核心素养背景下高中化学实验教学的优化策略

□甘肃省临夏州康乐县第一中学 刘海平

化学是高中学生所必须学习的科目之一，和物理、生物等课程一样，化学是以实验为主的学科。核心素养背景下，高中化学教师应该不断优化实验教学策略，通过方式的创新指导学生学习更多的化学知识，掌握探究化学的技能。在高中阶段，实验课是化学课堂教学的重要组成部分，其可以加强学生对化学知识的探究，提升学生的化学学习效率。化学实验教学充满了探究性、认知性和实践性，对学生而言，正是这些特性，才能丰富核心素养。所以高中化学教师在教学中，要以核心素养为背景重视实验教学，在创新方式后落实实验教学，让学生在实验探究中提升核心素养。

一、高中化学实验教学的重要性和现状分析

对高中阶段的化学课堂教学来说，实验教学是最重要的教学，具有重要价值。一方面，高中化学教师开展实验教学可以加强学生对化学知识的掌握。众所周知，化学实验的目的不仅是让学生深刻理解化学知识，也不仅仅是对良好的教学氛围进行营造，更重要的是让学生学会通过自己的力量验证所学的化学理论，透过现象看本质。另一方面，在化学教学中落实实验教学，有利于学生综合素养的提升。高中阶段的化学实验教学最主要的是变以往枯燥的理论课堂为实践课堂，让学生在具体的动手实践中培养良好的科学探究精神。在实验过程中增强实验技能时，提升自身的实践意识和观念，从宏观和微观多方面认知化学知识、化学现象以及相关的规律后，形成综合的化学素养。

但是在目前的高中化学教学中，实验教学存在许多问题。如受传统教育理念的影响，教师采用的教学方式还是传统的教学模式。教师没有拿出足够的时间组织学生进行实验训练，在实验教学中容易颠倒主次位置，将学生放在了客体位置，教师自顾自地展示实验，没有给予学生充足的个人探究、思考和验证时间。而这导致的不仅是学生没有良好的实验学习参与体验，还使学生没有实际的实验意识，对实验学习的认知程度不够，很难深入地参与教师组织的实验。部分教师在教学中，甚至会在诸多因素的影响下，没有指导实验、演示实验、示范实验等，而这些实验教学的缺乏都导致实验教学无法收获到良好的效果。还有少数教师在实验教学中并没有加强对学生的指导，甚至没有帮助学生定位实验教学的目标，在不甚清晰的实验教学目标、教学任务和教学要求中，学生自然无法优化实验教学效果。

二、高中化学核心素养下实验教学的优化策略

（一）深入探究实验，培养探究意识

高中化学教学中，学生才是课堂的主要目标，教学方法和教学理念针对的都是学生，学生才是教学主体。教师只有在教学的过程中对学生的主体作用进行积极发挥，才能对高效的化学课堂进行建立，才能培养和提升学生的化学核心素养。高中化学教师应改变传统教学观念，注重实验教学，在实验教学前引导学生明确实验目标，详细地向学生讲解实验流程与操作注意事项，提高学生实验安全意识。在日常实验教学中，化学教师应鼓励学生养成实验与记录同步的学习习惯，积极引导学生将自己所学与实验过程相联系，并进行分析探讨，进而实现理论知识与实践现象的完美结合。因此在核心素养背景下，高中化学教师在教学中要重视对学生的实验教学，在具体的化学实验教学活动中积极地引导学生，让学生参与实验，以小组合作探究方式深刻认识化学实验。教师要指导学生深入探究实验，深入挖掘化学实验中的资源，让学生认识到合作实验的重要性，在培养学生合作学习意识的同时，提升学生的质疑意识和探究意识。

探究性实验与“照壶画瓢”式的验证性动手实验截然不同。探究性实验教学能深入地培养学生观察能力、思维能力，特别是创造性思维能力、设计实验的能力以及根据实验分析综合得出正确结论的能力，能有效地促进学生理解和掌握知识，并能拓宽已知的知识，发现未知的知识。亲身动手实验是化学教育的重要媒介，而通过实验教学体系的构建，可以加强学生的社会认知能力，达到探索发现教育的目的。比如，高中化学教师在教学“原电池”这一课程知识时，可以进行相关的实验。首先，教师要对学生进行分组，将学生分成若干个小组，每个小组的人数和综合实力要相当。要给每组都准备好需要用到的实验用品，如铁片、铜片、导线、稀硫酸等。其次，教师要指导学生对教材上的实验步骤进行仔细阅读，以合作的方式对实验的步骤进行具体设计，在共同参与下进行正式的实验活动。通过参与实验活动，学生就会发现，当铁片、铜片分别和稀硫酸发生反应后，和铜片相比，铁片的活泼性明显更高；如果将铁片和铜片一起同时放进稀硫酸中，可以发现铜片没有变化，而铁片则会冒出气泡；如果在铁片和铜片之间，用导线连接起来，再一同放进稀硫酸，则发生变化的由铁片变成了铜片，铜片会冒出气泡。最后，在观察这一系列的实验现象后，可以让学生分析这些实验现象发生的原理是什么，为什么会出现这样的情况等。而学生通过对比，可以更加明确地了解不同的实验现象，会对这些实验现象形成的原因进行深入讨论和探究，从而在合作能力的增强下，形成良好的探究意识和实验技能。

（二）优化实验装置，减少实验危害

实验教学固然重要，但在高中化学教材中，教师需要明白，不少实验对环境和人的健康存在一定的危害。所以在核心素养背景下，高中化学教师在指导学生进行化学实验时，尤其是一些有害的化学实验，需要先对实验所产生的危害情况进行详细了解，改进和优化所使用的实验设备、器材和实验方式。高中化学教师还要多多给予学生支持和鼓励，适当表扬学生对化学实验中需要的实验设备和试剂用量的改进，要将课堂还给学生，由学生根据理论知识提出可行的实验建议，并在学生对实验的步骤进行设计后，对实验设备的使用情况进行进一步加强了解，根据化学试剂的使用量进行合作实验，以此综合验证对实验的改进想法。因为鼓励了学生大胆创新，所以这样的实验教学方式通常能强化对学生创新意识的培养；而实验的改进可以在一定程度上保护环境，能培养学生的社会责任感，进而达到培养学生核心素养的目的。

比如，在学习“钠与水的反应”内容时，在实验前，教师应引导学生掌握实验目的、实验原理。在实验过程中，教师引导将实验理论按照实验步骤进行实验，并做好观察记录。学生通过观察实验现象发现，钠与水反应会出现浮、熔、游、响、红等现象，并且水温升高。教师可鼓励学生分析实验现象是否与教材讲解相符，如果不同，是什么原因导致的。针对不同的问题，引导学生设置不同的实验检验工艺，优化实验装置，得出正确的实验结论。通过引导学生边实验边思考，有利于学生养成勤于思考、敢于实践的学习习惯，可使学生感受到化学的魅力，继而激发学生化学学习积极性。例如，教师在对“稀硝酸与铜的反应”课程进行讲解时，一般会进行相关实验，在实验的过程中，会产生有刺鼻性气味、有毒性气体的二氧化氮，为了让学生在实验中对二氧化氮进行更好地观察，教师要将课堂主体还给学生，让学生自己尝试着改进实验中所需要用到的器材。如可以引导学生将原本实验中要用到的试管换成生活中常见的医用注射器。这样改进器材后的实验，既不会影响实验，又可以在注射器内发生实验现象，还可以让学生更好地观察二氧化氮的颜色，通过抽动注射器的活塞吸进氧气后，还可以发现注射器内的混合气体变成了红棕色。在完成实验后，为了避免释放这种有毒气体污染环境，化学教师可以准备氢氧化钠溶液，并将注射器内的混合气体释放到该溶液中。这样可以减少对环境和人体的危害，为学生的实验保障身体安全。

（三）应用微课教学，提高实验效率

微课是新型的授课方式，在高中化学的实验教学中应用微课授课，一方面可以对学生的实验兴趣进行激发，让学生积极地探究化学实验；另一方面则可以让学生看到许多课堂上无法完成的复杂实验，提高实验课的教学效率。更重要的是，应用微课可以加强学生对实验过程的直接观察，增加学生对实验的感知。前面说过，高中化学教材中的实验有些是存在一定危害的，这些实验显然不适合学生做。但如果教师只是依靠传统的教学方式，直接略过该实验或只是口头上简单讲述实验，那么必然会让学生无法理解该部分的课程知识。在这样的情况下，高中化学教师就要以核心素养为背景，在重视化学实验教学后，明确实验可能带来的人体危害，应用微课的方式，将这些对学生有危害、不适合学生实验的化学实验制作成微视频，而后在课堂上展示微课视频。在发挥现代教育技术的优势下，可以让学生通过对微课的观察，对实验的过程进行直观了解，提高实验课程的有效性。

例如，在“铝热反应”的实验中，由于点燃镁条时会产生温度很高的火花，所以该实验对学生存有一定的危险性。一旦实验过程中学生操作不当，那么必然会危害到学生的身体。从这可以看出，“铝热反应”的实验是不适合学生动手操作的实验。针对此种情况，高中化学教师要在讲解了理论知识、明确告知学生此实验的危害后，收集整理相应的资料，以微课的方式展示这些实验资料。或者教师自己可以利用课余时间，在穿戴好一定的防护服后在实验室内进行相关实验，之后再将实验室中成功的实验制作成微课视频，在课堂上让学生观看微课视频，让学生从感性上，加强对实验的认知和理解。如此实验方式，既让学生感知到了实验，了解了实验过程，又避免了学生实验中可能受到的伤害，在提高了化学实验教学效率的前提下，也落实了对学生核心素养的培养。

三、结语

综上所述，核心素养背景下在高中化学课堂教学中实施实验教学，可以让学生提升实践探究能力。所以化学教师要对自身的教学理念和方式进行改变，在重视实验教学后发挥学生的主体作用，指导学生优化实验装置，在深入探究实验中观看微课实验，在不同的实验活动下，达到对学生的核心素养的培养。在教学中，教师要做到深入探究实验，培养探究意识；优化实验装置，减少实验危害；应用微课教学，提高实验效率，让学生可以更好地参与化学实验，掌握化学知识。