在化学实验教学中培养学科核心素养

【摘 要】本文论述在化学实验教学中培养学科核心素养的方法，提出教师应为学生参与实验创造条件，让学生在实验预习、实验准备、实验操作、实验归结、实验延伸等方面展开主动学习，以期培养学生设计、参与、操作、反思、实践等能力。

【关键词】高中化学 实验教学 核心素养

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2021）34-0060-02

化学是一门以实验为基础的自然学科，教师在组织学生展开实验活动时，要围绕学生主体进行设计和组织，让学生在实验预习、实验准备、实验操作、实验总结、实验延伸等环节积极行动起来，在学习体验中形成学科核心素养和能力。教师引导学生从不同角度，如预习实验、准备材料、组织操作、结论分析、生活对接等进行对应学习，其调动作用会更为明显，同时学生在主动参与中获得的学习认知也会更为丰富。

一、预习实验，明确要求，培养学生设计能力

实验之前，教师要做好预习准备工作，让学生对实验目的、实验原理、实验知识、实验材料、实验步骤等进行前期的梳理，特别要明确实验的具体要求，这样才能确保实验的顺利开展。如果教师能够吸引学生参与提出意见，让部分学生参与到实验设计环节，不仅能够提高实验设计的契合性，还能够有效调动学生学习主动性，培养其设计能力。实验方案设计需要有统筹意识，对多种制约因素进行综合考虑，这样才能形成较为完善的设计方案。

如教学人教版高中化学必修1《离子反应》时，教师先设计预习实验任务：氯化钠是常见的物质，借助氯化钠展开电离实验探索，自行设计实验程序，准备实验材料，对实验结果进行归结，写出实验报告。学生接受预习实验任务后，都能够积极行动起来：先搜集材料，研究实验步骤;然后设计出自己的实验方案，梳理实验程序，开始实验操作，通过观察分析实验结论，对电离现象进行解读;最后形成实验报告。在课堂展示环节，教师结合实验操作过程，对实验设计意图进行介绍，组织学生开展活动评价，对学生实验设计情况进行专业评估。学生参与实验设计的热情很高，实验操作顺利进行。

教师设计了预习实验任务，虽然实验操作比较简单，但可以给学生带来实验的感觉，并从设计过程中体验到实验的专业性。教师指导学生阅读实验材料，为实验提出一些指导意见和要求，确保实验操作顺利展开。实验带有生活化特点，教师设计实验要求，促使学生自然进入实验环节，其实验能力不断提高。

二、准备材料，厘清步骤，培养学生参与能力

实验材料准备是确保实验顺利进行的必要条件。教师组织学生参与实验材料和仪器的准备工作，引导学生寻找生活中的实验材料，厘清实验操作步骤，进一步培养学生的参与意识。一般情况下，化学实验对操作条件要求比较高，如果教师能够发动学生对实验进行优化，利用替代材料展开实验，其训练价值会更高。

如在教学《金属材料》时，教师与学生一起展开实验研究，设计了实验材料准备任务：在生活中有不少金属材料，深入生活之中，找到一些金属材料，并注意观察，对这些金属的物理性质进行分析归结。学生对生活中的金属材料比较熟悉，自然能够积极搜集。在搜集过程中，教师借助网络交互平台进行遥控指挥，要求学生寻找鐵、铝、铜等金属材料，而不是寻找合金物品。在课堂展示环节，教师要求学生对自己准备的材料进行介绍。学生观察金属材料后开始进行讲解：金属材料有共性物理特征——外表有光泽，能够导电、导热，还有可塑性，熔点比较高，需要在高温下才能进行变形处理;如锄头、镰刀、铁锁等，都属于铁制品;又如戒指、项链有金银之分。教师对学生的观察介绍情况进行评价，肯定学生的观察能力。

教师让学生进入生活环境中搜集一些金属材料，给学生提供广泛的探究机会。无论学生能否找到金属材料，都可以激发其参与实验的主动性。在具体观察分析时，从不同角度、不同方向进行思考和梳理，对金属材料的物理性质进行探究，这是典型的观察实验设计，能使学生从实验中获得更为深刻的学习体验。

三、组织操作，监督管理，培养学生操作能力

实验类型多种多样，教师要减少演示实验内容，多投放一些观察实验、探索实验、验证实验，给学生提供更多亲自参与的机会，让学生在实验操作过程中历练学习能力。学生进入实验操作环节后，教师需要跟进指导，纠正学生的不正确操作，给学生提供技术方面的支持，确保实验顺利推进，让学生在实验操作体验中成长学科能力。化学实验还需要关注安全系数问题，教师对此需要有正确的认知，做好万全的安全准备，为学生展开对应的安全教育，确保实验顺利展开。

学生对实验操作比较感兴趣，教师抓住学生学习心理展开设计，给学生提供更多实验操作的机会，这样能够顺利激发学生的学习思维。如在教学《钠及其化合物》时，教师与学生一起展开实验操作并进行具体指导，确保实验顺利推进。首先是观察金属钠，归结其突出特点。教师用镊子从瓶子里取出一小块钠，先用滤纸吸干表面的煤油，然后用小刀切割一端，可以观察到钠的光泽和颜色。其次，展示钠与氧气反应的过程。钠很活泼，在空气中便可以和氧气反应，观察发现钠表面生成了新物质。最后，将钠放在干燥的坩埚上加热，待钠熔化后，观察实验现象。学生根据教师的指导和组织，展开系列实验操作，很快就获得了关于钠的化学性质的信息。学生进入实验环节后，其学习认知会鲜活起来，因为有操作经历，所以能够掌握更多实验技能;教师全程监控，从技术上进行传授，为实验提供更多保障。

教师组织学生参与系列实验活动，而学生在实验中获得的体验更为丰富。化学实验对实验条件的要求呈现出差异性，一些实验需要实验试剂和器具，对实验条件要求较高，教师全程跟踪，为学生实验提供技术顾问和指导，确保实验顺利展开。实验条件要求越高，实验的操作难度和危险系数就越高，教师要给予更多指导，确保实验顺利展开，让学生在实验操作中提升综合能力。

四、结论归结，升华认知，培养学生反思能力

实验结论出炉后，教师要指导学生对实验结论进行分析，促进学生学科认知的内化。不管什么类型的实验，其学习目标是鲜明的。实验结束后，要对目标达成情况进行客观分析，归纳出经验和教训，做好学习反思，这样的实验学习才是完整的、高效的。学生大多没有实验归纳总结的意识，教师要合理设计，组织学生主动参与到实验操作环节，在客观分析中形成实验认知能力。

如教学《氧化还原反应》时，学生阅读教材相关内容，教师做出任务规划：关于氧化还原反应，初中阶段已经学习和操作过，找到相关教材进行梳理复习，说说氧化还原反应是怎么一回事。学生开始查阅材料，很快就形成了学习见解：以碳还原氧化铜实验为例，2CuO与C在高热下，便发生了还原反应，生成了2Cu和CO2;如果从碳的角度思考，碳与氧气反应生成了二氧化碳气体，这是氧化反应。学生对氧化还原反应有了一定认知，教师继续设计实验：如果水和碳加热，会产生什么反应？这个实验可以用生活材料进行操作，展开生活搜集，在课后操作这个实验，注意观察实验现象，得出实验结论。学生接受任务后，就要对实验进行具体分析，准备实验材料，确保实验顺利展开。

教师推出了实验方案，要求学生借助初中学习内容进行实验分析，让学生搜集材料。在进行实验延伸设计时，教师推出生活中的实验任务，让学生借助生活条件展开实验操作，这无疑是一种学习挑战。教师对实验操作进行规划，给学生提出一些要求，确保实验顺利展开。考虑到学生对生活实验操作有浓厚兴趣，教师进行对应设计，能给学生带来更多学习启迪。

五、对接生活，延伸学习，培养学生实践能力

实验结束后，教师要对实验训练进行延伸设计，与学生生活相对接，这样可以形成更多学习起点。化学学科与学生生活有较多融合点，教师推出一些生活化的学科实验内容，让学生借助生活材料展开实验操作，能够给学生带来更多鲜活的学习体验。高中学生生活经历比较丰富，对生活中的化学知识应用也比较感兴趣，教师要有对接融合意识，推出更多合适的实验训练任务，让学生借助生活条件展开实验操作。

学生生活认知呈现出个性化特征，教师在进行教学对接性设计时，要对教材内容进行深度研究，找到教学对接点，引导学生进行实验观察和操作，运用生活认知展开思考和探讨。如在教学《铁及其化合物的性质》时，教师先引导学生进行教材分析，然后设计生活实验：在生活中，可以很容易找到铁这一材料，如果将铁与水进行反应，会生成什么物质？设计实验方案，展开实验研究，写出化学反应方程式，进行实验归结并介绍实验研究结果。学生接受训练任务后，都能够快速展开研究学习。经过一段时期的探索，学生获得了丰富的实验认知：常温下，铁和水是不反应的，但在高温下，铁和水蒸气会反应，其化学反应方程式是3Fe+4H2O（g）[高温]Fe3O4+4H2。教师对学生的实验研究进行评价，鼓励学生展开深入研究，对铁及其化学性质展开深入学习。

教师推出生活化的实验研究任务，让学生借助一些材料学习研究实验，并从实验分析中形成实验认知。学生可以利用自己拥有的教辅材料，也可以借助互联网搜集相关信息，为实验研究提供帮助。教师针对学生学习实际进行设计，其适配性是极高的，可以成功调动学生的学习主动性。从学生的表现可以看出，教师设计的实验研究任务是比较合适的。

化学实验内容丰富、形式多样，教师要做好筛选和创新设计，为学生准备更多合适的实验学习内容，让学生有更深刻的学习体验。教师对实验准备、实验操作、实验归结、实验延伸等不同环节进行有效设计，给学生提供更多亲身参与的机会，能够有效提升学生学习品质，形成化学学科核心素养和能力。

【参考文献】

[1]陈金春.深度学习视野下高中化学实验教学研究[J].数理化解题研究，2021（21）.

[2]黄兴若，熊娟.“互联网+”背景下的高中化学实验教学研究[J].实验教学与仪器，2021（6）.

[3]韓春宏.如何在高中化学学科教学中渗透生态教育[J].名师在线，2021（15）.

【作者简介】李楠桢（1980— ），男，甘肃秦安人，大学本科学历，一级教师，现就职于甘肃省天水市秦安县西川中学高中部，主要研究方向为高中化学高效课堂的教学与研究。

（责编 唐玉萍）