基于核心素养培养高中生化学实验教学策略

崔宇博 包阳阳 昭日格图[2]*

（[1]内蒙古民族大学化学与材料学院 内蒙古·通辽 028000；[2]国家级化学实验示范中心 内蒙古·通辽 028000）

化学作为一门自然科学要以实验为基础。人类从认识自然到改造世界，从发现物质到制造合成新的化学物质，都与化学实验密切相关。本文从五个核心素养的教学视角出发，探究高中化学如何更好的改进化学实验，培养学生的化学学科核心素养。

1 培养学生的化学学科核心素养

1.1 培养学生的宏观辨识与微观探析能力

在化学实验教学中，教师以宏观现象为出发点，以微观分子结构分析作为落脚点，把宏观现象和微观分子结构分析结合在一起，让学生在实验中逐渐形成观察、识别化学现象的能力，以及探究微观分子结构的能力。这样，化学实验呈现出来的是宏微结合的具体内容，学生通过观察宏观现象与分析微观分子结构，更好地理解并记忆化学知识点。

如在“乙烯的加成反应”学习过程中，教师可要求学生入手在“C2H4会导致Br的CCl4溶液褪色”的宏观现象将C2H4与Br的CCl4溶液会有反应产生推断出来；随后，立足于C2H4与Br的分子结构上对该反应机理进行分析、理解，同时将C2H4与Br加成反应的化学方程式写出来，并对C2H4与H2O、H2和HBr之间相同的加成反应进行推测。这样的教学非常注重宏微相结合，原本冰冷抽象的化学方程式转化成了宏微结合载体。如此也能有效培养学生的“宏观辨识与微观探析”素养。

1.2 培养学生的变化观念与平衡思想能力

化学实验教学中，常有实验现象不符合预测实验现象或理论知识的情况出现，“变化观念”这一哲理便蕴含在其内。教师应当将这类现象灵活抓住，引导学生积极地开展思考、讨论，在提问、解疑并总结后，完成知识的掌握。

例如，做“CH4与Cl2的取代反应”实验时，首先，教师让学生按照正确的方法和步骤进行实验，得到的现象是：试管内的黄绿色逐渐变浅，试管内壁上出现黄色的油状物质。此时，学生不禁发出疑问：“CH4与Cl2反应生成的油状物质应是无色的，为什么会是黄色呢？”教师就此情况引导学生进一步思考与探究，得到的原因是：过多的Cl2溶解在CHCl3、CCl4中才出现黄色的油状物。其次，教师把水槽中的水换成饱和的食盐水，再让学生操作实验，得到水槽中出现白色晶体的实验现象。最后，教师告诉学生饱和食盐水中存在溶解平衡的化学知识，引导学生从化学平衡角度思考白色晶体出现的原因，得到最终的正确答案。通过化学实验现象的变化与原因探究，能使学生对化学中的变化观念和平衡思想有一个形象认知，增强学生的核心素养。

1.3 培养学生的证据推理与模型认知能力

培养学生的证据推理与模型认知能力，教师在高中实验教学中可以借助发现探究式实验教学过程，引导学生大胆猜想，进行科学推理和论证，让学生收集实验中的证据并进行处理，建立相应的模型，使其结合模型进行科学的推理分析与论证，以形成证据推理与模型认识能力。

如讲“原电池”内容时，教师先组织学生进行实验，通过铜片与锌片在H2SO4溶液中接触而造成铜片表面出现气泡的现象，引起学生的探究兴趣。其次，让学生大胆猜测，提出“铜片表面放出气泡是锌失去电子转移到铜上面了吗？”。最后，让学生收集证据并进行处理，构建原电池的工作原理模型，并验证猜想，得出结论。在这一过程中，不仅使学生形成了证据搜集与模型认知能力，也使其形成了严谨的科学精神。

1.4 提高学生的科学探究与创新意识能力

化学实验教学与学科核心素养中，探究能力的地位十分重要，教师在实验教学期间，应当引导学生提出问题，围绕问题进行相关资料的查询，并假设实验步骤，细致观察实验过程。具体来说，教师可要求学生进行实验方案的设计，对实验现象与结果预测，并在完成实验后及时总结、分析并评价实验结果。通过这种方式，对学生的实验探究能力进行培养，落实学科核心素养的培养目标。

如讲“苯的分子结构”时，教师引导学生提出“苯的分子结构中是否存在碳碳双键”这一探究问题，设计苯与酸性KMnO4溶液、Br2的 CCl4溶液反应的实验方案。然后让学生操作实验，根据现象得到“苯的分子结构中不存在碳碳双键”这一结论。通过这样的探究式实验教学方式，能很好地培育学生的实验探究能力与创新精神。

1.5 增强学生的科学精神与社会责任

为增强学生的科学精神与社会责任，教师在课堂做演示或学生做分组实验时，时刻要有强烈的安全意识和严谨求实的科学态度，对于教材上一些设计不合理或存在安全隐患的实验，教师可以引导学生根据教材内容，在可行性、安全性等前提下查阅文献资料，选择合适的仪器和药品，对实验进行改进，以达到更好的实验效果，这样可以增强学生的科学精神与社会责任。

2 提高学生化学学科素养的相关方案

2.1 合理设定化学实验课的教学情境

化学实验课的主要内容是通过实践对理论知识进行分析，所以，教师应在开始实验前，根据化学实验的具体内容和要求，对实验情境进行合理的设计，对实验过程和细节进行合理设置，让学生带着问题和目标去实验学习，充分调动学生的积极性和主动性。根据学生个性情况将他们进行合理分组，设计合理的实践问题，要求学生通过实验对化学现象进行观察，在实践中解决问题。还可以让各小组间形成一种良性竞争模式，从而营造出理想化的化学实验学习氛围。这样做既可以培养学生的团队意识，让学生充分体会合作的力量，还可以让学生在合作过程中提高自己的操作技能，使学生对知识的理解和掌握更加深刻，从而将知识和理论进行有效结合。通过化学实验情境的设计，可以使学生对化学实验的内涵有更深刻的体会，提高学生对化学实验的热情，有效强化学生的化学学科素养。

2.2 强化化学实验中的概念教学

进行化学实验课时，教师应提高对化学概念教学的重视程度。熟练掌握理论知识，是进行化学实验操作的前提。教师可应用多媒体课件对化学概念教学进行动态演示，多媒体课件可以让学生对化学实验过程有更加直观的感受。通过多媒体动画对实验过程进行提前演示，并且对实验中需要注意的部分做出强调，将培养学生核心素养渗透在化学实验教学中。例如，在《氧化还原反应》一课中，教师应当一一讲解氧化还原反应、被还原、被氧化、还原剂和氧化剂等概念的原理和内涵，然后再使学生们由实验来对学习内容进行验证，对事物本质与现象间的关系进行亲自感知。

2.3 合理创造条件进行化学实验

现行高中化学教材中的实验，要求教师随堂做演示实验或者学生自己动手做，通过课堂实验的训练，使学生更深刻地认识实验仪器的使用方法及操作规范，帮助学生理解教师对实验进行改进的意义，从而启发学生自行设计和改进实验。如Fe(OH)2的制备实验，教材采用取少量新制备的FeSO4溶液于试管中，用长胶头滴管吸少量NaOH溶液，将滴管尖端插入试管里溶液的底部，然后再慢慢挤出NaOH溶液，并认真观察挤出瞬间及后面几秒钟Fe(OH)2颜色的变化。这个实验操作起来很简单，现象非常明显，能激发起学生强烈的兴趣。教师可追问：为什么FeSO4要新制？为什么滴管要另类操作？思考评价过后，就可以布置学生设计Fe(OH)2制备实验更加理想的改进方案。学生通过学习和查阅资料，就会设计出各种各样的方案。此时，教师要做好对各种方案的评价，并将近年高考对Fe(OH)2制备实验的创新考查与学生共同讨论分析。

3 结束语

新时代化学实验教学要着眼于学生学科核心素养的发展，要引导学生改变从听讲到死记的学习程序，指导学生通过实验操作探究化学知识、运用化学知识。教师要挖掘实验教学内容在提升学生学科核心素养方面的独特价值，正对实验问题、分析问题原因，探究改进实验，自主建构化学知识，改进学习方式，在实验中提高学生化学实践能力，发展学科核心素养。