学科核心素养视角下的高中化学实验教学分析
来源:用户上传
作者:
摘 要：随着新课程改革的不断推进，核心素养已经成为教师教学面临的主要课题。教师在教学过程中应注重从学生的核心素养培养角度构建化学课堂，在课堂教学中帮助学生提高对化学学习的兴趣和学习积极性，转变教学思路与方法，培养学生化学学科思维。本文以高中化学实验教学为例，分析学科核心素养培养背景下高中化学实验教学的具体策略，为进一步培养学生化学思维出谋划策。
关键词：核心素养;高中化学;实验教学
党的十九大明确提出，要全面贯彻党的教育方针，落实立德树人根本任务，发展素质教育，推进教育公平。《普通高中化学课程标准（2017年版）》明确提出要落实立德树人根本任务，培养学生的核心素养。高中化学学科核心素养，是化学学科育人价值的集中体现，是学生通过一系列科学的学习活动而形成的，或者掌握的正确的价值观念，必备的品格和关键的能力。这些必备品格和关键能力，在学生日后的学习生活工作中，将起着十分重要的作用。2017版新课标认为高中化学学科核心素养，是学生综合素质的具体体现，反映了社会主义核心价值观下化学学科育人的基本要求，全面展现了高中化学课程学习对学生未来发展的重要价值。那么高中化学学科核心素养涵盖哪几个方面呢？2017版新课标指出化学学科核心素养包括5个方面的内容，即宏观辨识与微观探析，变化观念与平衡思想，证据推理与模型认知，科学探究与创新意识，科学态度与社会责任。
化学作为一门自然学科，它既有很强的实践性和探究性，要求学生在学习的过程当中敢于动手，积极实践，通过化学实验探究理解掌握课本的知识。高中化学实验具有实践性和操作性，是化学学科重要的组成部分。化学实验教学是培养学生学科核心素养的重要途径。通过化学实验，教师可以将深奥的化学公式、化学反应现象以实验的方式展示出来，帮助学生在实验过程中加深对化学内容的理解，通过化学实验过程的操作、化学实验内容的观察了解化学内容是真实存在的，初步建立起化学学科的思维和逻辑习惯，这对于学生的发展具有十分重要的价值。学科核心素养背景下，高中化学实验教学应积极转变教学思路，在教学过程中注重学生化学思维的培养，帮助学生建立起化学学科的认知，提升学生化学学习兴趣和参与的积极性，提升学生化学学科的学习能力。
一、 宏观与微观相结合，开展化学实验教学
高中化学教学内容是宏观与微观相结合，宏观是化学现象、化学定理与化学实验，而微觀则是涉及的化学方程式等内容。教师在教学过程中应注重宏观与微观相结合，利用化学实验教学的契机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。
以《碳酸钠的性质》实验为例，传统的教学模式中，碳酸钠的性质的实验教学通常是先让学生记忆相关的方程式，将化学实验报告涉及的操作内容进行背诵，然后再操作化学实验，根据化学实验的步骤补充化学实验内容，至于化学实验报告基本是抄袭而来，缺乏学生的思维。这种教学模式只注重了化学微观动态，注重化学方程式和碳酸钠的性质的记忆，缺乏宏观学习。因此，教师在《碳酸钠的性质》的实验教学过程中，应注重微观与宏观相结合，在实验操作之前相关的化学方程式并不提前告诉学生，而是教师先提出几个问题，根据问题进行猜想，如碳酸钠是纯碱吗？如果是纯碱，根据已知的化学常识和经验，可以推测出其具有哪些化学性质？猜想一下碳酸钠容易与酸碱盐反应的情况，然后让学生分组开展化学实验：要求学生边做实验边记录化学实验报告，每一个报告要记录化学现象和写出化学结论，分析现象与结论之间的关系，如与酸反应的化学实验操作中，化学实验操作步骤是取少量的Na2CO3溶液加入试管中，滴入稀盐酸，观察现象，迅速将燃烧的木条伸进试管，观察现象。可以看到试管中有气泡产生，木条熄灭，此时教师让学生根据小组的理解分析化学方程式，写出Na2CO3与盐酸的化学方程式，有的学生受到以往化学实验的影响，认为有气泡就是产生了O2，在书写方程式时出现了各种错误，此时教师可以引导学生分析木条熄灭情况下生成的气体是什么，如果是氧气应该燃烧更加剧烈，什么气体可以让木条熄灭，学生很快掌握了CO2，写出了正确的方程式Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑，学生在微观与宏观结合中掌握了化学学习的规律。
二、 问题与现象相结合，开展化学实验教学
高中化学实验教学过程中，培养学生核心素养应注重问题与实验现象相结合，引导学生思考和想象。高中化学实验的操作性比较强，由于过早地接触到化学实验的全流程和相关的内容，学生在化学实验过程中普遍存在不用心现象，具体表现为学生在化学操作过程中出现问题以后不能及时发现，发现化学实验操作的结果与背诵的化学实验现象不吻合时没有思考和分析的能力，无法判断自身在化学中出现问题的原因，化学实验教学效果不是很理想，学生化学思维没有体现出来。
以《氧化还原反应》实验教学为例，教师在教学过程中通常会先让学生记忆和理解氧化还原反应的实验步骤，了解化学方程式的内容，帮助学生了解氧化还原反应的内容。大部分学生通过简单的前期学习和背诵，都可以很快掌握化学实验的操作过程，了解氧化还原反应的原理和内容。此时教师可以提出问题：“过氧化氢是氧化剂还是还原剂？”让学生根据问题进行思考，讨论已有的学习知识体系下，过氧化氢是作为氧化剂存在还是还原剂，如果是氧化剂，所学的实验中有哪些内容涉及了过氧化氢，如果是还原剂，哪些实验中用了过氧化氢作为还原剂，引发学生对实验的思考和认识。同时教师可以制定和开展碘化钾、过氧化氢与硫酸反应实验;高锰酸钾、过氧化氢与硫酸反应实验，在实验过程中帮助学生了解过氧化氢相关的内容，在实验过程中进一步根据实验现象进行问题设置，帮助学生加深对内容的理解和认知，最终得出“过氧化氢既可以用作氧化剂，也可以用作还原剂”这一结论，这个化学实验过程都需要教师进行问题的引导与设置，帮助学生在实验过程中加强对化学内容的理解。 三、 探究与创新相结合，开展化学实验教学
高中化学实验教学过程中，教师培养学生核心素养应注重探究与创新相结合，帮助学生在实验中建立化学实验的思维，提升学生化学学习能力和学习兴趣。高中化学内容具有很强的导向性，每一个实验都对应着一些化学原理、性质等内容，教师在教学过程中应注重化学教学的导向性，在化学学习过程中引导学生对化学内容进行思考，不断创新教学方法与模式，帮助学生融入化学实验教学当中，提升对化学学科的学习积极性。
以《铝的性质》化学实验为例，这一章节的化学实验具有一定的危险性，需要将铝与浓硫酸等进行分别反应，一般很少在课堂上直接开展实验。因此教师大部分都采用多媒体课件的方式，将这部分内容以视频方式进行讲解，帮助学生了解铝遇到浓硫酸或浓硝酸等会形成致密氧化膜而发生反应，包括铝热反应的化学实验也多是以视频实验讲解的方式进行。这种教学模式下，学生对视频内容的学习积极性不是很高，认为已经掌握了化学方程式的原理和内容，再看实验过程就没有必要了。因此教师在教学过程中应注重创新思维，在视频化学实验过程中注重实验内容的讲解，帮助学生对实验内容进行分析和理解，如教师可以先播放野外焊接钢轨的视频，让学生分析这一过程的反应原理，分析可能涉及的化学方程式，教师可以提供铝热反应的不同选材，让学生去分析化学方程式，如给氧化铁铝热剂和四氧化三铁铝热剂，方程式如下2Al+Fe2O32Fe+Al2O3和8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe，帮助学生进一步进行化学实验的探究和学习。
四、 推理與建模相结合，开展化学实验教学
高中化学实验教学过程中，教师应注重学生建模思想的构建，提升学生化学思维和培养学生良好的化学学习习惯。高中化学实验是一个从现象到本质的过程，研究的物质的化学反应，在实验过程中每一个步骤对化学实验的结果都有着具体的影响，而每一个结论都需要化学实验去验证，这就要求教师在教学过程中要培养学生推理和建模的思想，让学生学会分析化学实验现象与化学结论之间的关系，深入学习化学实验结论涉及的知识与内容，让学生自己在实验中去验证和推理。
以《甲烷》实验教学过程为例，教师从“甲烷难溶于水”这一结论入手，组织学生使用排水法制甲烷，称取进过预处理过的无水乙酸钠6 g、碱石灰3 g、氢氧化钠固体3 g，将它们充分研钵后放入试管中，通过加热制备甲烷气体，并猜测甲烷性质，进而引发猜想“高锰酸钾与甲烷不会发生反应”并让学生取一支试管加入2 mL高锰酸钾溶液，滴入硫酸，通入甲烷并观察溶液颜色，从而形成对甲烷性质的认识。之后教师要求学生总结排水法制备甲烷、验证甲烷性质的过程。
五、 总结
高中化学实验教学过程中，必须要充分了解学生的认知规律和学习心理，从学生化学学科核心素养出发，利用化学教学的思维开展化学教学工作，帮助学生了解和认识化学实验的规律，在化学实验操作过程中形成化学思维，提升学生化学推理和建模的能力，让学生在操作过程中了解化学内容，提升学生的化学思想。
参考文献：
[1]白菊萍.探索基于学科核心素养视角下的高中化学教学策略[J].开封教育学院学报，2019，39（8）：246-247.
[2]刘舰.学科核心素养视角下的高中化学实验课教学策略分析[J].中国校外教育，2018（35）：105+107.
[3]周晓敏，陈燕.中学化学教师对虚拟仿真实验室的认可度与应用意愿度调查[J].化学教育（中英文），2019，40（21）：43-47.
[4]陶永聪.绿色化学教育理念在高中化学实验教学中的渗透分析[J].课程教育研究，2019（42）：210-211.
作者简介：
任小琼，福建省晋江市，福建省晋江市内坑中学。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/9/view-15114147.htm
