新课标背景下如何培养高中学生的化学实验素养

丘继芳

摘 要：高中阶段的化学学习实验所占的比重相当大，可以通俗地理解为“得实验者得天下”。在高中化学实验的教学过程中，教师需要不断提升学生的化学实验素养。教师进行实验的操作演示时，要注意引导学生兴趣，帮助学生树立探索精神，鼓励学生在实验的过程中细致观察，做好记录。对每一步操作涉及的理论和原理都能够有效掌握，对实验的设计能够提出疑问、探索答案、解决问题。从实验的具体操作中获得相关知识，培养学生的化学实验素养。

关键词：新课标;高中化学;实验素养;有效策略

理论知识的学习和做实验这两个学习环节是学生学习高中化学知识的关键所在，学生对这两个学习环节的贯彻落实需要依赖于化学教师的积极指导引领，化学教师要有意识地引导学生深入学习较为基础的化学知识，让学生能够真正地了解化学这门课程的本质和趣味，主动地投入该知识的学习中。教师要学会从宏观的角度看待化学课程，根据化学教材内容以及学生的学习特点制订适当合理的实验教学计划，培养学生的化学实验素养。

一、高中化学实验教学中存在的问题

（一）对实验教学认识不足

高中化学教师在给学生进行实验教学时，应该根据每个学生的学习特点和需求来进行教学，高中的学生要面对的是高考，所以教师在给学生进行化学实验教学时，要针对学生的需求和必须掌握的内容开展教学，并根据每个学生的学习情况给他们及时的指导，以往的教师在给学生进行化学实验教学时，认为实验学习是浪费学生的学习时间，所以学生的实践能力没有得到提升，学生也不重视实验学习[1]。而且现在很多学校对化学学科的重视程度不够，学生的化学实验器材没有得到完善，学生的化学实验学习自然也不会有更加明显的效果。

（二）教学方式单一

在化学实验学习的过程中，教师只是给学生进行实验演示和讲解，并没有真正地了解每个学生真正的学习需要。很多高中化学教师在进行实验教学过程中，教学方式比较单一，没有真正地进行多样化的教学，这样会使得学生的学习效果不明显。所以教师要给学生进行深度的化学学科学习分析，在进行教学的过程中更加注意培养学生在化学实验方面的学习意识，这样才可以创新出学生感兴趣的化学实验教学模式[2]。

二、培养学生化学实验素养的意义

（一）彰显化学学科的本质内涵

核心素养对每个学科的本质都做出了阐释，化学实验素养是核心素养的重要组成部分，通过培养学生的实验素养，可以进一步增强化学学科的特性，引導学生从宏观的层面来感知世界，从微观的角度来探析物质活动，使他们深入理解化学的本质意义，形成正确的化学思维，全面准确地认知物质的变化过程。这样一来，对于学生而言，化学课程不再是枯燥晦涩的理论知识，而是他们认识、了解和改造世界的工具，这也是化学学科教学的初衷。

（二）探究精神的有效培养

随着时代的不断发展，传统的填鸭式教学已经不能满足新课改的教学要求，并且在一定程度上会对学生的自主、独立思考能力造成严重限制。所以在高中化学教学过程中，教师需要对比实验进行巧妙设置，引导学生进行直观感觉，并通过课堂记忆以及独立思考对学生的探索精神进行培养，以显著提升学生的化学素养。

（三）有利于帮助学生消化化学知识

对于高中的学生而言，教师要给他们营造出更加有趣的课堂氛围，让学生在真正的化学实验学习中提高学习的热情，并且教师在教学过程中要与学生日常生活相联系，让学生可以从自己的生活中看到化学现象，这样，学生在进行实验学习中，才会更加主动，并且让学生积极进行探究和思考[3]。通过这样的形式，也能够让学生更好地吸收和学习化学学科知识，这样的学习效率也会更高。

三、新课标背景下培养高中学生的化学实验素养的有效策略

学生不仅要具备所学学科的知识，还应具备理解、表达、操作实验技能等各项综合实力，以适应社会的发展，我们将其称为核心素养，这一概念是在新课程改革中首次出现。从学生的角度看，核心素养是学生学习过程中必备的知识接受能力，也是学生未来长远发展，适应社会的必备能力。在高中化学的教学过程中，化学实验素养是核心素养的一部分。实验素养结合学科特征及教学方式，主要涵盖宏观辨别认知与微观深入分析、设计实验和建立模型、创新思维推理论证、科学学习方法及社会实践等。实验是高中化学的主要课程内容之一，能够提高学生的动手能力，培养化学实验素养，提高学生综合能力，所以化学实验在化学课教学中的地位显得尤为重要。

（一）挖掘与开发研究性实验，培养学生开展探究学习意识

探究精神在学生学科素养中占有重要地位。在高中的课堂上，教师应该帮助学生获得资源，充分发掘更具创造性的研究方向，帮助学生形成自主探究的能力，在这个意识的建立过程中，帮助学生完善研究能力、实践思路及对规律的掌握方法，最终体现在核心素养的形成。从具体的实践层面看，更具探索性的内容，不仅涵盖了对于异常的产生的思考，还包括整个操作步骤的探索，以及反映前后的关联性思考。学生根据这些方方面面的内容，可以自主设计实验并探索过程，体会和理解科学的奥秘，通过对问题的发现、原因的锁定到最终解决，激发对化学知识的深度学习欲望，提炼规律和方法。例如，对电解实验进行教学时，教师通过三个实验的对比开展教学，必定可以获得理想的教学效果。其中实验一中，在氯化铜溶液中插入由导线连接的两根碳棒;实验二中，在氯化铜溶液中插入两根独立的碳棒;实验三中，在氯化铜溶液中插入两根分别与电源正负极相连的碳棒。同时要求学生对实验中产生的气体进行检验与推断，并思考利用什么方法进行检验。然后断开电源，让学生对三个实验中阳极碳棒上出现的情况进行观察，得出结论：断开电源，气泡停止;当再次连接电源，气泡生成。这样可以让学生更加明确电解必须在电流通过的状况下进行。对比实验在实际教学中的应用，可以自然而然地将电解概念以及相应的生成条件传授给学生，并使其产生深刻理解，留下深刻记忆。最后引导学生独立对阴阳两极的氧化还原反应进行分析，通过实验对电解概念进行有效总结。同时教师需要在此基础上引导学生对电解实验发生的条件进行总结，并得到在电流通过时，在电解液中插入电极，以构建闭合回路，产生氧化还原反应的结论。这样可以对学生的探究精神与能力进行培养，显著提升学生的化学实验素养。

（二）全面认识化学理论知识与实践应用，提升学生学习效率

化学这门课程对学生的实践应用能力有较高标准的要求，所以教师要对实验教学有一个全面深刻的了解，安排学生进行实验学习，并在实验过程中深化对化学理论知识的理解与掌握，这是提升学生化学学习能力的一种良好方式。教师不能盲目地训练学生。首先，高中化学教师要厘清化学理论知识与实践应用的联系，还要了解每个学生的学习情况和学习特性，有意识地为他们分配多种类型的实验以提升学生实验学习的深度，培养学生形成正确的实验探究理念和化学思维意识，学生才会有更好的化学知识的学习效果，也能够完成高中化学教师的教学任务[4]。比如，在讲授盐类水解的应用时，教师便可以将班内学生分成不同的小组，给学生足够的时间和空间与组内成员进行积极探讨与合作实验，教师再根据不同小组在实验中存在的问题，有针对性地讲解与点拨。其次，要让学生自己动手做实验。例如，让学生用不同方法测定不同类型的盐的pH值，让学生动手演示泡沫灭火器的原理。这样反复训练学生，让学生对整个化学知识体系有全面的掌握，提升他们对化学知识理解的深度和广度，最关键的一点是让学生的动手实践能力更上一层楼。学生在实验过程中探究不同的实验方式，形成多层次的实践思路，不断尝试，多次创新以提升他们学习化学知识的效率和质量。

（三）注重学生自主学习意识的培养

将化学实验素质教育引入高中化学的教学中，是教授学生如何积极主动学习实验知识，更重要的是注重实验方法的培养。在课堂实践中，教师不仅要将课本的知识点讲解给学生，还应该注重培养学生自我学习的能力。根据化学学科教学特点，创新研究学习方案的制订，应用化学实验引导学生根据所学知识，主动思考元素的各种特性、实际应用方向和化学反应的规律，要提示学生在课本知识和实验中注重汇总所学内容，反复推敲、运用实验数据验证知识的正确性，形成良好的学习习惯，培养科学的学习方法，鼓励学生自主学习。教师可以从以下几个方面培养学生的学习主动性。一方面是提高对阅读的重视程度，引导学生了解阅读的好处，使用科学正确的方法阅读。教师在制订教学方案的时候，应当注意训练学生的阅读能力。使学生掌握科学的方法，培养阅读这一基础能力[5]。譬如，对于物质的外形特征等，可以让学生自己通过阅读来理解，而对于物质的应用则需要教师指导学生结合其化学元素的相关性质从生活实践中找到答案。另一方面，创新学习方法，提高学习效率。教师需要设计阅读大纲，让学生在思考问题的同时从教材里寻找答案，同时学生要掌握一定的学习方法，能够从教材里面提炼重点难点，演绎分析，归纳整理，结合自己的理解记忆方法，去深入地理解概念含义，弄清化学原理及其规律，并能够运用在实践中。在教学实践中，教师可以利用课堂讨论以及拓展知识背景等模式，提高学生的参与程度。将求取知识的主动权还给学生，促使学生发挥主观能动性自主学习。

（四）宏微结合，培养学生的宏观辨识与微观探析能力

在进行化学实验教学的时候，既要把握好宏观的现象，也需要通过微观的分子结构分析来对其进行解释，这样两相结合，才能通过实验引导学生对化学宏观现象进行观察与识别，对微观分子结构进行探析的能力的锻炼与培养。通过这样的形式能够赋予那些化学符号具体的意义，宏观与微观的结合也能够改变学生死记硬背的方式，让他们学会对宏观现象进行观察，然后再对微观分子结构进行分析，实现对于化学知识的理解与消耗，形成更深刻的记忆。比如，在进行离子反应化学实验的时候，第一步，应该是让学生先自己去动手进行操作，让他们观察溶液的颜色是怎样逐渐发生变化的，白色沉淀的形成、电流指针的偏转幅度不断下降等几种宏观现象，学生会推理出是稀H2SO4在和Ba（OH）2溶液进行反应，这是对学生的宏观辨识能力在进行锻炼。第二步，由教师以微观视角指导学生对两种物质在混合以前它们在水溶液中的存在形式进行分析，学生会逐步得出两种溶液的反应其实主要是在于H+与OH进行反应形成极弱电解质水以及Ba2+与SO42反应形成Ba2SO4难溶物两个过程，其结果是降低了溶液的离子浓度。第三步，通过宏观辨识以及微观探析让学生总结出这一实验过程的反应方程式。

（五）加强实验在高中日常化学教学当中的比重

相较于传统的化学教育，目前的化学教育已经很大程度上将实验引入了日常教学当中，但仍然没有帮助学生形成用实验解决化学问题的思维定式。从学生的角度看，化学仅仅是理解概念、引入课题或应试环节中的一个步骤，目前的试验开展并没有使他们切实体会到实验在解决化学问题中的作用[6]。不仅如此，通过相关专家的课题调查问卷我们发现，51.03%的学生认为实验对化学学习很重要，47.1%的学生认为实验对化学学习的作用非常重要;并且有高达94.85%的学生都喜欢教师用实验导入新课的方式。这为广大高中化学教育工作者提出启示，即在日常教学中应当更加扩大实验的比重，在开展新课时用实验引入，对于具体化学概念中学生存疑的地方应用實验来解释，设计更多操作简便的小实验在课堂进行演示，在吸引学生注意力的同时，也能够进一步提升他们对于实验重要性的认识，并进一步形成化学实验核心素养。

结束语

综上所述，化学专业的实验素养既是指学生掌握化学专业知识时具有的一种必备性的技术能力，又是指导学生在适应未来和社会变化时具有的一种必要技能。在我国高中时期的化学课程教学中更多地关注培养和提高学生的自身综合化学核心素养，教师在这一时期还应该更多地加强化学实验课程的教学，借助高中时期的化学实验课程来培养和提高学生自身的综合化学实验核心素养。

参考文献

[1]周业虹.浅谈学科核心素养视角下的高中化学教学策略[J].中国考试，2017（2）：47-51.

[2]周存军.高考化学实验类试题：命题趋向与教学启示[J].教育研究与评论（中学教育教学），2011（12）：19-22.

[3]沈海彬.优化教学策略提高高中化学实验教学实效[J].理科考试研究，2016，23（4）：78.

[4]余腾，王玲玲.运用数字化实验发展学生化学学科核心素养的基本策略[J].中学生数理化（自主招生），2020（6）：44.

[5]叶季生.高中化学实验中学生化学学科核心素养的培养策略[J].西部素质教育，2020，6（8）：62-63.

[6]冯榕榕，丁晓丽.基于核心素养培养的化学实验教学策略研究[J].高教学刊，2020（7）：111-113.