论学科核心素养视角下的高中化学实验课教学策略

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　　 摘 要：学科核心素养主要反映的是某一学科的本质，也是开展某学科教学的关键所在。实践表明，学科核心素养在很大程度上决定了学生学习该学科知识的效果。就化学学科而言，其以实验为基础，学生对化学知识的学习，可以通过实验得以充分实现，而实验教学一直以来也备受关注。在化学高考中，化学实验内容占据较大的比重，将直接影响学生升学。所以，教师应积极探究有效的培养学生化学学科实验素养，提升实验教学效果的方法，不断提升学生在化学实验方面的核心素养。
　　 关键词：核心素养;化学实验;教学策略
　　 在开展高中化学学科教学时，发现学生在参与实验学习的过程中，可以学到非常丰富的化学知识。然而，受多方面因素的影响，化学学科教学始终无法取得令人满意的教学效果。而通过培养学生化学学科的核心素养，有助于帮助学生更好地学习该学科知识，不断提升学习实效。对于教师而言，在实际教学时，应注重在高中化学实验教学时引入核心素养，优化实验教学的内容，促使实验教学效率不断提升，确保学科教学水平。而就核心素养形成过程来看，主要发生在学生接受学科知识的教学阶段，对于其个人成长与综合素质提升意义重大。伴随教育改革的推进，开展高中化学教学也必须高度重视实验教学所具有的价值，不断加强对学生创新能力与素养的培养，突破传统教学观念的桎梏，密切关注学生形成核心素养的情况，持续提升教学质量。
　　 一、借助化学实验培养学生证据推理和模型认知方面的核心素养
　　 在开展高中化学教学时，证据推理及模型认知方面的素养是培养学生学科核心素养非常关键的内容。就该素养而言，主要是培养学生的证据意识，要求学生能够基于已有的证据，针对物质组成及其结构变化等，提出科学合理的假设。通过按照科学原理进行分析推理，达到证实或者证伪的目的。除此之外，该素养还要求学生能够针对观点和结论以及证据等，构建逻辑链，了解分析推理等方法，对研究对象的本质特征与过程要求等形成正确的认识，建立各元素之间的关系及模型等;并且要求能够根据模型，对化学现象进行解释，将现象背后的本质及其规律等充分揭示出来。通过该种方式，学生在证据推理与模型认知方面的核心素养会得到显著提升，整体教学质量明显改善。
　　 比如在学习乙醇知识时，教师可以通过展示历史悠久的中华酒文化引入新课教学，并及时向学生展示一瓶乙醇。然后，结合学生对酒及酒精的已有认知，观察并分析乙醇的物理性质，此时，教师可以向学生补充介绍乙醇的用途非常广泛，如制酒和消毒、灭菌等，“我们已经知道乙醇的分子式，今天我们根据其分子式，研究其化学分子结构”。学生在进行证明推理时，提出乙醇可能有两种结构，而要想真正得出乙醇的结构，必须要通过实验才能进行证明。基于此，教师引出了证据推理的前提，并引导学生对实验方案进行设计。在设计实验时，可以将乙醇与钠进行反应，验证H2是否被置换出来，进而对原子的断键方式进行判断。在实验之后，教师应带领学生分析乙醇的分子结构，猜想其性质。从分子式的组成来看，乙醇和乙烷仅相差一个氧原子，然而乙烷分子并不存在官能团，而乙醇分子多出的氧原子和氢原子结合形成了羟基。所以，乙醇的性质包含了羟基的性质。此外，由于乙醇为醇类物质，能够燃烧放热，可以说明乙醇具备还原性特点，可以通过实验对其进行证明。还可以利用乙醇的催化氧化实验，对生成的物质进行性质探究，推断得出该反应中乙醇的断键方式，进而让学生巩固乙醇的分子结构模型。
　　 二、借助化学实验培养学生变化观念及平衡思想核心素养
　　 在开展高中化学教学时，变化观念和平衡思想是培养学生学科核心素养非常关键的内容。就该素养而言，主要是要求学生能够充分认识到物质是在不断运动且发生变化的，了解化学变化应当在一定条件下完成，同时要遵循化学规律，充分认识化学变化的本质所在，也就是存在生成的新物质，同时还伴随着能量转化。除此之外，在形成该核心素养之后，学生还应当认识到化学变化实际上是具有一定限度的，可以对其进行调控，并且要求学生从多个角度对化学反应进行动态的分析，利用化学反应的原理，对实际问题提出解决方案。基于此，教师开展化学实验教学，应充分重视对学生变化观念及平衡思想方面素养的培养，不断提升培养效果，促使实验教学的质量不断提升。
　　 比如在学习化学反应原理中的离子反应与盐类水解有关知识时，教师应以课本为基础，设计典型的化学实验，以此为基础加强对学生变化观念与平衡思想方面核心素养的培养。首先，教师可以引导学生对酸碱指示剂、pH试纸的使用进行复习巩固，并进一步学习pH计的使用，对醋酸钠、碳酸钠、氯化钠以及氯化铝等溶液的酸碱度值进行测定，进而对盐溶液的酸碱性形成初步的认识。基于此，教师应引导学生，学会对盐类物质酸碱性进行分类的方法，主要分为强酸弱碱和强碱弱酸以及强酸强碱等三类。基于微观视角，对盐溶液进行研究，能够为学生正确认识酸碱性奠定良好基础。但是从微观视角进行分析，相对而言较为抽象。在实际教学时，教师可以借助微课视频等方式，形象展现离子在水溶液中的变化过程，并将离子方程式等直观地呈现给学生，为学生讲解盐溶液酸碱性不同的原理，促使学生不断加强对盐类水解规律的认知，并充分掌握表示水解反应的方法。再如，在学习离子反应时，教师应通过实验要求学生对电离平衡的动态性形成正确认识。在加入其他酸碱度的阴离子或者阳离子之后，电离的环境会发生变化，电离平衡因此会被破坏，而在一定时间之后，又会寻找到新的平衡点。在此情况下，学生能够认识到，物质是在不断发生运动与变化的，而这种运动及变化需要具备一定的条件，同时遵循一定的规律，实际上是内因与外因相互作用的结果。通过开展此类实验，能够较好地对学生的变化观念及平衡思想等核心素养进行有效的培养，进而不断提升学科教学效果。
　　 三、借助化學实验培养学生科学探究和创新意识核心素养
　　 对于高中化学教学而言，实验是非常重要的内容，尤其是素质教育的实施，更是极大地提升了实验的教学地位。因此，在培养学生该学科核心素养时，科学探究及创新意识成为非常重要的内容。就该素养而言，主要是培养学生正确认识科学探究的实质，也就是进行科学的解释与发现，鼓励学生开展科学实践活动，促使学生能够对有价值的问题进行发掘与探究，进而基于问题假设视角，对探究目的进行明确，不断改善探究方案。通过在探究过程中加强合作学习，正确认识其中存在的异常现象，将其观点准确表达出来。 　　 比如在对金属钠的性质和应用知识进行学习时，教师可以改进和创新教材设计的一些实验，如苏教版必修一专题二金属钠的性质与应用中把一小块金属钠，放置到石棉网上加热，观察实验的现象。在实验时，学生大都会依据书本预习结果进行猜想，反应会产生过氧化钠的固体，呈现出淡黄色。但是经多次实验之后，学生所预想的实验結果并未出现。在此情况下，学生对实验产生了强烈的质疑，针对这一预料之外的实验现象，教师应把握时机，引导学生对其进行科学的探究与分析，并鼓励学生大胆提出自己的观点。经学生头脑风暴而对该现象进行分析的原因主要分为以下几种：石棉网经过长时间的受热会氧化变黑;酒精燃烧致部分金属钠受热过高而碳化等。基于此，教师应引导学生通过二次设计实验的方法，对问题进行探究论证。如可以设计论证实验，用酒精灯对崭新的石棉网进行加热，观察石棉网是否变黑，验证是否存在不完全燃烧情况;也可以运用电炉对崭新的石棉网进行加热，观察其是否变黑，验证石棉网本身受热是否会变黑;同时还应使二氧化碳和金属钠进行反应，观察生成物，验证二者反应的结果是否出现黑色物质。通过上述二次探究，帮助学生对其猜想进行验证，较好地培养了学生的科学探究意识与能力。然而，教师还应当关注，如何科学地进行实验设计才能获得预期的实验效果，出现淡黄色固体呢？此时，学生经过讨论和积累，认识到应控制二者参与化学反应的量。在此之后，教师与学生一起对实验装置进行改进，把金属钠表面的干煤油擦干之后，切去其表面氧化层，将其放置在硬质玻璃管中，并利用气泵对装置中的二氧化碳与水蒸气等进行祛除，然后对硬质玻璃管进行点燃加热。通过一边进行加热，一边压缩气泵，将空气鼓入实验装置中，认真观察实验现象。通过该种方式，学生可以看到在玻璃管内，具有一圈淡黄色的附着物，进而得到了实验的结果。而此时，细心观察的学生又会产生新的疑问，为什么生成物是以一圈的形态存在呢？对此，学生继续进行猜想，有可能是由于钠的剧烈燃烧，导致过氧化钠以气态形式散到空气中，最后又均匀附着在玻璃管的表面。基于此，学生开始对实验操作进行优化，在金属钠燃烧后，将酒精灯从装置中撤出，防止温度过高影响实验结果。最终，经过改进创新之后，学生得到了其想要的且符合理论的实验结果。
　　 总体来看，在开展高中化学实验教学时，培养学生的核心素养，有助于学生充分理解其所学习的内容，进而实现学习质量的提升。而对于化学学科来说，实验教学具有非常积极的作用，要求教师应对原有的教学观念进行转变，以此促使实验教学的比重不断增加，同时将学科核心素养有关内容融入其中。在此情况下，学习化学知识，学生的能力能够得到充分挖掘，学习成绩也因此显著提升。
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　　编辑 张佳琪
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