基于化学学科核心素养的高中化学实验教学探索与思考

杨小岗

摘  要：基于化学学科核心素养的高中化学实验教学，教师应当通过引入丰富的实验教学资源，应用多样化的教学方式，指引学生参与探究实验，在探究实验中观察推理，形成创新意识，更好地培养学生的化学学科核心素养。实施科学的实验教学策略，能够有效达成化学教学目标。

关键词：高中化学;核心素养;实验教学;合作探究

在传统的高中化学教学中，对于实验教学不够重视，教学效果不理想。教师应当意识到实验教学的重要性，根据化学课程的主要内容，使用化学实验器材，制作教学课件，引领学生自主实验、合作实验，帮助学生提高对化学知识的理解与认知，培养高中生的化学学科核心素养。

一、提出系列探究问题，指导小组合作探究

在高中化学学科核心素养中，包含变化观念与平衡思想。主要包括以下内容：能认识物质是持续运动与变化的，在一定条件下遵循规律，发生化学反应;化学反应的本质是有新物质的生成，同时伴随着能量变化;化学反应是有限度的，具有可调控性;我们应当动态分析和多元解读化学反应，借助化学反应原理解答问题。教师可以结合课程内容展示一些化学实验，根据实验提出系列探究问题，指导各个小组进行合作探究，共同解答问题，最后根据解答结果予以点评和总结。

例如，在教学人教版《普通高中课程标准实验教科书·化学1必修》（以下统称“必修1”）“氧化还原反应”这节课时，教师可以结合本节课内容和课程目标，依据变化观念与平衡思想的核心素养，展示钠在氯气中燃烧的实验。该实验会产生剧烈的化学反应，发出亮黄色的光，伴随有白烟冒出，其反应方程式是2Na + Cl2[点燃]2NaCl。基于这个实验，教师可以提出一系列问题：该实验是如何发生的？我们怎样描述这种化学变化？这个实验的条件是什么？实验过程中有哪些注意事项？在提出类似这样的问题后，教师可以留出一些时间让各个小组探讨与展示，最后总结知识要点。

变化观念与平衡思想是非常重要的高中化学学科核心素养，其内涵比较丰富。为更好地突出这一核心素养，教师可以展示反应剧烈的化学实验，提出一些问题，引发小组思考与探究，落实教学目标。

二、指导实验观察推理，形成基本模型认知

高中化学学科核心素养还包含证据推理与模型认知素养，主要包含的内容有：能够根据相关证据，结合物质组成、结构与变化提出假设，在分析推理中进行证实或证伪;结合观点、证据、结论建立逻辑关系;结合研究对象，利用分析、推理、探究等研究组成、特点与相互关系，进而建立模型;运用化学模型解释相关现象。根据以上内涵，教师可以指导学生参与实验，在观察与推理中形成基本模型认知。教师应当先让学生认识什么是化学模型，主要是结合研究对象，观察实验与运用证据推理，再通过简化、抽象、类比与分析等，明确研究对象的本质特点，以此形成概括性的思路或描述。

例如，在教学必修1“钠的重要化合物”这节课时，教师应当结合钠的物理性质、钠的原子结构和化学性质、钠的存在和主要用途三个方面进行教学，教师可以依据钠的化学性质部分展现多个实验，引导学生思考与探析，形成基本化学实验模型。又如，在教学必修1“金属与非金属的反应”的实验中，教师可以展示“钠与空气接触”“钠放在空气加热”两个实验，让学生表述实验现象，并写出化学反应方程式，标出化合价与电子转移方向和数目。以此为基础，教师可以要求学生自主研究后面的钠与水反应的实验等，通过综合分析与抽象概括，得出化学实验模型。

基于证据推理与模型认知的化学学科核心素养，教師可以结合具体内涵展示与讲解相关实验，指导学生自主探究、观察实验和实验推理，自主完成相关实验，通过观察、推理与抽象等概括出化学模型，指导学生在其他化学实验中适用。

三、小组合作探究实验，培养学生创新意识

科学探究与创新意识核心素养，主要是科学解释和发现、创造和应用的科学实践活动。在这个过程中，需要发现与提出具有探究价值的问题，结合问题与假设等确定实验目标与设计具体方案，通过合作探究完成实验，解释相关现象。结合科学探究与创新意识核心素养，教师可以创设生活情境，指导小组合作自主设计与探究实验，以此来引出化学概念，培养学生创新意识。

例如，在教学必修1“离子反应”这节课时，对于“电解质”的化学概念，教师可以结合实际生活创设生动的教学情境。当有人湿着手开关电器，或者将电器设备放在有水的地方时，很容易发生触电问题，这是什么原因造成的呢？引发学生思考，然后指导各小组做实验：在三个烧杯中分别加入干燥的NaCl固体、KNO3固体和蒸馏水，运用电流电压表、小灯泡等组成连接装置，用石墨电极分别放入烧杯中，接通电源后观察实验现象。然后，再调和成NaCl和KNO3的溶液做实验，同样观察与记录实验。根据以上两项实验得出干燥的固体不导电，溶液能够导电，总结电解质概念：水溶液或熔融状态下能导电的化合物。

高中化学实验是多种多样的，对于学生的认知能力和知识基础要求都比较高，教师应当进行相关的指导与点拨，以此来更好地培养学生的创新意识与核心素养。

综上所述，基于高中化学实验教学，教师可以根据实际情况，结合学生的化学学习基础与具体认知情况，引导学生积极参与到化学实验中，在观察、假设、思考、分析、对比、归纳中得出相应的化学知识，形成化学实验操作的能力，循序渐进地培养化学学科核心素养，进而更好地落实课程教学目标。

基金项目：甘肃省教育科学“十三五”规划2020年度一般课题——基于核心素养理念下的高中化学实验教学的研究（GS[2020]GHB1467）。

参考文献：

[1]苏圣鹏. 基于落实化学核心素养的高中化学实验教学设计[J]. 高考，2019（22）.

[2]谢兆刚. 基于学科核心素养分析高中化学实验教学的优化路径[J]. 新课程研究（上旬刊），2017（9）.