浅析基于发展学科核心素养的高中化学实验教学要点

2019-11-20◆

中国校外教育 2019年34期

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(南京师范大学附属扬子中学)

为充分发挥课程在人才培养中的核心作用，高中化学课程标准结合高中化学学科特点，提出了涵盖变化观念与平衡思想、证据推理与模型认识、科学精神与社会责任、实验探究与创新意识、宏观辨识与微观探析等要素的化学核心素养。基于此，为保证高中化学实验教学质量，对化学核心素养的内容属性及教学要点进行深入探究，就成为高中化学教师面临的重要任务。

一、高中化学核心素养内容属性

高中化学核心素养主要体现了高中学生对客观事物能动反映过程、从化学视角对事物反映结果两个模块内容。

一方面，高中化学核心素养过程属性要求高中学生在面对复杂情景时应合理化学思维及知识技能应用能力。其强调了高中学生面对具体与化学有关事实时具体的观察、辨识、探究过程。如根据物质结构，预测物质性质、预期变化等。同时，高中学生应在化学原理、技术应用过程中，主动分析化学过程与自然环境间关系，调用已有知识进行问题的逐步解决。

另一方面，高中化学核心素养结果属性主要为高中学生经化学课程学习构建的结构性知识框架及思维品质。从现有高中学生化学素养层面进行分析，高中学生应通过化学知识学习，探究物质性质、变化分类标准，得出相关物质变化特征。同时，利用化学符号及模型，进行物质组成、性质、结构的描述。

二、基于发展学科核心素养的高中化学实验教学要点

1.创设教学情境。在化学实验课程开展过程中，高中化学教师应结合教材内已有知识进行教学情境创建，有意识的在教学情境中融入我国先进科技知识、传统文化及社会核心价值观。充分利用实验教学应用价值导向，同步培养高中学生的科学精神、社会责任心。

以氨气的性质实验探究教学为例，氨气的制取及性质实验是高中化学实验教学的重点内容，由于氨气极易溶于水，大多采用向下排空气法进行低浓度氨气收集。而低浓度氨气的应用，不仅会影响氨气喷泉效果，而且存在较大的药品浪费问题。因此，高中化学教师可首先展示国际诺贝尔化学奖获得者照片。并介绍相关人员成就，促使班级学生真正感悟化学研究过程中，切实体会化学家为科学研究事业献身精神。随后高中化学教师可以合成氨工艺为入手点，带领班级学生进行合成氨工艺实践。并指出合成氨工艺在工业方面价值，如制造化肥等，进一步凸显科学精神教育。

其次，针对传统氨气制备及性质实验缺陷，高中化学教师可依据氨气制备原理，带领班级学生进行氨气制取实验的改造。即利用微型气体实验仪器、微型聚酯烧瓶、酒精灯、带弯头导管的单孔橡皮塞、塑料滴管等装置，在确定装置气密性良好的情况下，向微型实验仪内加入适量生石灰。并在直管内放入螺旋铜丝。同时，塞紧弯头导管，在导管上进行微型集气瓶、胶皮管、去底塑料滴管的逐一连接。随后，点燃酒精灯，进行氨气收集。

通过上述实验装置收集的氨气纯度较高，整体实验安全性能较高，不仅可以保证后续喷泉实验顺利开展，而且可以通过课程资源的进一步开发，激发班级学生学习积极性。

此外，为保证实验教学中学生核心素养的有效培养，老师从课程层面、教学层面两个方面入手，构建教学、评一体化化学实验评价体系，以保证化学教、学有机融合。

2.构建以核心内容为主体的实验模型

在近几年的高考试题中，大多以高中化学实验基础知识为核心，综合考察了高中学生对原电池、化学反应速率、电解池、氧化还原反应、离子反应等实验知识的了解程度。据此，在实际化学实验教学过程中，高中化学教师应从不同角度出发，进行实验知识模型的建构。如以实验现象为依据，对物质结构特征进行深入分析，以便班级学生了解知识内涵。

以金属及其化合物实验探究为例，高中化学教师可以模型建构的方式，构建以核心内容为主体的实验教学模型(图1)，以帮助班级学生树立明确清晰的知识学习思路，以便班级学生在后期学习过程中遇到未知物质，可以从物质分类的角度，对物质类别进行分析。并确定相关物质的物理属性及化学属性、实际用途，真正提高其证据推理与模型认识能力。

如图1所示，高中化学教师可以综合利用氧化还原反应、离子反应等化学理论，鼓励班级学生从宏观角度、微观角度两个方向，理解铝、氧化铝、氢氧化铝物理、化学性质。并对其在具体实验过程中发生的能量变化、质量变化进行分析，挖掘实验现象中蕴含核心知识。如金属与氧气反应过程中发生的物质的量变化、能量变化，涉及了物质的量的相关知识、能量守恒知识及原子结构的相关知识。

3.加强探究式教学方式的应用

新课程标准中明确指出，高中化学教师应通过以化学实验为主的探究活动，带领班级学生体验科学研究过程。提高高中学生化学学习积极性，为其科学探究意识及能力的提升提供依据。而化学实验教学涉及了化学仪器使用、实验原理、现象描述、实验方案设计、基本操作、实验方案评价等多方面内容，且多为教材中各知识点组合展现模式。因此，在日常教学过程中，高中化学教师应将“教会学生探究”转化为“让学生自主探究”，引导班级学生自我开展实验探究活动，为学生创新实践意识提升提供依据。

以氧化还原反应为例，在具体实验教学过程中，高中化学教师可以了解常见氧化剂、还原剂性质及电极电位与氧化还原关系为教学目标，依据实验原理，为班级学生示范碘离子与浓硫酸溶液反应。并分析碘离子还原性。随后，要求班级学生以碘氧化性为依据，自行设计碘与亚硫酸钠实验，并鼓励班级学生根据溶液颜色变化，解释各步现象，并进行离子反应方程的书写。

通过探究式教学方式的应用，可以促使班级学生根据已有理论知识，自主进行实验方案设计。在培养高中学生实验探究与创新意识的同时，也可以促使高中学生真正了解化学实验中平衡思想、变化思想，为学生核心素养提升提供依据。