学科核心素养背景下的高中化学探究实验教学研究

燕卫东

（甘肃省宁县第一中学，甘肃 宁县）

高中化学的核心素养是让学生用科学的探索精神来进行学习，学生的科学精神、纪律性思维、动手操作能力、责任心非常好的协作与交流能力，对于他们日后培养化学思维都是至关重要的。化学教学的根本宗旨是发展学生的化学核心素养。

一、高中阶段化学科目的核心素养

在现行教育标准之下，理论的预备学习和创新的教学模式形式丰富多样。教师要通过激发学生的学习兴趣，鼓励学生动手和动脑，提高学生的实践能力、创新能力和批判性思维的发展。这有利于学生培养好奇心和内在学习动机，有助于学习化学、学好化学。

二、传统高中化学实验教学存在的主要问题

（一）实验教学滞后，教学内容陈旧，更新速率较慢

在进行高中化学的实验教学时，一般都是教师带领学生展开实验，缺少学生自主创造的设计性实验和综合性实验，无法满足学生的实际需要，同时不能够扩大学生的知识储备量。而典型的验证性实验，只能够在某些方面磨炼学生的动手实操能力，加深理论教学中一些基本概念的理解，但是事实上因为实验机理与流程早已在书本中有所解析，减弱了学生对实验知识的兴趣，同时限定了学生自由思考问题的空间，无法培养学生的创新能力。

（二）学校教学实验仪器设备落后

数量上无法满足学校的教学实践需要，仪器设备经费有限，教学仪器设备更换速率也较慢，学校教师无法很好地了解实验设备的基本构造和应用要领。此外，实验室容纳的人数量较多，又无法适当扩大实验设备的数量，大多是由几个人一起使用同一个仪器，这样无法让每位学生都亲自动手使用，甚至个别学生也可能不会参与其中，学生的动手能力无法得到有效的提高。

（三）受到学校实验教学课时的影响，实验室对学生的开放时间不够

在教学过程中，受仪器和场地的制约，校方不得不规定学生在规定时间做规定的实验，这样一来就会造成大量的实验快速完成，不能给学生留下深刻的印象，学生只是粗略了解实验过程。同时，实验室往往处在封闭的状态，学生根本无法提前进行演练，这对提升质量与效果帮助不大。

三、加强数字化教育手段的应用

通过电子设备等在高中实验课堂中的运用，能够积极地扩大单元学习的知识填充。在学习资源得到强化的同时，可以有效对课堂的信息进行拓展。学生在课堂上获得的知识增加得益于现如今科学技术的迅猛发展，相对于传统教育，他们能在课堂上获得的信息密度大大增加，这对他们整体素质的提高有着极大的帮助。当下利用视听材料进行讲学是学校开展化学实验指导中的一种重要辅助手段，由于上课时间有限、实验室实验条件的限制以及实验安全等原因，教师可以把自己进行实验操作的音频材料上传到学校网站上。这样无论学生是否在校，都可以实时进行资料的搜索，掌握不同老师实验进程的最新动态。通过应用数字化教学，学生可以自主地研究其他学者的学习成果，通过网络下载各种辅导材料，实时或者非实时进行相关课程的视听学习，进一步提高学习效果。如果学生在阅读过程中有不了解的内容，还可以直接与专业人员进行交流和讨论。

例如，化学实验“氯气的性质”，其主要目的是让学生明白氯气与水反应的现象以及本质，因此在对学生进行这方面的原理教学时，可以使用数字化设备中的多媒体技术，通过视频等向学生展示实验的操作步骤，让学生明白如何使用一些实验仪器，做这个实验应该避免哪些错误操作等，以此来帮助学生更好地了解这个实验的操作方法，便于他们日后进行独立操作。

四、进行深入浅出的提问

在高中化学实验教学过程中，教师在提问时需要充分结合学生的高中化学知识储备量和高中化学实验的教学目标，并针对这些要求对学生进行深入浅出的提问，同时还要注意在提问时题型需要与学生的认知水平和个人的能力相对应。问题的提出主要是检验学生对所学知识的应用能力，对于已经牢牢掌握基础问题的学生还可以提出一些创新题。另外，分层问题教育主要基于因材施教的理论，因此教师需要充分理解因材施教的含义。在高中化学实验教学的基础上，因材施教内容主要包括两个方面：一方面它所指的是学习者。教师只有掌握了学生知识水平和知识结构的特点，才不会出现知识讲授与接收“断层”的情况。无论是在课堂还是在实验室，高中化学教师都需要针对不同的学生设计详细而精巧的问题，以达到更好地满足学生个人学习需求的目的。另一方面它是指高中化学实验课堂上教学内容的属性和维度。基于学生的学习程度，需要逐步提出和深化相关的化学问题，让学生在学习中积极探索化学实验的内涵，激发他们的学习兴趣。解决难点往往需要经历四个步骤：感悟问题、判断问题、提出假想、验证问题。高中阶段化学科目中的问题教育，可以在很大层面上培育学生的科学品质与思考能力，在一定程度上能够使学生由被动转变为主动，帮助他们吸收化学知识，从而进一步提高他们自主学习、分析、解决问题的能力。

例如，在学习“液体沸点的测定”中，在实验结束之后，教师可以提问学生：液体的沸点是怎样测得的？蒸馏水的流入以及流出方式是怎样的？体系内若出现杂质气体会产生什么情况？往其中加入沸石的目的是什么？等等。教师可以通过学生对这些问题的回答，来检验他们是否理解课程内容。对学生进行深入浅出的提问，是完全符合学生学习进程的。

五、合理利用翻转课堂，制订教学规划

在不断进步和发展的进程中，应用型人才的需要对学生的化学素质提出了更高的要求。如果他们想更好地适应新工科背景之下的高中化学实验构建，就需要着重发展自己的自主学习能力。对高中化学实验课程的教育方案进行革新是提高学生有效学习能力的首要途径，因此在今后的高中教育中，需要教师和学生一起积极寻求在此大背景下的新教学方法，并不断提高学生的创造性学习能力。授课计划是课堂教育教学的首要阶段，对课堂实施的高效性和学生自主性的成长有很大影响。同时针对教学过程中的障碍与问题，高中生能够在同伴与教师身上寻找帮助，从而利用翻转课堂所提供的教学资源平台获得支持。教育优化阶段的重点是通过调动高中生的内在学习动机，确定学习目标，制订学习规划，监督教学过程，从而培养高中生独立学习的基本能力。在课程的预备阶段，教师按照学生的共同特征成立小组，并与小组的所有成员建立联系。在小组合作阶段，小组成员首先介绍他们的优势和兴趣。其次，讨论学习内容。再次，学生结合自身的优势和兴趣进行小组任务的协作。最后，小组成员根据各自的分工准备和完成相关材料，并在小组研究和讨论材料选择之后制订最终计划。在不断发展与进步的过程中，社会对学生的综合素质提出了更高的要求。如果高中生想要更符合社会的发展需要，就必须重视发展自己的自主学习能力。在今后的学校教育中，将要求教师与学生一起主动地探索在翻转教学下的新型教学模式，从而提高学生的主动学习能力。

六、结合历史材料，创设问题情境，引入主题

在进行高中阶段的化学教学时，对于课堂中的教学来说，营造良好的课堂氛围是非常重要的。课堂氛围能够直接影响到学生的学习成效，特别是高中阶段的学生。以往的高中化学课堂教学氛围是比较严肃、安静的，仅仅是教师在讲台上讲，学生则安静地听，这不利于学生的学习。所以，教师应转换一下课堂的教学方式，结合科学实验来进行讲授，首先就是要营造活跃的课堂氛围，促进教师与学生之间的交流与互动。在高中化学学科教育教学当中，有效的提问具有一定的作用。对于教学内容的提问，教师要依据教学重点、教学目标、教学难点以及学生的认知程度来设计启发性的提问，要体现出教学内容的中心，具有思考意义。在高中化学课堂教学中，结合化学的历史与化学故事来展开问题情境的创设，能够更符合学生的个性化特征，可以有效启迪学生自主地展开科学探析活动。化学是一门逻辑性非常强的科目，因此其学习难度也不小，为了帮助学生更好地提高兴趣，高中化学教师在课堂教育教学中应掌握化学历史材料的运用，创建一些有利于学生科学意识、核心素养提高的有效提问教学，提高高中阶段化学科目教学的成效，促进学生的全方位发展。

比如，在学习“铝 金属材料”这一内容时，为了让学生认识到铝的关键应用，了解工业上金属铝的冶炼环节。任课教师在进入本次课主题之前，可以给学生讲一讲相关的化学史料，让学生知道冶炼铝的技艺是霍尔发明的，之后铝才慢慢地得到应用。当学生的兴趣到达较高的一个点时，教师可以进行有效的提问：“冶炼铝的技艺为什么这么晚才起步呢？工艺环节是什么？”在这样的问题情境之下，学生的注意力会得到一定的集中，有助于他们核心素养的培育。

在学生对这些概念感兴趣的前提之下，教师可以引入相关的实验教学，带领学生一起探究铝的化学和物理性质。在这些方法的指导下，学生的自主学习能力可以得到提高，增加了学生的学习空间和自由度，在根本上消除了学生对学习的排斥，从而确保了学生自主学习能力的提升。