基于学科核心素养的高中化学实验教学策略探讨

严华英

摘 要：文章从化学实验教学中存在的问题、化学实验在高中教学中的独特价值、促进化学学科核心素养全面发展等角度出发，探讨高中化学实验教学改进的策略。希望通过有效的化学实验教学让核心素养培养在教学中“落地”，真正让学生在实验教学中将知识与技能化为终身学习的能力，为学生的发展夯实基础。

关键词：化学核心素养；高中化学；实验教学；教学策略

《普通高中化学课程标准》（2017年版）明确了化学学科学习所应具备的五项核心素养，一线化学教师应思考怎样将核心素养落实在常态化的教学过程中。化学教学中不仅要强调化学实验的重要性，还应思考发展核心素养的化学实验教学的具体要求，在学科教研过程中进一步围绕化学学科核心素养培养，探讨化学实验教学中存在的问题。本文通过对课程标准中核心素养的目标解读、一线教学中存在的问题，进一步探讨优化或更新高中化学实验课的教学方法与教学理念的策略，在真实的化学实践活动中培养学生的化学学科核心素养。

一、高中化学实验教学的现状分析

化学教学强调对相关化学概念与原理的理解，而化学实验教学就是让学生在亲手操作中去获得直观的体验，在教师的引领下去尝试设计实验、改进实验，并能运用化学原理去解释分析生活中的问题。目前高中化学实验课教学存在诸多问题，面临诸多困境，严重削弱了化学实验课在化学教学中的分量，使得高中化学教学中教师多重视讲授知识与原理，却忽视了学生通过化学实验去体验概念与原理的生成过程，化学实验发挥不了应有的功能，会影响高中化学教学效果。

（一）实验教学安排的课时受限

在新课程教学中，如果教师只按照教材教，要完整完成新课标要求的实验内容，课时显然不足，加之部分教师主观上认为一些实验可有可无，为了追赶教学进度，在课时有限的条件下不得不缩减实验内容，为满足学校对开齐开足实验课程的要求，甚至将多个实验安排在一节课内集中完成。这样流于形式的化学实验课既影响化学实验应有的教学效果，学生的实践能力、分析实验过程的能力、设计实验的创新意识都难以得到有效的提升。

（二）教师对学生核心素养形成的认知水平受限

新课标要求教师要重视开展“素养为本”的课堂教学，在课堂上努力创设真实的问题情境，开展好以化学课堂实验为主的多种探究活动，培养学生学习化学的兴趣、实践能力和创新精神[1]。虽然教师也进行了新课程相关的理念培训，但在常态化的高中化学实验教学中，还是存在只侧重于演示实验或验证性实验，而对探究性实验的认识不到位，主观上认为只要学生参与动手做实验就是探究，对探究实验的过程不理解或不重视，这严重削弱了学生对探究过程的体验。

（三）教师的实验教学观念受限

化學实验教学是学生实践能力、创新意识与创新能力培养的重要载体。化学实验能力建立在学生的直接经验上，它和抽象的学科知识、原理的传授有很大的区别，必须通过教师的实验演示和学生的动手实验才能获得。由于教师的实验教学观念受限，在实验教学中缺乏对学生有目的的引导，如在实验前没有对实验所用装置、实验中涉及的具体步骤、实验中出现的现象及整个实验过程中应注意的事项做较为充分的讲解；在实验过程中未强调实验观察的目的性；在实验结束后未对实验结果进行深入的分析与讨论，这样客观上会导致学生失去了参与化学实验的积极性。实验教学停留在只为考试服务，为做实验而实验，对教师如何更好地发挥化学学科的实验教学特色、如何掌握每一次实验后学生的习得情况、如何评价实验课的教与学的得失缺乏反思，导致学生只是按照考试要求背下实验的具体内容，没有积极参与、主动思考的化学实验课的教学效果必将大打折扣。

（四）化学实验所需的资源受限

一方面，高中化学实验类型多，涉及的实验器材与实验药品种类多，大多数学校受办学条件的限制，实验教学资源难以按照教学要求准备充足，新课程背景下对化学实验教学的要求难以达成。另一方面，现行教材中与生活、与当代科技前沿相联系的实验内容安排得较少，大部分为验证性实验，教师正常的教育教学任务重，难以投入精力按学科核心素养的要求去有针对性地改进课本实验，导致实验趣味性不强，学生的实验积极性难以得到调动，探究意识和创新意识的培养效果不佳。

二、高中化学实验对学生核心素养培养的重要性

新课程标准中化学学科的五项核心素养是相辅相成的，高中化学核心素养各维度的关系中“科学探究和创新意识”位于化学核心素养的中心，“宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想”既是以化学科学探究为载体，又是化学科学探究的研究内容和思维方向，“证据推理与模型认知”是达成化学科学探究成果的思维方法，“科学精神与社会责任”是化学科学探究在学生人文价值培养中的重要成果[2]。

（一）化学实验是学生核心素养形成的关键

“科学探究与创新意识”要求在化学实验教学过程中，教师引领学生发现化学问题，形成自己的猜想和假设，通过实验过程推理得出相关结论并进行科学解释，在小组内对科学探究过程及结果进行深入交流与反思[3]。化学实验则是“科学探究与创新意识”形成的载体，从以上关系中可以看出，化学实验是各维度相互作用的核心，对学生核心素养的形成至关重要，是五项化学学科核心素养形成的支撑。因而，高中化学实验教学是培养学生化学学科实践能力的关键，是落实核心素养“科学探究与创新意识”的关键环节。

（二）化学实验集中体现化学学科的人文价值

学生的正确价值观、必备品格和关键能力是通过学科的学习而逐步形成的，学生对知识的习得是必备品格形成的基础，学生参与的学习实践活动则是必备品格形成的关键，只有通过切实有效的、学生自主参与的、真实情境下的实践活动体验，必备品格才得以形成。可见，核心素养的形成必须依托生动的、常态化的教学实践活动，在高中化学教学过程中，化学实验是学生常态化参与的实践活动，对学生化学核心素养的形成和发展起到重要作用，是化学学科人文价值的集中体现。

三、高中化学实验教学优化策略

鉴于高中化学教学中化学实验课对学生核心素养发展的重要性，为切实提升化学教师对学科核心素养内涵的理解，并落实在常态化的化学实验教学中，以激发学生学习兴趣，提高他们的学习积极性，真正使化学教学从应试层面的知识与能力的强化转变为学科素养的形成，教师可从以下四个方面去加强实验教学。

（一）利用微课强化演示实验的效果

随着现代信息技术的发展，信息技术水平在提升，微课教学应运而生，教师理应充分利用教学资源开发适合自身教学需要的微课[4]。高中化学教学中实验课类型多样，并不是所有实验均可搬到课堂上进行演示。鉴于高中化学实验課教学的特殊性，教师应根据化学实验的要求及所要达成的实验效果，创新设计适合高中教学的化学演示实验微课，可以充分发挥演示实验微课的示范功能。在化学实验教学中可以从以下几个方向用好实验微课，能取得事半功倍的效果。

1.考虑到实验过程中的安全性，有些实验不适合在教室进行实验演示，教师可以课前制作实验微课；2.可以按照新课标中的五项核心素养的要求，将教材中的演示实验设计成实验微课，如在进行苏教版选择性必修三的“盐类的水解”教学中，就可针对“科学态度与社会责任”核心素养的发展，设计盐类水解演示实验微课；3.有些实验可能由于实验装置与实验过程较为复杂，实验进行的时间较长，可以将实验中的关键环节制成实验微课，在教学中运用制作好的实验微课进行课堂演示，能让学生在微课的体验中理解教学重点和难点；4.教师以学生实验过程为素材录制实验微课，可以真实再现学生的化学实验过程，其中正误操作都会呈现，课堂互动性强，学生的参与度高，会取得意想不到的教学效果。

（二）发挥集体备课的力量，整合实验资源

为优化化学实验教学，整合实验课程资源，形成本校特色的化学实验课程资源，化学教研组可组织全组教师深入研读新课标中对高中化学实验的要求，集中研讨化学学科不同版本教材中的化学实验，并在实验教学中尝试运用。对高中化学实验进行有系统的开发与梳理，共享化学实验课程资源，一方面可大大减轻一线教师的教学工作量，另一方面加强了化学学科的研讨氛围，特别是能推动年轻教师的专业成长，最终形成本校化学学科的亮点。在此过程中，教师要利用既有的实验，在教学过程中发挥师生互动、生生互动的功能，用好实验教学中课堂生成性资源，引领学生主动参与实验的方案设计，培养学生的创新意识与创新能力。

（三）拓展化学实验教学的深度

“科学探究与创新意识”是化学学科核心素养五个维度的核心。在化学实验课的教学过程中，教师要善于发掘实验的探究价值，紧紧围绕“科学探究与创新意识”拓展化学实验教学的深度。随着实验方式从基础性实验到探究性实验，再上升到研究性实验，学生自主创新设计实验的能力得到逐步加强。随着实验难度的增加，对教师的实验能力要求也在提升。通过拓展化学实验的深度，学生自主参与意识加强，激发起学生的探究热情，这样不仅有利于强化学生的动手能力，也能形成小组合作探究的能力，在教师引领与同伴互助下，学生的创新能力和创新性思维得到有效的开发与提升[5]。教师在高中化学实验课的教学中，要做好随堂做演示实验或者学生参与的分组实验，不仅要使学生掌握实验仪器的使用方法及操作规范，更应引导学生自主设计和改进实验。通过学生自己创新设计的实验活动，化学知识与原理更易让学生内化，激活学生的思维，取得比传统输入式教学更好的教学效果。

例如，在制备Fe（OH）2的实验中，实验过程很简单，但现象非常明显，学生对实验印象深刻，激发起学生强烈的兴趣。也许大部分教师认为到此就算取得了好的实验教学效果，但忽略了对这个简单实验背后潜在的知识与能力的更深入挖掘。教师应该乘势引导学生进行深入的探究：为什么要新制FeSO4？为什么NaOH溶液要用加热煮沸过的冷蒸馏水配置？为什么滴管要另类操作？如何才能让Fe（OH）2的现象持续更长的时间？教师对这些问题在课堂上进行适当的解释与拓展，并要求学生以小组为单位通过学习和查阅资料，设计出Fe（OH）2制备实验更加理想的改进方案，同时教师一定要做好对各种方案的评价，这既是肯定学生的成果，更是对学生的创新意识的激发，与学生共同讨论分析高考对Fe（OH）2制备实验的创新考查点，学生对化学实验中知识与能力的习得会更有兴趣。通过教师引导学生深入思考化学课堂实验及对实验改进，将实验拓展形成一个层层深入的探究链，要求学生自主完成，并对实验效果展开小组讨论，形成各小组的研究报告，在此过程中学生的自主探究意识将不断增强。这样深层参与式的化学实验教学，能激活学生的创新思维，激发学生主动探究化学实验的兴趣。

（四）探索以“素养为本”的化学实验教学活动的多元评价体系

切合教学实际的化学实验教学多元评价能优化高中化学实验教学，能促进学生的化学实验科学素养、情感态度与价值观的形成，提升学生化学实验的创新能力和实践能力，使学科的核心素养得以落地。化学实验教学评价重心应从过分关注结果逐步转向对过程的关注，既重视对教师的专业能力的评价，更要关注学生在进行化学实验的整个过程中对实验的创新探究能力的评价；评价主体多元化，形成学科教师参与评价、教师的自我评价、学生的自我评价机制，这样不仅能落实学生作为学习的主体，充分发挥学生参与实验的主观能动性，也能切实提升教师化学实验课的教学能力。

结束语

高中化学实验是高中化学教学的特质，是发展学生化学核心素养的关键环节，要求高中化学教师要深入领会化学学科五项核心素养的内涵及相互关系，加强学科研讨，在专家引领和同伴互助中领会并能在常态化的实验教学中践行新课程教学理念[6]，积极实施基于学生化学学科核心素养发展的高中化学实验的教学方法与策略，紧紧围绕化学学科核心素养创新设计或改进高中化学实验，发挥高中化学实验教学在发展学生核心素养中的价值与功能，让学生在一次次化学实验的真实情境体验中切身感受到化学的魅力所在，通过教师真实的、富有创新意识的化学实验教学实践活动，让化学实验教学真正成为学生化学学科核心素养发展的助推剂。

参考文献

[1]王云生.认识2017年版普通高中课程方案和课程标准的真谛：以普通高中化学课程标准（2017年版）为例[J].福建基础教育研究，2018（1）：119-121.

[2]吴俊明，杨健.对学生核心素养的再思考：兼议学生核心素养的培育与养成[J].化学教学，2017（3）：3-7.

[3]吴光明.高中化学核心素养的建构视角[J].中学生数理化（教与学），2020（7）：11.

[4]柳柯芬.核心素养背景下高中化学实验的呈现方式微探[J].中学化学教学参考，2019（10）：51-52.

[5]许风华.高中化学实验核心素养培养途径的思考与实践[J].名师在线，2019（21）：41-42.

[6]潘则南，曹育红.高中化学实验核心素养培养途径的思考与实践：以“物质的分离与提纯”一课为例[J].实验教学与仪器，2017，34（10）：6-9.