核心素养视角下优化高中化学实验教学方法研究

黄颖洁

摘 要：化学是一门需要在实验中验证、推理、观察的课程，在“立德树人”理念的引领下，在高中化学实验教学中，教师要注重培育学生核心素养，如：社会责任感、科学态度、创新意识、科学探究能力、证据推理能力、模型认知能力、平衡思想、变化观念、微观探究意识、宏观辨识能力等，教师需要创新、优化化学实验流程和模式，改变之前“教师独立演示、学生被动观察”的实验现状，而是真正让学生参与到化学实验中，来解决问题、探索知识、获得感悟，展示出化学实验的育人价值，提升学生化学学科综合素养。

关键词：核心素养；高中化学；实验教学

在《普通高中化学课程标准》中对于化学课程核心素养提出了具体的要求，认为化学课程核心素养是弘扬科学精神、落实素质教育的重要组成部分。因此，在高中化学实验活动中，教师要把培育核心素养当作重要的导向、指引，把化学问题、化学思想、化学知识、化学实验相互融合，不再只关注学生的化学成绩、知识掌握能力，而是要注重训练学生解析问题、观察实验、串联化学知识的能力，激发学生的学科创新意识，培育学生良好的学习观、价值观，让学生在化学实验操作中获得更好的发展，提高化学实验活动有效性。本文主要探究如何基于核心素养视角优化高中化学实验教学，科学提出化学实验教学方法，希望给提高化学课程教育质量提供参考[1]。

一、基于核心素养视角开展高中化学实验教学的原则

（一）遵循实事求是的原则

化学本身就是一门科学，学生要想深刻理解化学原理，一定要本着实事求是的态度去学习、探究，教师也要遵循实事求是的原则开展化学实验活动，帮助学生内化化学理论知识，由化学现象认知化学本质，掌握更多的化学学科技能和知识，打造一种事实、客观的科学探究活动，培育学生向上、健康的价值观和情感态度。同时，在高中化学实验教学中，只有遵循实事求是的原则，才能够激发学生科学探究精神，培育学生严谨的科学态度，把客观事实作为一种准绳。如，在讲解物质性质的时候，教师要详细、具体还原物质原貌，杜绝凭空臆造、揣测，让学生拥有正确的科学探究方向，鼓励学生把观察到的、学习到的如实进行表述，培育学生化学学科核心素养[2]。

（二）遵循启发性的原则

在高中化学实验活动中，教师要本着遵循启发性的原则，成为学生探索、学习化学理论知识的重要引导者，让学生成为解析化学知识、化学现象的主体，激发学生学习的自主性。教师在设计化学实验活动的时候，要综合考查学生的心智水平，引领学生自发性生成化学知识，拥有克服学习困难的决心，时刻保持高度的学习热情。同時，在设定化学实验情境的时候，教师要善于提出问题，贴近真实生活、真实情境来探索化学知识，引发学生的深度探索和思考，激发学生的探索精神与求知精神。另外，在化学实验活动中，只有遵循启发性原则，才能够让学生以合作的方式积极思考、互动，构建完整的化学知识结构，在互学、解惑中更为扎实掌握化学实验原理和化学理论知识[3]。

（三）遵循循序渐进的原则

在每一个学习活动中，学生想要扎实掌握学科知识都需要一个过程，学习不是一蹴而就的，而是需要学生拥有足够的耐心、恒心，逐一攻克难点、重点知识，从中总结经验、规律，形成良好的学习和思考习惯。因此，在高中化学实验活动中，教师要遵循循序渐进的原则，让学生的学习过程由具体过渡到抽象、由简单过渡到复杂，学生在掌握化学理论知识的同时，培育学生化学学科核心素养。教师要善于设计项目式化学实验活动，综合考查学生的动手能力、理解能力，明确化学知识的衔接关系，循序渐进解析难点化学实验过程，让学生积极解决实验问题，对化学理论知识有系统化的认知，积累更多的化学技能，获得“质”的提高和成长[4]。

（四）遵循可评估性的原则

在高中化学实验教学中，教师要遵循可评估性、可操作性的原则，注重理论教学和实践操作的融合，让评价内容与评价目标具备较强的导向性，这样才能够展示出评价的诊断优势、激励功能，让学生在化学实验操作中获得自信心，更为用心探索化学实验原理，取得最佳的学习成效。同时，在化学实验活动中，教师要及时对学生的实验表现做出评估、肯定，并且要保证评价的公正性、理性、客观性，展示出评价内容的激励作用，杜绝“廉价”表扬和“泛泛而谈式”的评价，唤醒学生的实验操作意识，形成良好的动手操作习惯、思索习惯[5]。

二、基于核心素养视角优化高中化学实验教学的方法

（一）开展项目式实验活动，让学生拥有更多实践的机会

基于核心素养视角下，高中化学教师要采用项目式实验活动的形式，让学生拥有更多实践的机会，在实践中去内化、关联化学理论知识，掌握更多生产成本、技术操作、工业设计知识，从中来积累生活常识和经验，培育学生化学核心素养，实现化学实验教学和社会生活的关联，让化学实验活动更加新颖、有趣，促使学生的积极参与。如：在“钠及其化合物”化学课程活动中，教师要让学生对“钠元素”有全面化的认知。钠元素在大自然中是一种生命活动元素，主要是以化合物的方式存在，教师可以带领学生去了解化学工业发展史，预测钠及其化合物中的性质，让学生在化学实验中去解决问题，以此来训练学生证据推理能力，激发学生的探究精神[6]。

1.重视学情分析

在高中化学实验教学中，通过项目式活动的形式，能够让学生在实践中探索化学原理，训练学生的实操能力、合作能力。在正式开展项目式化学实验活动之前，教师要重视对学生的学情分析，只有充分了解学生的知识水平、技能掌握程度，才能够科学制订项目式化学实验活动流程和方案。在学习“钠及其化合物”化学知识之前，学生已经对于氧化还原、离子反应、物质的分类和转化有一定的了解，本堂课的知识点是“金属和金属材料”的延伸和拓展。当前，学生只了解钠在金属活动性顺序中是较为活泼的金属单质，对于钠缺乏全面化的了解。结合学生以上的学情，教师要重视丰富学生对于单质金属的了解、认知，学会利用原子结构理论来阐述钠的性质，关联微观本质和宏观现象，让学生化学体系、结构更加完整。

2.科学制订项目式化学实验活动目标

在开展化学项目式实验活动之前，教师要科学制订实验活动目标，让学生在目标的引领下参与活动、探索知识，提升学生化学学科素养。在“钠及其化合物”的学习中，教师要让学生了解如下内容：钠的性质；钠和氧气、水的反应原理；了解钠引发火灾中的扑救原理；钠和氧气、水反应过程中的实验操作注意事项；明确实验流程；能够客观描述實验现象，保证化学用语的正确性与规范性；分析为什么在化学实验中只用一小粒金属钠。以上是学生在项目式化学实验活动中需要掌握的知识、原理，以此来引领学生参与实验活动。教师可以为学生阐述钠元素在现实生活、工业生产中的实际应用，引领学生去画钠原子结构的示意图，并且开展研究钠性质的实验活动，让学生观察钠在空气中的燃烧、钠和水之间的反应、钠燃烧灭火的技巧和方法。

3.趣味开展项目式化学实验活动

在正式开展化学项目式实验活动期间，教师要联系实际生活素材、案例，增强化学实验活动的趣味性，这样既能够让学生自主参与实验探究活动，还能够引导学生结合已知经验来解决问题、观察实验，培育学生化学学科核心素养。首先，教师要让学生通过查阅资料、实际操作，搜集一些钠元素在实际生活、工业生产中的具体应用，从中了解钠的重要性质，培育学生“微观探析、宏观辨识”的化学学科素养。其次，教师要让学生以小组的形式来分析钠的物理性质，掌握钠与氧气处于不同条件下反应的关联性和区别，以此来训练学生的知识探究能力、人际互动能力。在此期间，教师要鼓励学生自主设计化学实验方案，通过记录化学实验现象，得出更为精准、科学、正确的结论，训练学生证据推理能力、模型认知能力[7]。

（二）开展多媒体教学，培育学生核心素养

基于新课程改革模式下，在高中化学实验活动中，要想培育学生化学核心素养，教师要创新化学实验模式和流程，通过开展多媒体教学的形式，让学生更为直观地观察化学实验、了解化学原理，提高化学实验活动效率、质量。

1.利用信息技术开展预习活动

预习在高中化学实验中发挥着重要的作用，学生在预习活动中，能够大概了解、掌握化学实验的流程、所需器材、实验现象等，消除学生参与化学实验操作的抗拒心理，引领学生多次巩固、记忆化学理论知识，取得最佳的化学实验教学成效。同时，教师除了为学生布置学习任务单，让学生有导向参与实验预习活动，还可以利用网络平台为学生直观化展示化学实验过程，让学生发挥自己的创意、想法来改造化学实验内容，训练学生的构思能力、创新能力。

2.在化学实验课堂中应用多媒体技术

在多媒体教学模式下，能够把不易理解的化学理论知识生动、形象呈现出来，也能够清晰化展示化学实验过程，让学生获得良好的学习体验，培育学生化学学科素养。在传统的化学实验活动中，很多化学实验操作过程较为危险，或者实验操作会污染空气，教师只能够口头讲述化学实验过程和原理，学生无法直观化观察、操作化学实验。而在多媒体技术的辅助之下，教师可以展示传统课堂中无法操作的化学实验，通过多媒体演示的方式，让学生对化学原理和实验操作过程有全面化的了解。如：甲烷和氯气等反应、钢铁的腐蚀，这些化学实验现象不明显、耗时比较长，教师可以用多媒体设备来展示实验过程。在盐水的水解化学实验中，教师只能够通过试管实验、语言讲解的形式让学生了解实验过程，学生根本无法构建完整的化学概念、理论体系。这时候教师可以利用Flash制作实验课件，为学生展示电解质电离过程和弱离子水解过程，学生从中来观察未曾接触过的微观世界，深刻理解盐类水解的本质与重点，在音乐、文字、声音、动画的配合之下，让学生获得更多的化学知识，带给学生理想化的学习体验，提高化学实验活动质量。

（三）实施绿色化学实验，提升学生综合素质

基于学科核心素养的指导下，在高中化学实验课堂中，教师不仅要让学生掌握化学操作原理、流程，还要在化学实验活动中渗透、融入“立德树人”理念，通过开展绿色化学实验活动的形式，增强学生的生态意识、环保意识、责任意识，提升学生的综合素质。

1.选用绿色原材料

在高中化学实验活动中，教师要选用绿色原材料，以此来增强学生的环保意识，在化学实验中体现人文素质、环保精神。很多化学实验物品具备一定的污染性，会对环境和人体产生一定的损害，如果在化学实验活动中，教师、学生无法科学控制实验材料的用量，会造成较大的不利影响。在化学实验活动结束之后，如果不妥善处理实验废弃品也会影响环境。因此，教师要选择绿色、环保的化学物品，以此来减少对于环境、人体的危害，构建绿色化学实验课堂，渗透德育理念，增强学生的环保意识。如：在“硫酸根离子的检验”化学实验活动中，需要用到的化学物品有硫酸溶液、氯化钡溶液、盐酸溶液等，其中硫酸溶液的腐蚀性非常强，会腐蚀人体的皮肤。因此，在开展化学实验活动的时候，教师要保证化学实验过程的绿色化、环保化、安全化，可以用硝酸溶液、亚硫酸来替代硫酸溶液，杜绝出现硫酸腐蚀的情况。在正式开展化学实验活动之前，教师也可以用多媒体课件的方式介绍实验物品的功能、作用，让学生快速找出绿色替代品，能够无污染、健康地完成化学实验操作，增强学生的环保意识。

2.重视化学实验室的绿色化管理

在高中化学实验教学中，化学实验室发挥着重要的作用，教师要重视化学实验室的绿色化管理，不仅要做好化学原料的选择、保存工作，还要有效保管实验室中的设备、设施，保持化学实验室的整洁、干净，这样才能够为学生打造温馨的化学实验氛围，培育学生爱整洁、讲卫生的良好习惯。首先，在化学实验室中，杜绝出现实验物品、设备随意化摆放的情况，如果化学物品、设备出现问题，会影响化学实验操作效果，造成环境污染。因此，在完成化学实验活动之后，教师要督促学生及时清理垃圾、器材，杜绝残留有害化学品。学生在离开实验室之前，一定要全面检查实验器材。如：苯是有毒物质，学生要全面检查是否存有苯的残留物质。另外，教师还可以和学生共同动手操作，借助生活用品来设计化学实验设备，真正打造绿色化学实验，减少化学物品对于生态环境的影响，在化学实验教学中渗透绿色理念，提升学生的综合素质。

3.利用、回收绿色化

基于学科核心素养的引领、指导下，在高中化学实验教学中，教师不仅要优化实验过程，为学生营造良好的实验环境，还要重视化学实验品的利用、回收，渗透“绿色化”利用、回收理念，让环保意识深入到学生的内心中。在以往的化学实验课堂中，一些有毒的液体与气体是无法避免的，很多学生为了省事、节省时间，会直接把这些液体、气体倒入下水道中，甚至会把有毒液体洒在地面上，这样不仅会影响环境，也会对人的身体、生活造成一定的影响。因此，教师一定要引导学生正确利用、处理化学物品。如：在“氢气在氯气中燃烧”化学实验活动中，会产生多余的氯气，教师可以让学生用气球来收集氯气，这样有效避免氯气释放在空气中；对于实验中的氯化氢气体，教师可以让其溶于水，最终形成了氯化氢溶液，避免对于环境产生污染，达到节约化学材料的效果，激发学生爱护环境意识。

（四）创新化学实验模式，训练学生学科实践能力

基于学科核心素养引领下，在高中化学实验中，教师要善于创新化学实验模式，注重训练学生学科实践能力，让学生成为化学实验操作中的主导者，激发学生的科学精神、创新意识，强化对化学课本知识的记忆。

1.注重宏观、微观结合，培育学生微观探析、宏观辨识能力

在高中化学实验课堂中，教师要把化学宏观现象当作教学的出发点，把微观分子结构当作教学的落脚点，实现宏观现象、微观分子结构的融合，训练学生识别能力、观察能力。如：在“离子反应”化学实验活动中，教师可以把实验的操作权交给学生，让学生先自主设计、操作化学实验，在此期间，学生能够真切识别、观察溶液的色变过程，感知红色转化为无色的过程，最终产生了白色沉淀，电流计指针偏转幅度慢慢减小，推理出了H2SO4和Ba（OH）2

溶液产生反应，训练学生宏观现象的辨别能力。同时，教师可以基于微观角度引导学生，让学生去探索H2SO4和Ba（OH）2在混合之前处于水溶液中微粒形式，掌握溶液离子浓度减少反应机理，基于宏观辨识和微观探析中掌握化学反应方程式。

2.借助实验现象变化，培育学生平衡思想、变化观念

在高中化学实验活动中，经常会发生实验预测结果和实验现象不相符的情况，这就表明在化学实验中蕴含着平衡思想、变化观念。由此，在开展化学实验活动的时候，教师要把这作为一项教学契机，培育学生良好的平衡思想、变化观念。教师要让学生独立操作化学实验，从中来分析为何会出现实验现象和预测不相符的情况，引发学生的深度思索，训练学生化学学科思维能力。如：在“CH4和Cl2取代反应”化学实验的时候，教师可以带领学生按照步骤、流程来操作化学实验，最终得出的结果是“试管中黄绿色慢慢变浅了，但是试管内壁中有黄色油状物质”，这时候学生就会产生疑惑：油状物质应该是无色的，但是为什么会成为黄色的呢？教师要给予点拨和指导，让学生最终得出“因为Cl2溶液过多溶解在CHCl3、CCl4之中，最终才会存在黄色油状物”。教师可以让学生把水槽中的水替换为食盐水，再次操作化学实验，这时候水槽中会存在一些白色晶体，最终得出“饱和食盐水中存在溶解平衡”的结论，让学生基于化学平衡角度去分析出现白色晶体的成因，培育学生良好的平衡思想和变化观念。

3.预估化学实验结果，训练学生创新能力、探究能力

基于学科核心素养导向下，在高中化学实验活动中，教师要重视训练学生创新能力、探究能力，让学生在掌握化学课本知识和学科技能的同时，拥有自己新颖、独特的学习观点，从中来感知探索、学习的乐趣。教师要鼓励学生去预估化学实验结果，并且让学生在探究、思索、操作中来验证自己的预估和猜想，让化学实验过程更加有趣。如：在“苯的分子结构”化学实验活动中，学生提出了“苯分子结构中存在碳碳双键吗”的问题，教师要鼓励学生围绕问题来自主设计实验、操作实验，最终得出“不存在”的结论。通过探究式的化学实验活动，能够让学生拥有操作化学实验的主导权，训练学生证据推理能力、创新能力，在动手操作中更为扎实地记忆、掌握化学课本知识，培育学生化学学科核心素养。另外，教师要善于优化化学实验，用学生感兴趣的方式来开展化学活动，如，融入生活元素、案例、现象等，增强学生探究意识。

結束语

综上，在高中化学实验教学中，教师要围绕“新课标”“立德树人”理念来开展化学实验活动，让学生主动分析化学实验中的已知条件，从中来推理未知条件，掌握化学知识规律，阐述化学现象、化学原理，强化对化学课程知识的记忆，培育学生化学核心素养，促进化学实验教学的优化和创新。

参考文献

[1]余焕焕，李思源，高兆芬.如何利用高中化学实验教学设计培养学生探究意识：以Fe～（3+）与SCN～-的配位平衡为例[J].西部素质教育，2021，7（23）：83-85.

[2]张华荣，武晓燕，袁东霞，等.基于CCITIAS的高一化学实验教学课堂中教师教学行为的个案研究[J].河北北方学院学报（社会科学版），2020，36（5）：107-112.

[3]蔡佳琪，陈丽萍.以素养为本的高中化学实验现象和过程可视化：以“浓硫酸的性质”为例[J].内蒙古石油化工，2020，46（1）：83-85.

[4]陈钰纯，潘慧.基于微课的高中化学实验教学应用初探：以“黑面包实验”为例[J].教育观察，2019，8（21）：76-77.

[5]何雨秋，王继库.新课标背景下高中化学实验课程的选取：以钠与水反应实验为例[J].山东化工，2018，47（17）：178-179..

[6]廖淑芳.创新高中化学实验教学的实践研究：实验教学的组织策略[J].华夏教师，2018（11）：60.

[7]冯姗.巧用教材练习题优化初高中化学实验衔接：由一道教材课后练习题引发的思考[J].文化创新比较研究，2018，2（7）：185，187.