立足核心素养的高中化学实验的教学，聚焦课堂教学的实践和反思
作者： 陈影
摘 要：在“三新”全面实施的背景下，强调了在宏观的大视角下，培养学生构建完整的学科知识体系的能力的重要性，提倡以高中化学实验教学为引导，注重学生能力和素养水平的培养。另外，聚焦本校化学科组课堂教学实践的实践经验与挑战，推动本校化学的高质量水平发展。本文以实验教学为载体，结合多元化的实操形式和课堂模式，根据我校学生的认知水平的特点，有机地融学科素养能力与课堂教学融合，旨在培养学生的学科素养能力，促进教师的专业发展。本文以“探究不同价态含硫物质的转化”为教学案例分析，可为我们的课堂教学的实践与反思提供借鉴。
关键词：实验教学、化学课堂、学科素养、教学实践、教学反思
21世纪以来，为应对“三新”背景导向下的新课改与教学改革的挑战，利用核心素养的化学实验的课堂教学，对现有的教材实验共有的特征进行划分，重视通过实验教学击破各个模块的知识点，优化我们的教学方式和内容，重视对学生动手能力、探究能力的培养，促进学生化学思维的发展，提高教学品质。同时，教师要从课程内容、教学观念、学生情况等多方面综合进行课堂设计，从而实现“教学评”一体化。通过实验课堂实践，引发教师反思自己的教学，提升自己的教学理念，进一步凝练课堂教学成果，促进教师的专业发展。
化学是一门以实验为基础的科学，在课堂教学中运用实验教学法是有神有魂的，同时，将培养学生的学科核心素养贯穿其中。 有人认为，传统的实验教学方式存在着三种问题，这些问题对学科核心素养的培养造成了负面影响。
一、现阶段高中化学实验的教学所存在的问题：
（1）强调分数弱化创新。部分教师为了短时间内提高学生的成绩，常常采用如下图所示的操作进行实验相关的教学，很少创设一个真实的实验情境，让学生通过实验去探究，引导学生去思考和体验步骤，让学生多角度、多方法解决解决实际问题。那么，强调分数弱化创新的教学能快速提升学生的分数，若是一味被动地接受，缺乏主动性学习，不利于学生化学学科素养的培养。
（2）强调结论弱化推理。在开展高中化学教学活动中弱化了引导学生发现问题，并在教学实践中分析问题，在化学实验教学的某个具体场景中解决问题。不利于学生根据证据、数据等信息进行深入分析和类比推理，只是过分关注结果与结论，不利于调动学生学习的内驱力。
（3）强调结论弱化操作。传统的演示实验和视频播放，在一定程度上有利于课堂的有效开展，提高一的课堂效率，但从长远的角度上看，学生没有动手操作，容易形成眼高手低的现象，造成学生高分低能的后果，不利于国家人才的选拔。
（4）强调理论分析弱化实践反思。在实际教学中发现，教师缺乏多形式的设计实验，师生合作程度低，无法做到以实验为工具，将复杂的问题简单化，教师容易陷入理论知识的教学、忽视实验探究的育人功能，弱化了对学生高阶思维能力和核心素养的培养。同时，教师不应为了上课而上课，没有反思，无法沉寂下来钻研、打磨课堂，从个人的自身发展而言，也是不利的。
二、立足学科素养下的化学实验课堂教学的意义
（一）挖掘化学实验真实的育人价值
高中化学实验教学的优化应当根据新课程标准和素养为本的原则展开，通过真实的情境和研究来进行。要注重实验前方案的设计，注重“预测”“验证”能力和科学思维的培养，引导学生设计真方案，带领学生探究真问题，教给学生解决实际问题的真方法。同时，要提高学生动手操作能力，那备课时，教师要多花心思选取具有操作简单、可重现性强、现象明显的实验，课堂上多放手让学生操作。学生通过在活动中的体验，形成自己的解题路径和方法，也许课程的进度会延缓，但却能让学生更加深刻第理解知识的内涵，激发学生的化学学习兴趣。
（二）以实验课堂为载体，提升学生核心素养及教学效果
课堂上，通过任务驱动、小组合作、实践操作，引导学生合理设计实验方案，并进行相应的研究，得到“问题驱动——提出假设—进行预测—设计方案—实验探究—得出结论—查阅文献设—二次假设”的科学探究的模式，有助于锻炼学生的高级思维能力，提升他们的科学探究意识和技能，培养学科素养。
（三）落实学科素养，增强科技兴国的使命感
通过实验，将化学与生活、生产、科技等方面相连，学生内在心底对化学与科技的深层学科价值的认同，增强科技兴国的使命感。教师在化学实验教学中适当的渗透一定的职业生涯规划，学生可以侧面了解到作为一名从事化学研究方面的工作者的重要职责及其对社会发展所做的巨大贡献。
二、基于学科素养下的“探究不同价态含硫物质的转化”高中化学课堂教学的案例分析
教师在讲解“探究不同价态含硫物质的转化”这一内容时，如何有效将学科核心素养到相关的教学中，使高中化学实验教学的质量更具精度、广度和深度。
（一）基于问题驱动导向，创设化学实验教学情境
【问题】引导学生在硫的价-类二维图中填写相应的知识。
【问题】观察图表中（如下图所示）的物质，分析相应的物质存在形式及价态变化，推测其性质。
依据问题引导，设计化学实验教学场景。
【思考讨论】硫元素的常见价态有哪些？不同价态间如何转化？
设计意图：基于问题驱动导向，学生思考探究不同价态含硫物质的转化的方法，作为研究性学习的一种具象手段，帮助学生快速的对化学实验问题的要素进行逐一分析，并建构相应的实验探究性模型，培养学生分析和评价实验问题的能力。
（二）基于素养导向，构建实验设计方案模型
【问题1】实验设计需要遵循的原则有哪些？
【问题2】请设计以下元素物质转化的实验方案
【迁移应用】化学实验设计
进行化学实验设计时，实验者会根据特定实验目的，运用化学知识与技能，按照一定的实验方法规划实验的原理、试剂、仪器与装置、步骤和方法等。
在实施化学实验设计时，需考虑实验方案的科学性、可行性、安全性和环保性。一般以实验设计方案的形式展现化学实验设计，典型包括实验的主题、目标、原理、所需仪器与试剂、执行步骤和注意事项、数据处理、结论与讨论等内容。
【问题】请设计以下物质转化的实验方案：H2S→S、SO2→S、SO2→H2SO4、H2SO4→SO2
【思考讨论】某地区盛产硫黄，如何实现从硫单质制备硫酸钠？
设计意图：学生通过“预测”、“思考”，设计并完善实验方案，可以评价学生提出猜想及逻辑推理的能力，培养学生高阶思维能力，培养学生的化学学科的素养能力，同时深度提升了教与学的效率。
（三）基于实验探究，发挥学生课堂的主体性
【实验探究】进行不同价态含硫物质的转化的实验探究，选择合适试剂，操作如下：
【展示交流】
设计意图：旨在通过学生的参与实验，并结合实验观察和分析，引导学生进行深入思考，在操作过程中，及时评价与反馈，若出现伪结论，学生可重新审视自己的实验方案，利用文献的查阅，，整合并发表自己的观点，对实验方案进行改进，并实验探究验证，实现学生从抽象思维到的具体思维进阶，从而大大培养学生学科核心素养能力。
三、总结
综上所述，利用“问题驱动——提出假设——进行预测——设计方案——实验探究——得出结论——查阅文献设——二次假设”的科学探究的模式优化化学课堂的实验教学，让学生在带着预测提出问题，通过实验探究，分析问题、解决问题，从而将“知识为本”变为“素养为本”，除了增强他们的实验操作技巧与能力，还可以帮助学生构建较为完整、系统的学习体系，从而进阶转化为内在的学科素养。此外，高中化学教师聚焦课堂教学的实践，实现实验教学的多元化、多样化、精准化和实时性，丰富自身的专业知识体系与能力。最后通过每一次的教学反思，促教促学，并能灵活的将学科的知识、原理等设计成有价值的学生活动，实现双边教学的互赢。
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