基于发展学科核心素养的高中化学实验教学实践与思考

王陈颖

(南通市第二中学,江苏 南通 226002)

在以往的高中化学教学课堂中,教师在组织教学活动的过程中更关注学生化学成绩的提升,使应试教育思想成为调整化学教育模式的主要参考,致使学生在化学方面的实验动手能力受到极大限制.但伴随学科新课改教育的不断发展,教师应将化学教学重点放在合理开展实验学习方面,并创新实验教学方法,使核心素养教学目标与实验教学有机结合,培养学生将化学知识应用于实验操作中的学习意识,以便培养具备创新能力和实验探究能力的新型化学人才.

1 在高中化学实验教学中发展核心素养的意义

1.1 提升对化学实验知识的理解

化学学科在高中阶段属于自然科学类的学科课程,需要借助不同形式的化学实验完成对自然现象和社会问题的探究,高中阶段是学生身心成长和认知发展的重要时期,这一阶段中教师应合理发挥自身引导作用,通过对实验教学形式的调整和优化开发学生的化学潜能,这样不仅能提升学生对化学实验知识的理解深度,还能意识到学习化学知识的重要性,能有效提高学生的化学知识储备.

1.2 有助于体验化学学习的乐趣

在新的教育背景下,教师应将开展化学实验教学作为培养学生自主探究能力和实践操作水平的主要途径,通过创新实验教学方式吸引更多学生主动参与,以便提升化学实验教育效果.同时在以核心素养为中心开展化学实验教学的过程中,能使化学学科的育人观与核心素养理念有机结合,有利于学生体验到参与化学实验的乐趣,便于突出化学实验教学的目的性和价值.

2 在高中化学实验教学中发展核心素养的策略

2.1 转变应试教育理念,尊重学生主体地位

在以往高中化学实验教学过程中,应试教育思想是主导学科教学的前提,使教师的教育思维和教学理念受到极大束缚,在实际教学中更加重视学生对化学理论知识的掌握程度,认为带领学生做实验不如直接记忆实验流程和结果,将开展化学实验探究的时间用于检验学生背诵效果.这样不合理的化学实验教育理念使学生的实验操作能力停滞不前,不能将头脑中的化学知识与试题内容有效对应,使实验教学成为高中化学教育的难点[1].为应对这类教育问题,教师可以以发展学科核心素养理念为指引反思传统教育模式的问题,从多角度思考化学学科的教育特点和高中生的思维发展状况,将其作为制定实验教学计划的方向和指引.同时教师还需将化学实验课堂从“讲实验、背实验”转变为“亲身参与实验操作”的教学模式,在尊重学生主体地位的基础上组织学生自主操作化学实验,以便培养学生良好的实验学习意识和操作能力.

以新人教版必修第二册《硫及其化合物》为例,本课主要了解硫元素的形状特点、化合价和反应过程中电子的变化,掌握二氧化硫和硫酸等化合物的反应化学方程式和反应特性,学会通过实验探究检验硫酸根离子的方法.结合本课硫相关化合物的知识,教师可以组织学生开展浓硫酸与铜反应的化学实验,为验证二者反应后产生的物质需要借助品红溶液和石蕊溶液进行呈现,能通过溶液颜色的变化初步判断反应物的类型.同时为在化学实验中发展学生化学核心素养,教师应在尊重学生主体地位的前提下引导学生自主完成本课实验操作,先由教师为学生演示完成本次实验的各项流程,再由学生进行模仿和呈现.在学生自主操作完成后,教师应提出问题检验学生是否理解实验过程中各项仪器的用途,以便培养良好的实验操作素养,为开展更复杂的化学实验奠定知识基础.

2.2 重塑实验教学目标,指引正确学习方向

在以发展核心素养为中心的教育政策要求下,教师应依据自身对核心素养理念的理解重塑化学实验教学目标,为学生开展实验操作提供明确的方向指引,以便建构高效学习的实验教学课堂[2].在依据核心素养理念优化实验教学目标的过程中,教师应根据化学核心素养的不同维度以及班内学生化学基础和实验能力的差异设置层次化的实验学习目标,满足高中生对化学学习的差异化需求,以提高化学实验教学的价值.在此理念下,教师不仅应通过组织自主实验使学生理解化学反应过程,还能锻炼学生在实验过程中的灵活应变能力和分析总结能力,并突出探究精神的培养,借此使核心素养理念在化学实验教学中得到有效落实.

以新人教版必修第一册《铁及其化合物》为例,本课应了解铁单质的特性、在化学反应中的性质和化合物的不同种类,掌握铁的氧化物与氢氧化物在性质方面的差异,学会借助实验探究二价铁与三价铁在反应过程中的转化情况.在以发展化学核心素养为中心的教育理念指引下,教师应以培养实验观察能力作为本课实验教学目标,将二价铁与三价铁的转化作为本课实验教学的重点,依据化学教材对实验过程的介绍为学生准备相应的实验设备和反应原料,指导学生依照教材实验流程完成实验操作,并要求学生在实验过程中对不同阶段的反应现象进行记录.实验完成后,在班内讲解自己对本次实验反应的理解,这样不仅能培养学生在化学实验过程中独立思考的能力,还能增加实验经验的积累,有利于在拓展知识理解视角的基础上培养良好的实验操作素养.

2.3 优化实验教学过程,培养学生求解意识

在以往的高中化学实验课堂中,教师普遍运用实验演示的方式讲解实验知识,限制了学生动手空间,不利于培养化学综合素养.为应对这类问题,教师应从不同角度理解学科核心素养的各个维度,借此对实验教育手段进行调整和创新:一是教师可以引导学生依据实验主题自主设计实验方案.为培养学生在化学学习中的自主学习素养,教师应发挥自身的教育与指导作用,引导学生回忆头脑中相关的实验知识,并对自主设计的实验方案进行试验,以此提升对实验步骤的理解和实验技能的提升[3].二是教师可以组织分组合作形式的实验教学模式.在发展核心素养的教育理念指引下,化学教师应依据对班内学生学习基础和实践能力的了解进行科学分组,由组内各成员自行分配实验任务,这样能使学生在整体上理解化学实验的流程,有利于在交流合作中减少实验探究的失误,便于增进化学知识理解,培养合作素养.

以新人教版选择性必修第一册《盐类的水解》为例,本课应了解盐溶液的性质和呈现不同酸碱性的原因,掌握影响盐类物质水解的主要因素和盐类水解在生活与工业生产中的应用,学会在实验中探究不同反应条件对水解实验的影响.为落实化学核心素养教育理念和优化实验教学过程,在开展以粗盐提纯为核心的化学实验时,教师可以以小组合作实验的方式完成本次实验教学.事先为各小组提供浓度不同的盐和蒸馏水,指导学生在网络平台中查找更多实验资料,判断浓度条件不同的情况下盐水解情况的差异,以培养学生的探究意识.

2.4 联系生活开展实验,塑造学生科学精神

在高中阶段,只有将化学实验教学与现实生活科学融合,才能降低学生在化学实验过程中的陌生感,能通过生活经验的带入拓展实验操作思路,增强化学实验教学的趣味性和教育性.同时在化学学科新课改中也指出,化学教师应对影响实验教学的因素进行综合分析,学会合理利用不同的教学资源开展实验教学,使学生能真正理解高中化学知识与生活的联系性,以便培养学生化学应用素养和科学探究精神.在此过程中,教师还应引导学生用理性逻辑思维观察实验过程,体会生活元素对理解化学知识的推动作用,使学生能在现实生活中发现更多化学现象,改变以往教育模式下对化学实验的固有印象[4].

以新人教版选择性必修第一册《原电池》为例,本课主要了解在原电池工作过程中正负两极的不同反应现象,掌握化学电源的分类和应用的不同材料,在实验中探究电池正负极反应与总反应的差异.在本次实验教学中,教师应布置收集生活中原电池的学习任务,并在实验课堂中对原电池的正负极进行拆解,指导学生将两极分别置于不同溶液中,接通电路通过电流表观察电子的运动方向,借此理解电池两极的工作原理,通过对化学原理的掌握丰富对生活物品的认知.

2.5 开展探究化学实验,增强学生探究意识

在现阶段高中化学实验课堂中,教师意识到学生在教学中的地位,围绕学生特点调整实验教学方法和教育理念.只有在实验教学过程中充分激发学生的主体性意识,才能使核心素养教育理念在化学实验课堂中得到发展,进而实现学科教育质量的提升.在此理念下,教师应明确实验目标组织以问题探究为核心的化学实验,指导学生在此过程中记录实验反应过程和实验情况,培养将化学理论知识应用于实验的学习意识,进而培养化学核心素养中的质疑探究精神.

以新人教版选择性必修第一册《金属的腐蚀与防护》为例,本课应了解易使金属发生腐蚀现象的物质,思考对金属物质进行防护的措施.在本课实验教学中,教师应提出问题“在对金属进行保护的过程中,牺牲阳极法和外加电流法在反应类型和化学性质方面有何差异?”引导学生在问题的指引下开展实验探究,并为学生提供培养皿、酚酞溶液和铁氰化钾溶液作为本次实验的主要材料,在对比实验中能更清晰地理解不同金属防护方式的原理,能在问题的推动下增强对金属防护知识的了解,为培养学生化学综合素养奠定基础.