获取，因此，化学教师要保证自身专业知识与时俱进的同时积极主动地参与到化学实验当中，以提升自身教学技能，确保创新能力的养成[1]。

（三）教师具备一定研究能力

核心素养视角下，研究能力在化学教学过程中尤为重要，尤其在教育改革的今天，学校将逐步向社会化转型，教师在具备教学职能的同时也要具备相应的社会职能，因此教师要积极投身到当地的化学研究当中，推动当地产业和经济发展，将化学成就推广到日常生产当中，一方面在实践过程中丰富自身专业知识，另一方面在社会活动中进行大胆实验创新，从而为实验教学活动提供更多的教学素材与案例，学生也可以通过教师的社会性服务发散思维，提出各类设想方案，实现在化学学科中培养学生的创新素养。

二、核心素养视角下高中化学实验教学现存问题

（一）实验教学模式僵化

在高中化学的课本当中，为帮助学生理解化学课程中的各项理论知识，教材在创编过程中涉及到多种化学实验，其中既有较为简单可以在家中独立完成的实验，也有较为复杂需要在实验室内在老师协助下完成的实验，内容丰富有趣，题材涵盖也较为广泛，但在各种类型实验的背后，确是僵化的教学模式，既不能发挥化学实验教学提升学生实际操作能力的功能，又阻碍了化学课程的正常进行。在过去化学实验教学过程中，教师大多采取演示实验的方式向学生展示实验过程，在这一过程中学生们只能从视觉和听觉上感受化学实验，无法亲身参与到化学实验过程中，无法真正满足学生的好奇心与求知欲望。在多媒体技术发达的今天，甚至有部分教师为简化课堂流程与准备工作，直接省略了在课堂上进行演示实验或带领学生进行实验操作的过程，直接以音频或视频课件代替实验过程，学生无法融入化学实验，无形中打击了学生的学习积极性，久而久之学生丧失了对化学实验的期待，更遑论在化学实验中培养学生的核心素养[2]。

（二）忽视理论推导过程

化学实验的目的是以实践活动证实理论知识，一方面证明科学的严谨性，另一方面加深学生对理论知识的印象，利于学生在学习实际生活中运用相关知识，也利于学生构建相对完整的化学知识结构。但在过去化学实验教学过程中，大多数教师将化学实验作为教学任务，仅仅以教会学生完成实验为教学目标，这失去了以化学实验推导科学理论的初衷，也无法让学生切身融入到化学学习中，体会化学实验的乐趣。教师无法树立正确的教学观念，学生无法培养正确的学习意识，化学实验就无法发挥自身真正的功能，教师更无法在实验教学中进行理念和技能的创新。

（三）教学内容的全盘接收

在化学实验教学的传统模式中，大多数教师都采用教师讲述，学生以耳听或笔记的形式全盘接收，对学习的知识进行机械背诵，在实验中也是如此，教师讲述实验要点，学生按部就班地进行实验探究，完成实验后得出统一结论，整个实验过程毫无新意，索然无味。造成上述情况的主要原因之一就是教师在实验教学过程中过分注重理论知识的传输，但忽略了对学生辩证精神的培养，世界上没有绝对的事情，因此教师在化学实验教学过程中应注重适时培养学生的批判质疑精神，让学生在正确理论知识的加持下提出不同见解，并以实验的形式加以验证，在实验验证的过程中加深对理论知识的验证，同时实现师生之间实验创新素养的培养。

三、核心素养视角下化学实验教学的实施

（一）通过实验创造问题情境引入新课，激发学习兴趣。

如《钠的性质与制备》教学设计，教师可以这样设计实验引入新课： 我国在西汉时期，就掌握了湿法炼铜术，其原理就是用铁与硫酸铜溶液反应置换出铜。活泼金属能够把不活泼金属从它们的盐溶液中置换出来。把一小块金属钠投入到硫酸铜溶液中预测可能的实验现象？学生根据自身知识水平会认为有紫红色的金属铜析出。

教师演示实验：

教师取一只大烧杯，倒入适量的硫酸铜溶液，投入一小块（约绿豆粒大小）金属钠。学生观察到产生蓝色絮状沉淀。 教师引导学生从元素守恒角度分析产生蓝色絮状沉淀原因，学生很容易想到钠先与水反应，生成的氢氧化钠与硫酸铜反应产生氢氧化铜反应。

 这样设计创造了实验事实与自身认知相矛盾，学生意识到钠与生活中熟悉的铁、铝性质有很大差异，这样可以激发学生去了解金属钠的兴趣和探究金属钠性质的欲望。

（二）实验科学论证，培养尊重科学态度，发展证据意识的素养。

如《硝酸》的教学设计，在学习浓硝酸可以使铁发生钝化时，教师可以这样设计实验：

常温下，把铁丝插入浓硝酸中，学生观察无明显现象。

教师追问：难道铁与浓硝酸不反应?引发矛盾和思考。

继续追问：加热，铁与浓硝酸反应吗？能产生氢气吗？

教师加热铁与浓硝酸，学生观察到加热产生红棕色气体，没有氢气生成。

这样设计可以培养学生尊重客观事实的科学态度，培养证据意识，使学生感知物质的化学变化是需要一定的条件的，条件不同产物不同，体验量变引起质变的规律。发展学生变化观念与平衡思想的核心素养。

（三）必要的实验创新，培养探究和创新精神。

如钠燃烧教学设计，教材上关于钠的燃烧实验的呈现，都是在石棉网上用酒精灯加热观察实验现象。很难观察到过氧化钠的真实颜色，学生在观察现象时，会趴在酒精灯上观察，非常危险。因此，教师对该实验做了适当的改进。

实验用品：铁架台、铁夹、酒精灯、火柴、硬质玻璃管、铁片、金属钠、滤纸、小刀。

实验改进的要点：

（1） 用硬质玻璃管代替石棉网，便于观察钠的焰色反应。   

（2）把钠放在铁片上，铁片四角折起，防止钠滚落到玻璃管上；

实验过程

实验：取一小块金属钠放在铁片上，把铁片放入硬质玻璃管，加热，观察实验现象。

实验现象：

钠块先熔成光亮的小球，然后剧烈地燃烧，黄色的火焰，生成淡黄色固体。

该实验设计的优点：

(1).装置设计简单，操作简单，安全。

(2).跟石棉网相比，硬质玻璃管能看到钠的焰色反应和最终淡黄色的产物。

这个实验可以分组完成，可以锻炼学生动手操作的能力。分组实验可培养互助学习的能力，培养友好相处的情感。在实验过程中，学生认识到实验探究是学习化学的重要途径。这样设计可以培养学生实验安全意识，发展学生变化观念与平衡思想的核心素养，培养科学的实验态度，培养学生的创新精神。

（四）质疑批判实践

在传统教学模式中，教师以口头传授的方法将理论知识灌输给学生，学生的任务就是将理论知识死记硬背并运用到题目之中，这样的填鸭式教育导致学生对理论知识一知半解，有疑问也无法得到论证。化学实验恰好解决了这一问题，学生在学习过程中一定会对理论知识产生质疑，教师此时就可以利用学生的质疑引导其对科学理论产生相应的思考，改变以往全盘接受的现象，促进学生的自主思考。例如在酿造醋与人工合成醋的鉴别实验中，学生往往会提出以下疑问：酿造醋和人工合成醋的味道有什么不同，哪种更适合人类食用？此时教师就应对学生的问题重视起来，利用当前实验设施和生活常识进行验证，教师可以用购买以上两种类型的醋，并且通过闻味道的方式让学生鉴别二者的区别，接下来对酿造醋的生产方式和化学醋合成方式进行对比，以化学方程式完成推导，让学生自己辨别二者的区别，最终得出合成醋会严重危害人类健康的结论。最终通过如此，学生在质疑之中加深了对于理论知识的印象，教师也在论证之中培养了学生的科学思维[3]。

(五)建立评价体系

在化学实验教学结束时，教师应组织进行总结与点评环节，以师生之间自评和互评的方式将学生在化学实验过程中的优点突出表扬，同时找出其操作过程中的不足和缺点进行指正，督促学生在化学实验的学习过程中不断成长。同时教师也可以对学生的实验操作提出指导意见，但在评价过程中要注重从学生角度出发，以学生的眼光看待问题，理解学生天马行空的想象，注重培养学生创造力的同时维护学生的自尊心。例如，教师对学生作实验成果行点评的时候，不要单纯从实验完成程度和实验结果入手，可以从学生的在实验过程中的细心操作和细节处理入手，肯定学生在化学实验中的操作，提升学生对化学实验课程的学习兴趣和学习信心。

总结

化学教学中教师要基于核心素养的要求和化学学科自身的特点，与素质教育的要求相结合，以培养学生科学的实验态度，严谨的科学精神，帮助学生掌握科学的实验方法，激发学生的化学实验兴趣为目标，使用各种方式转变学生的学习方式，更加注重化学实验过程，转变教学理念，明确化学实验教学过程的培养目标，真正在化学实验中提高学生的核心素养。

化学实验作为化学学科的重要组成部分，承担了为社会输送更多创新型人才的职责。因此中学化学教师在化学实验教学中培养自身的创新素养应该得到重视，在教学理念不断更新迭代的今天，只有顺应时代发展，不断改进当前教育管理模式中出现的诸多问题，对自身的教育管理模式进行创新，才能从真正意义上提升自身的教学质量，做到以学生为主的综合全面发展，从而为国家和社会输送更加专业的高质量人才。

【参考文献】：

[1] 钱琴红. 学科核心素养视角下的高中化学实验教学思考[J]. 中学教学参考, 2020(5):69-70.

[2] 王和. 基于发展学科核心素养的高中化学实验教学实践与思考[J]. 西部素质教育, 2016, 2(20):1.

[3] 蓝建兴. 基于学科核心素养框架下的高中化学实验教学实践与思考[J]. 基础教育论坛（综合版）, 2019, 000(024):43-44.