学科核心素养视角下的高中化学创新实验教学研究

蔡齐心

【内容摘要】随着社会的发展与进步，国家对于教育改革创新的支持力度也是在不断地增加，传统化学课堂的知识教学模式越来越不能满足学生学习的需求，在新课改的背景下，化学教学创新与改革已成必然趋势。本文笔者将针对高中化学学科核心素养的内涵以及实验教学的创新原则进行合理化的分析，并提出相关的教学策略。

【关键词】核心素养  高中化学  内涵  原则  策略

化学作为一门实用性、实验性很强的学科，它不仅是高中阶段教学的核心科目之一，更是培养学生观察与思考、分析与实验、探究与创新能力的重要举措，从目前教育的整体形势分析，传统的教学方式无论是教学思维，还是教学方式，都很难满足基本的教育需求。在素质教育的背景下，学科核心素养的培养是教育的核心内容之一，要想实现高中化学教学的全面创新，作为化学教师，不仅要全面地认识化学学科素养的内涵，从实际出发，为学生设计更为合理化的教学方式，实现学生综合素养的提升。

一、高中化学学科素养的内涵概述

1.宏观辨识与微观探析

对于化学来讲，它不仅整体地介绍了物质的分类，而且还反映了物质在不同环境下的不同变化。那么，在化学实验的学习上，学生就需要有一个敏捷的洞察力，无论是物体形态、颜色等方面宏观的辨识，还是元素、粒子、物质构成等微观的探析，这都是化学学科素养的基本内涵之一。

2.变化观念与平衡思想

从化学本身分析，物质是运动、变化的，而变化不是随机的，是具有一定的条件性和规律性的①。因此，學生在对于化学的认识时，要时刻保持一个发展的心态，全面的认识到化学实验的变化中有新物质的产生，就有旧物质的灭失，而且学生在进行化学实验的过程中，要从多角度进行动态化的分析。所以说，变化理念与平衡思想也是化学学科的核心素养之一。

3.证据推理

对于化学实验来讲，具有很强的实践性，正所谓：“实践是检验真理的唯一标准。”那么，对于化学学科素养的认知，我们就不能单纯地局限在生活经验和无规律猜测上，而是需要对生活进行全面的观察，整理相关的理论和资料进行合理化的论证推理，即从建立观点到设计实验过程再到得出论证结论的过程，这样学生才能在不断的学习中认识结论与证据之间存在的关联性，对化学实验形成一个系统化的认知，真正地揭示现象的本质和规律。

4.科学探究与创新意识

我们现在所熟知的化学理论和知识不是与生俱来的，而是通过前人不断地猜想、发现、探究而得出的，这就在很大的程度上印证了化学学科的探究性。那么，从化学学科素养上的分析，就是让学生在学习中逐渐地形成一个从发现问题到提出问题，到设计探究方案，再到实验探究的过程，在探究中，不仅是学生思维培养的过程，更是学生认识拓展和创新的过程②。所以说，科学探究和创新思维亦是化学学科的素养之一。

5.科学精神与社会责任

化学与生活生产具有密切的联系性，它给人们带来巨大福祉的同时，也存在很多的安全风险，更是随着社会的发展而变化的。所以说，在对于化学学科的学习时，不仅需要学生具有严谨求实的科学态度，还需要学生具有探索未知、崇尚真理、绿色环保的意识，更需要学生能够借助于所学知识解决生活的问题，实现化学社会、生活价值的最大化发挥。

二、学科核心素养视角下的高中化学创新实验教学策略分析

对于化学实验来讲，对于实验教学的创新，不仅要紧密地联系生产、生活，更需要联系学生的学习、认知能力，这样才能保证化学实验教学的有效性提升，进而为学生渗透相关的化学学科素养，提升学生的综合素养。以下笔者将对此进行详细分析。

1.以生活实践为载体，培养学生良好的观察和探究能力

化学与生活一直存在密不可分的联系性，化学源于生活又运用于生活，在基本的实验教学中，若教师将生活元素与化学实验知识相结合，一方面，可以引导学生更深入地认识生活，培养学生对生活良好的观察能力，另一方面，还可以消除学生对于化学学习的陌生感与疏离感，提升学生的学习体验，让学生感受学习化学的快乐。

例如：在《金属材料》这一部分的学习时，如何才能让学生对金属的分类和特性通过生活进行了解呢？在对于实验的设计上，就是要通过社会调研、探究进行认识，首先让学生对生活中常用的金属进行观察，如：农用的铁锹、家用的铝锅、电线线路的铜线、锡等等;然后让学生根据相关材料的用途对金属的特性进行分析，如：铜的良好导电性和耐用性、碳可以增加铁的硬度等等。通过这样的观察实验，有助于学生思考、观察、探究能力的培养，有助于学生对于相关知识的记忆程度加深。

2.宏观与微观相结合，开展化学实验教学

高中化学的教学中，微观与宏观相结合是其教学的重要方式之一，宏观的具体表现就是化学实验中的具体现象，而微观则是代表化学反应的方程式等知识。在实际的教学中，教师在进行实验开展时要注重微观与宏观的结合，利用化学实验帮助学生加深对化学内容的理解和认识，了解宏观现象与微观变化之间的联系，提升学生化学理解能力和培养学生化学思维。

例如：在《钠及其化合物》这一部分的学习时，传统的教学中，教师就是为学生展示钠的形态和燃烧时的现象，让学生对于相关的方程式以及实验的步骤进行机械化的记忆，这样的教学中，学生的学习完全丧失主动性，而且思维也会受到限制，不利于学生学习视野的拓展。因此，在实际的教学中，应注重微观与宏观相结合，即在实验之前要以问题为介入点，让学生根据实验的过程对相关物质进行猜测，如：钠与水是否产生化学反应？那么化学反应中会产生哪些物质？这样，学生的实验兴趣就会得到一定的提升。然后教师让学生自主的进行实验，将一小块金属钠放入水中，学生就会发现水中有气泡产生，用试管将气体收集，然后靠近酒精灯点燃，当有轻微爆鸣声，那样就从侧面验证了钠与水反应会产生H2，那么学生就会得出钠与水化学反应的方程式：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，这样的教学中，学生对于实验的步骤和记忆都会得到加强。再如：学习铁的氢氧化物时，向FeSO4溶液中加入NaOH溶液，生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，过一段时间后还会有红褐色物质生成。传统的教学中，学生是很难理解到过渡态灰绿色物质是什么？为什么它不是 Fe（OH）2部分被氧化成Fe（OH）3后的物质？这时可以引导学生思考并动手实验论证：（1）用白色和红褐色的颜料按不同比例混合，结果只会出现浅红、红色、紫色等颜色，但不会出现灰绿色;（2）取适量新制的灰绿色物质于两支试管中，迅速加入盐酸溶解;然后一支试管滴加硫氰化钾溶液，结果不变红色;另一支试管滴加铁氰化钾溶液，出现蓝色沉淀。由此可以充分说明：灰绿色物质不含Fe3+，而是依然只含Fe2+的化合物。

3.自制学习模具，培养学生的创新能力

在素质教育深入的背景下，对于实验教学的创新，教师不仅需要认识到学生在课堂中的主体地位，还需要全面地发挥出自身的引导价值③。实验教学模式的构建，从形式上分析，不仅可以发挥出学生学习的主动性，还需要为学生构建自助式的学习活动，让学生在不断地参与中掌握化学实验的操作方法。从化学实验本身来讲，传统的教学模式下，教师基本上都是让学生对化学实验的步骤进行机械化记忆，这样学生的学习思维就完全地局限在步骤上，而并没有很好地发挥出学生本身的创造性，导致学习呈现出重理论轻实践的问题，不利于学生实践等多元能力的培养④。所以说，在对化学实验创新的过程中，教师不仅要鼓励学生进行自探究，引导学生认识模具对化学实验学习的重要价值，还能帮助学生更全面地认识实验的操作过程，提升学生的学习体验。

例如：在《元素周期表》的认识时，教学常用的就是“万能元素周期表”，但是这个表格对于知识的概述太过于笼统，学生从中只能认识到元素的名称和简写，对于那些电子数量、原子质量很难体现。因此，教师可以引导学生发挥自身的想象力和创造力对此进行整合、制作，如：采用吸管、彩纸、废纸盒，打破传统周期表的明面呈现方式，将其制作成立体化，在整个元素周期表上，除了元素的基本名称，还需要包含符号、原子序数、相对原子质量以及發现故事、元素性质、用途等信息，实现了一表学化学的模式。再如：分子的空间结构与物质性质的学习时，学生对于一些微观分子、粒子很难通过肉眼进行观察，仅仅依靠课本的图画教学，很难让学生对相关的分子树立更深的认识，让学生对分子的模型进行制作，如：C60的模型制作，学生通过模型可以清楚地认识到C60元素的基本结构，有助于学生记忆的加深。这样制作式的探究，对于教师来讲，可以减轻教师教学的压力，对于学生而言，他可以实现学生理论与实践的结合，让学生在自主的制作中认识化学、掌握化学，有助于学生创新能力的培养。

结束语

综上所述，高中化学学科素养的培养，不是一个简单的过程，而是一个漫长的探究过程。作为化学教师，不仅要全面的认识到实验教学对于学生核心素养形成的价值，还需要深入地研究学生学习的需求，从学生的认知、实践能力出发，为学生制定合理的教学方案，充分地激发学生自主学习的兴趣，让学生在不断地思考、观察、实验中掌握化学实验的方法，培养学生良好的学习习惯和素养。对于高中化学实验创新的策略探究，期望广大的化学教师继续进行探索，积极为学生构建更多、更全面的教学活动，提升学生的学习体验，实现学生对知识的关联与运用，实现素质教育的整体目标。

【注释】

① 冯宏涛. 核心素养视角下的高中化学教学策略[J]. 环球慈善，2019（11）：1-1.

② 李逢春、窦立莉. 学科核心素养视角下的高中化学教学策略[J]. 试题与研究：教学论坛，2020（7）：12-12.

③ 何小花. 基于学科核心素养下的高中化学高效课堂教学模式建立的研究[J]. 中学课程辅导（教学研究），2020，14（02）：26-27.

④ 范爱平. 基于学科核心素养的教学研究——以高中化学《离子反应》教学为例[J]. 新作文：中小学教学研究，2020（1）：54-54.

（作者单位：广东省中山市华侨中学）