基于核心素养的中学化学实验教学探究

【摘要】实验教学不仅能够还原化学知识的生成过程，还能够培养学生的推理能力、思维能力、探究能力、实践操作能力等，最终实现化学核心素养下的实验教学目标。基于此，文章以高中化学实验教学作为研究切入点，对探究式的实验教学模式进行详细研究和分析。

【关键词】中学化学；核心素养；实验教学

【中图分类号】G633.8【文献标志码】A【文章编号】1004—0463（2022）03—0063—04

化学是高中阶段学生要学习的一门理科课程，它是基于生活实际进行研究和探索的实践性、操作性很强的课程，对于学生的思维能力、综合分析能力、知识的应用能力等方面的要求很高，因此要学好化学，就要具备多方面的能力和素养。高中化学作为一门实验性课程，具有极高的应用优势，可最大限度激发学生的求知欲，增强学生的探究能力。尤其是在新课程改革的倡导下，教师必须要改变传统的“死记硬背”“灌输式”教学模式，积极开展各项化学实验活动，让学生在参与和探究中增长知识和活动经验，提升自身的化学核心素养。

一、化学核心素养与化学实验教学的内涵

（一）高中化学核心素养的内容概括

既然要基于核心素养对高中化学教学进行设计，那么我们就要清楚化学的核心素养到底是什么，这样才能根据化学核心素养设计出符合学生发展、适应学生学习的化学教学方法。

高中化学教学相对于初中阶段已经比较复杂了，但是无论是什么样的化学教学内容，都是生活实际的反应和总结，都是对生活的汲取和指导，因此高中化学也是离不开生活实际的。在高中化学教学中，要求培养学生的学科素养。首先要求学生掌握学习化学的基本技巧，其次要求学生形成对知识的融汇和贯通的能力，再次是要在学习中能够灵活运用各种思维能力，对知识进行分析和思考，最后是能够联系生活实际学习知识，提高实践能力。

这些核心素养，为学生的学习、教师的教学提供了基础，教师需要在高中化学核心素养基础下进行化学教学设计，就要时刻把握住核心素养的基本内容，这样才能提高学生的学习效率，培养学生的核心素养。

（二）核心素养下高中化学实验教学要求

1.化学实验教学应具备趣味性。核心素养下，激发学生的化学实验兴趣是优化实验教学的首要问题。这主要是因为只有激发学生的实验兴趣，学生才能积极主动参与到实验过程中，并在实验的过程中，掌握实验的关键环节，更好地完成相关知识学习。基于此，高中化学教师在优化实验教学时，必须要明确学生的兴趣点，不断提升化学实验教学的趣味性，以更好地达到实验教学目标。

2.化学实验教学应具备延伸性。化学实验教学旨在通过实验活动，明晰化学原理，巩固化学理论知识。基于此，面对高中化学核心素养下的教学目标，教师在优化化学实验教学时，应关注实验教学内容的拓展和延伸，并制订出与其相契合的实验方案，促使学生在亲身参与的过程中，循序渐进地提升自身的化学综合素养。

3.化学实验教学应具备实用性。实验是化学课堂教学中最为重要的组成部分，也是考查的重点。因此，在优化实验教学时，必须关注实验教学的实用性，引导学生在生活化的实验中，对抽象的理论知识进行验证，并将抽象的理论知识进行内化，使得学生在多角度分析中，培养自身的化学核心素养。

二、核心素养背景下高中化学实验教学现状分析

实验是化学教学最生动，最直观的教学手段，是发展学生化学核心素养的关键，是促使化学学科发展最有效的物质载体。但是在传统的化学课堂教学模式下，受到多种因素的制约，使得高中化学实验教学效果并不十分理想，依然存在诸多问题：第一，忽视化学实验的育人作用。高中化学教师常常集中在理论知识教学中，以至于在教学中出现了忽视化学实验的价值，为不影响教学任务，教师避重就轻变学生实验为演示实验，忽略了以学生为主体的实验教学。第二，实验教学模式单一。实验本来是提升学生探究能力的载体，然而教师让学生看实验、记实验，将实践性比较强的实验拆解成各个知识点，让学生强行记忆，并且在实验过程中，与学生之间的互动与交流也非常少。在这种情况下，学生的主动性得不到发挥，化学实验功能不能实现。第三，学生实验基本操作技能低下，实验兴趣不高。在传统的实验教学模式下，学生只能按照课本的要求操作，机械重复的实验没有任何乐趣可言。

三、基于核心素养的化学实验策略探究

基于核心素养的高中化学实验探究要关注学生的情感，设置情境唤醒学生的学习兴趣，注重实验的开放性，鼓励学生多角度尝试，尽最大努力激发学生的潜能，使每一个学生都得到发展。

（一）激发化学实验兴趣

1.设置实验情境，激发学生探究兴趣。与传统的演示实验教学模式不同，探究式实验教学模式的重点就是发挥学生的主观能动性，促使学生在特定的情境中，通过自主思考和探究学习，体验化学变化的整个过程，感悟其背后的化学本质。化学教师在开展实验教学的时候，由于化学实验本身非常枯燥，如果单纯地引导学生开展实验探究学习，就难以调动学生的积极性，无法达到实验探究学习的教学目的。这就要求高中化学教师创设一定的探究情境，借助化学探究情境的代入，引领学生积极主动参与到化学实验的探究学习中，将化学现象与微观变化统一起来。如，以“铁和铁的化合物”为例，就借助了创设探究情境的模式：我们在日常吃苹果的时候，如果削完皮之后未及时吃掉，过一会儿就会发现苹果出现变色的现象。但是在超市中的苹果汁，却能够在很长时间内保持新鲜。这是为什么呢？在这一问题情境中，就会唤醒学生的探究欲望，促使学生积极主动参与到这一化学实验的探究学习中[1]。

2.利用信息技术，激发学生的探究兴趣。在探究式教学模式下，教师应改变传统单一性的实验教学模式，充分借助现代信息技术，引领学生在现代化的实验教学模式下，勾起内心的强烈探究欲望，最终促使学生在信息技术的帮助下更好地参与到化学实验的探究学习中。同时，现代信息技术在化学实验教学的运用中，不但丰富了实验教学内容，还拓展了学生的视野，为学生在实验探究学习中提供了良好的外部保障。以“纯碱的生产”探究实验教学为例，教师将纯碱的生产过程制作成视频，给学生进行了直观展示，使得学生在视频观看中了解纯碱的生产和技术。同时，学生在视频的观看中，还会体会到碱的天然生产与化工生产之间存在的差异性和联系，最终促使学生在视频观看中逐渐形成强烈的绿色化学实验意识。因为纯碱生产的化学实验主要是通过两种实验组成的，教学的重点在于引领学生明确两种实验的优缺点，并领悟侯氏制碱法的原理和步骤等。因此，教师引领学生在实验视频的引导下，积极参与到实现自主探究和对比研究中，最终实现化学实验的探究式教学目的[2]。

（二）设置问题，启发学生思考

在开展探究式化学实验教学的时候，教师应充分借助问题的引导，使得学生在问题的引领下积极主动参与到化学实验的探究学习中。以“影响化学反应速率的因素”实验教学为例，教师在引领学生开展探究实验的时候，就对教材中的实验步骤和方案进行了重新设置，对实验中的浓度、压强、温度、催化剂等条件进行改变，使得学生在此基础上参与到化学实验的探究学习中。当学生看到草酸与酸性高锰酸钾进行反应的时候，结合实验现象，教师就可以设置具有探究性的问题，即在实验过程中，为什么对反应物的浓度进行增加，就会对具体的反应速率产生影响呢？在对压强与化学反应速率的具体实验中，教师又设置了探究性问题“在实验过程中，通过压强的改变，存在哪两种情况？”学生在探究性问题的引导下，通过对化学实验现象的观察和思考，进一步提升学生的探究能力[3]。

（三）基于核心素养实施探究实验

1.结合生活资源，组织学生开展探究性实验。在高中化学探究性实验教学模式下，教师应立足于化学与实际生活之间的联系，将化学知识呈现在实验课堂上，使学生明确化学实验在社会生活中的应用价值，促使学生在生活资源、生活现象和生活问题中积极参与到化学实验的探究学习中[4]。以“金属的腐蚀与防护”实验教学为例，教师在开展探究式实验教学之前，必须要将其与生活中常见的问题联系在一起，让学生在开展实验之前，明确生活中存在哪些金属腐蚀的现象，并引导学生结合实际生活，积极探究如何才能更好地解决金属腐蚀问题。

2.分组合作，强化探究能力。在新课程改革背景下，高中化学教师应遵循“生本理念”，坚持学生的主体地位，围绕“自主、合作、探究”的原则，充分发挥教师的引导者、辅助者价值，鼓励和引导学生以小组的形式积极参与到实验探究学习中。以“氯、溴、碘及其化合物”实验教学为例，教师给学生提前准备了相关的化学材料，接着教师按照小组合作的原则，将全班学生划分为几个实验小组，并选出小组长，小组长按照实验中的任务，对小组成员进行责任明确。接着，实验小组成员分别进行了氯气与金属单质、非金属单质、水之间的化学实验。在三组化学实验中，学生通过观察发现氯气在与水进行化学反应的时候，出现了可逆反应，并且氯气还具有极强的可燃性、氧化性，对其进行加热之后，可以和所有的金属之间发生化学反应。在这一合作探究的过程中，小组成员在共同合作的过程中，通过查阅资料、设计实验步骤、操作实验、观察等，不仅完成了既定的实验教学目标，深化了所学的理论知识，而且提高了学生的实验能力和化学综合水平。例如，在“苯酚的化学性质”的教学中，将前期简单讨论作为基础，以小组合作的形式设置相应的教学情境，并促进学生的想象力拓展。在主体实验完成后，化学教师可通过提问式教学，与学生在实验中的表现相结合，经过教学的重难点分析，设置针对性学习问题，并通过教师的引导进行深入的学习与思考，实现学生的知识与经验巩固。在对化学反应的速度教学时，教师可通过外界的条件分析化学反应速度，指导学生判断化学实验数据的准确性。通过以生为本的教学形式，促使学生准确地抓住知识板块中的重难点，从而使学生自身的学习水平与能力得到切实提高。

（四）自主设计，增强创新意识

传统的高中化学实验，教师基本上都是按照教材上的实验步骤、实验要求等按部就班地引导学生开展实验操作，但是在这种实验教学模式下，学生的思维被限制在课本内，形成思维定式，不符合新课程理念。基于此，为了充分挖掘学生的思维潜能，增强学生的设计能力和创新能力，教师可引导学生通过思考、讨论、查询资料等途径，提出假设、设计实验、实验验证等，最终促使学生在这一过程中落实探究、创新能力的培养。例如，在“铜与浓硝酸、稀硝酸”的化学实验教学中，由于铜与浓硝酸实验产生的产物能够直接被氢氧化钠溶液吸收，不会产生任何污染。但是铜在与稀硝酸发生反应的时候，化学反应产物则会造成一定的污染。据此，教师就可以引导学生结合所学的知识，从生成物的角度对化学实验进行改进。

（五）渗透绿色化学实验理念

面对高中化学核心素养下的教学目标，教师在优化实验教学时，还应坚持“绿色化学”的教育理念。具体来说，教师应积极寻求实验仪器的替代品，引导学生将生活中常见的废旧材料作为实验的代替品。例如，在硫酸脱水实验中，原本是需要借助敞开的烧杯进行实验的。但在具体的实验过程中，会产生大量的二氧化硫，并且还会出现溢出的现象。面对这一现状，在“绿色化学实验”的理念下，教师就可以对实验器材进行更换，引导学生选择细长的饮料瓶代替敞开的烧杯，并在瓶盖上插一个小孔，在小孔的上方放置一个脱脂棉，以此在实验过程中对二氧化硫进行吸收。这样，不仅节约了化学实验的原料，而且符合了绿色化学实验的教学目标。

综上所述，新课程理念下强调“以生为本”的原则，旨在体现学生主体，以学生化学素养的培养为目的。教师应遵循探究的原则，充分借助设置实验情境、利用信息技术、设置探究问题、结合生活资源等，实施多样化的实验探究教学模式，使学生在实验探究的过程中增强问题意识，提升自主学习能力，达到预期的实验教学目的。

参考文献

[1]高凤龙.高中化学探究性实验教学的有效性分析[J].散文百家（新语文活页），2020（08）：136.

[2]武巧云.探究性实验模式在高中化学教学中的运用分析[J].数理化解题研究，2020（21）：82-83.

[3]张梅梅.探究式教学方法在高中化学实验教学中的应用[J].科学咨询（教育科研），2020（06）：270.

[4]杜延风.基于新课改的高中化学实验探究式教学策略分析[J].考试周刊，2019（94）：137-138.

编辑：张昀