基于化学核心素养的农村高中化学实验教学研究

摘 要：分析了农村高中化学实验教学中面临的某些问题，并提出了改变现状的相应策略，从而改善化学实验教学环境，激发学生学习化学的兴趣，提高学生的化学实验技能，落实学生化学核心素养的培养。

关键词：实验教学现状;改变策略;实验技能;核心素养

实践是检验真理的唯一标准，化学以实验为基础。实验教学是化学教学的基本特点，是化学教学的基本教学形式。在核心素养视域下，如何发挥化学实验的作用、培养学生的创新意识和科学精神，成为当下摆在高中化学教师面前的一道难题。化学教师应结合实际教学情况，尊重学生实验课堂主体地位，正确认知实验教学在化学教学中的地位。在现在的农村高中教学中，对化学实验教学重视程度不够的现象比比皆是。

一、农村高中化学实验教学面临的问题

（一）重讲解，轻实练

对其他学科教学而言，化学教师的上课不仅包括备课、上课、批改作业等，还包括准备实验、展示实验和实验完成后废弃物的处理等，大大增加了化学教师的工作量。部分化学教师用“说实验、画实验、背实验”来代替“做实验”，虽然节省了不少事，但实验的本质没有体现出来，实验的效率大大降低，使原本具体形象、趣味横生的实验变得抽象、索然无味，原本简洁的实验步骤用语言表述可能变得复杂繁琐。

（二）重分数，轻能力

“素质教育”的口号喊了很多年，教育部门花了大量的人力、物力和财力在教育改革上，但初中教育、高中教育仍受着“中考”“高考”的“紧箍咒”。应试教育的情况非常严重，老师、家长和学生唯分数论，只要考出高分就算成功。做化学实验既要动脑，又要动手，耗时间、耗精力，而学生学业任务繁重，农村高中学生参与实验的机会更加渺茫，这里不排除部分学校经济条件受限这个特殊原因，不容易培养学生的各种素质与能力，不利于学生核心素养的培养。

（三）少设备，缺试剂

农村化学实验室的环境相对简陋，化学仪器和化学试剂不足，实验设备陈旧，特别是化学实验室必备的通风设备空有其表，难以保证正常工作，有些学校的化学实验室甚至根本就没有通风设备。化学实验过程中需要用到很多有刺激性气味的试剂，它们是有毒的，有些无味的化学试剂也是有毒的，师生在无通风设备的环境中进行实验操作，会给学生留下做化学实验又脏又毒又累的印象，使学生害怕做实验，从而潜意识里抵制学习化学，不利于化学实验真正走进学生内心。

二、重视化学实验教学，培养学生核心素养

（一）开展多种教学形式

1.展示演示实验魅力，激发兴趣，为创新能力培养铺路

想在核心素养视域下发挥化学实验教学的育人作用，化学教师应该组织好每一次的课堂教学。演示实验是化学实验课堂的重要组成部分，应注重营造愉悦的课堂气氛。

高中化学教材中有许多演示实验，如次氯酸褪色实验、蔗糖水解实验、氯气的性质实验等。兴趣是学生学习知识的原动力，要想让学生爱上化学，就得想方设法让学生对化学产生兴趣。如学习反应速率的影响因素（催化剂）时，可演示“大象牙膏”实验。“大象牙膏”实验需要借助过氧化氢和碘化钾两种物质，需在碘化钾的催化作用下，生成水和氧气，大量气体溢出的过程中遇到发泡剂（洗洁精、肥皂），随着液体高度的不断上升，泡沫会急剧增多，最后喷涌出来，而现场产生的化学反应很像巨大的牙膏，犹如大象专用的牙膏，“大象的牙膏”名称也就由此得来[1]。

有些根据教材进行实验的现象就没有这么形象了，实验教学效果比较差，化学教师可以二次开发教材实验，进行实验创新。如肖中荣老师对苏教版选修四“化学反应原理”中“铁的腐蚀”实验的改进。具体如下：向试管a中加入2 mL1·mol·L-1NaCl溶液，向试管b中加入2 mL1mol·L-1H2SO4溶液，用滴加了红墨水的U形管连接，观察实验现象。开始阶段U形管液面左高右低，但一段时间后，U形管液面出现左低右高。这个时候的试管b中的溶液呈酸性。改进实验装置和适当改变实验试剂明显增强了析氢腐蚀的实验演示效果，让铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀形成鲜明对比，更使学生深刻地体会到：吸氧腐蚀在碱性环境、中性环境和弱酸性环境中都可以发生，明白钢铁在自然界中腐蚀的主要方式[2]。

在化学实验开始前，高中化学教师应当做好充分的演示准备工作，充分展示演示实验的优点（实验效果明显、操作规范），引导学生的探索思路，培养和提高学生的创新意识，提升学生的实验创新能力和学科素养。

2.分组进行实验，培养学生的实践能力

新课程标准提出了学生必做实验的数目（18个），分组实验能提高学生的实验操作水平。如配制特殊浓度的液体实验，要精准把握称重精准度，抓好冷却、转移、洗涤等实验环节，还需考查学生实验器具标准使用情况，如填平、滴管等。学生实验过程中，如果出现实验操作不规范，教师及时发现予以纠正。比如很多学生认为容量瓶可以长时间贮存试液，通过装瓶贴标签这一步骤，可强化容量瓶的正确用途。

老师可以利用化学学科教室和数字化实验室，开展学生分组实验，让学生参与到化学实验中，让学生与化学实验亲密接触，让学生亲自做实验，做到知行合一，引导学生进行创新，规范实验，为培养学生的实验素养提供有力保障。

3.成立专项实验社团，培养学生的化学探究能力

化学教师可成立专项实验社团。利用课余时间，指导学生自主进行实验探究。社团成员可以查阅有关资料、文献，选定实验内容、确定实验步骤，联系化学实验教师，能否实际开展实验和明确开展实验的时间。如化學学科社团选定的蓝瓶子实验，所用的化学试剂量少，实验材料很容易凑齐，不需要花费较多时间，学生可通过仔细观察化学反应，探究其实验原理（氧化还原反应），知其然而知其所以然;可改变实验条件（如温度），探究实验条件对褪色时间长短的影响。

4.利用身边的资源进行实验教学，培养学生的服务意识

人们的生活离不开化学，化学科学为人们的衣食住行提供了保障。生活中处处有化学的踪迹。学习苏教版必修2专题3第二单元中的“醋酸”性质时，可以利用厨房用品食用碱和食醋反应，产生CO2气体，证明醋酸的酸性比碳酸强。此外，还要布置课外任务。家庭小实验原料丰富易得，操作简单，既提高了学生的实验操作能力，又可以顺便帮忙做家务。

只要我们引导学生用化学的眼光去观察搜寻，就会发现身边的很多资源都可以作为高中化学实验的原料，节省了化学实验试剂，减少了化学实验准备工作，使学生意识到生活处处有化学，让化学实验为生活提供更好的服务。

（二）利用多媒体技术

1.利用微课教学，培养学生的自主学习能力

农村高中学生课业多、学习任务重，课堂时间十分紧张。教师可利用现代网络技术，提前将化学实验原理、实验步骤、实验方法及相关注意事项制作成微型课件，辅助学生完成微课任务。如把海带中提取碘的实验制作成微视频，包括两个方面：（1）讲解工业上从海带中提取碘的流程。（2）设计自主学习任务单，包括如下问题：①海带事先为什么要进行浸泡？有没有更好的办法来提取海带中的I-？②加入氧化剂之前，为什么要用硫酸进行酸化？如果不进行酸化，会产生什么现象和发生什么反应？③如何分离出大多数的碘单质？④如何提取溶解在水中的小部分碘单质？

微课教学促使学生课外花时间在实验学习中，不但可以节省教师的授课时间，还能把更多的自主学习时间留给学生。

2.利用视频实验，培养学生的化学实验风险意识

有些实验操作步骤多，耗时长或会产生有毒有害物质，不适合在现实生活中展开的实验，需要展示相关影视资料。如实验室制取氯气的实验，此实验是元素化合物知识中的重要实验之一，是学生学习高中化学遇到的第一个实验室制取气体的实验，涉及氯气制取装置的选择、除杂试剂的选择、气体收集方式的选择和尾气的处理等问题，考试中出现频率很高。氯气是有毒有害气体，会影响师生的身体健康，多余的氯气可以用氢氧化钠溶液吸收，但作为演示实验仍存在一定的风险。可在实验室事先录制好氯气制取的实验视频，上课时直接播放视频录像，避免了学生遭受氯气毒害，也避免了化学实验风险。

3.加强化学实验安全教育，提高学生的社会责任意识

2019年3月21日14时48分，江苏省盐城市响水县陈家港镇化工园区江苏天嘉宜化工有限公司化学储罐发生爆炸事故，波及周边多家企业，事故造成多人死亡和重伤，经济损失惨重，经调查是长期违法贮存危险废物导致自燃进而引起爆炸。这次事故又一次让人们误导了化学实验与危险的关系，将两者放在一起看问题，化学的负面影响更大了。

化学实验试剂分为普通化学品和危险化学品（下称危化品），危险化学品又分为普通危化品、易燃易爆危化品和易制毒危化品。高中化学实验中常用到的金属钠、硝酸等都是易燃易爆危化品，盐酸、硫酸都是易制毒危化品，高锰酸钾则两者都是。做好危化品管理工作非常有必要，也是一项重要的安全管理事项。如做钠的性质实验时，要及时告知学生将做完实验的钠置入回收箱中，不可随意丢弃和带出实验室。

化学老师要教导学生利用化学学科知识进行垃圾分类。在学习选修4“化学反应原理”专题一第二单元化学电源时，以废旧电池这一有毒有害垃圾为例，鼓励学生上网查阅资料——废旧电池的危害原理，能否利用化学实验方法进行变废为宝，实现化学资源的再次利用。这可以增强学生的实验安全意识，符合“科学精神与社会责任”这一核心素养的要求。

三、反思

“师者，所以传道授业解惑也。”改变农村高中化学实验教学现状，关键在于教师自身。教师只有不断钻研教材，加强自身的专业修养，提高自身的实验水平，才能给学生做好榜样示范。在实验教学中，创设实验情境，设计实验问题，以问题驱动学习，完成学习任务，及时对学生的学习成果作出评价，达到培养化学核心素养的目的。老师可以寻求外援，争取教育部门投入更多的资金建设化学实验室，创造良好的实验室工作环境，落实化学实验员的技能培训政策，吸引更多的化学教师投入实验研究和实验创新中来，为学生实验的顺利开展提供技术支撑。

参考文献：

[1]王叶浓.挖掘演示实验魅力 激发学生学习兴趣[J].中学化学参考，2016（10）：29-31.

[2]肖中荣.开发教材实验 促进知识生成[J].中学化学参考，2015（3）：24-26.

作者簡介：秦林娣（1981.11—），女，汉族，浙江省绍兴市人，浙江省杭州市临安区昌化中学，大学本科，中教一级，研究方向：高中化学教学。

编辑 李建军