初探核心素养视角下开展高中化学实验教学策略

摘要：现如今，我国教育水平取得突破性的发展，尤其在高中阶段当中的教学，对同学们今后的发展起到非常重要的作用，所以，高中老师就需要对自身的教学理念以及模式进行创新，进而便于对同学们更好地教学，特别是高中化学教学。在高中化学教学当中，化学实验就是当中非常关键的环节。在核心素养的视角之下，通过一系列的教学手段，组织同学们给予化学实验教学，进而使高中教学质量显著提升。本文从高中化学实验教学的四个角度给出了高中化学实验教学策略，为提高高中化学实验教学效果提供参考。关键词：核心素养;高中化学;实验教学;教学策略随着高中教育理念的不断更新，各级高中化学学科教研活动的不断推进，化学学科教学方向已经逐渐从“知识技能的传授”过渡到“学科综合素养的培养”，核心素养水平已经逐渐代替了化学考试成绩，成为衡量学校化学教学水平的主要依据。但在实际的化学实验教学过程中，仍然存在有些教师不能明确认知教学目标，依旧采用落后的教学模式，教学内容不够先进等诸多问题。由此可见，在培养学生核心素养的环境下，对高中化学实验教学策略进行改进探究具有非常重要的意义。一、高中化学实验对学生的核心素养要求化学实验会根据不同的实验主题，设计不同的教学活动形式以及教学流程，学生在实验操作期间可观察并记录可能出现的现象与变化，师生之间、学生小组之间均可交流实验过程、结论，并给出自己的一些看法。通过组织化学实验教学活动可以锻炼学生的实验能力，与此同时，学生创新思维能力也得到培养。化学实验教学过程中，强化培养学生的核心素养，不仅能够营造更加活跃的实验活动教学氛围，与此同时，还能促进学生自主学习能力的提高，激发学生实验活动中的主观能动性。除此之外，对学生化学学科未来的学习发展都有显著的积极意义[1]。二、核心素养视角下高中化学实验教学策略分析（一）坚持素养为本的课堂实验教学目标新课标着重指出了核心素养教育下高中学生化学学科的教学目标，要让学生能够学会收集各类学习信息，对物质性质以及化学变化提出可能性的假设;推理分析各种证据，进行证实或证伪的探索式实践;要能够发现、提出具有探究价值的化学问题，能够依据探究目标设计实验方案，记录、加工并分析实验信息获得结论，与此同时，能够与同学之间交流实验探究成果，进一步提出对实验方案设计、实验流程，以及实验信息汇总分析等探究过程的经验总结与问题反思[2]。综上所述，高中化学实验教学的主要教学目标必然要围绕学生学科核心素养的培养来展开。在高中化学实验实施过程中，按照“教、学、评”这一基本教学活动形式，将对学生核心素养培养这一教学目标进行细化。与此同时，根据实验主题的具体特征，以课标及学生实际情况为依据，进行较小目标的制订。除此之外，要重点强调学生在实验过程中获取知识进行实践探究的参与度和积极性，也要重视对学生化学实验探究思考与感悟方法的培养，提高学生的化学学科情感、态度、价值观。（二）设计实施趣味化、结构化的创新型化学实验教学模式高中化学教材中安排了较多的化学实验内容，不同化学实验在操作方面会有不同，但是同一类型的化学实验在操作中有较多的相似之处。对此，教师在高中化学实验教学中，合理整合各种教学中的有效资源，找出不同化学实验操作与分析的共同之处，针对既有资源进行灵活整理，提高高中化学教材中各类实验的综合利用，帮助学生提高教材的应用能力，实现举一反三、触类旁通的目的[3]。以人教版的高中化学2“化学能与电能”为例，设计电池采用的方法[4]。为了方便观察实验现象，增强学生知识探究能力，许多研究者对原电池的实验进行了改进，可以从实验的趣味性和直观性出发，使用生活中常见的海洋生物球，对实验进行了改进。【案例1】教学目标1.知识与技能（1）理解电池的工作原理和构成条件。（2）强化学生方案执行操作技能。2.教学过程与教学方法（1）观察并记录实验中产生的现象、掌握证据信息、归纳实验证据信息的方法。（2）针对结果进行思考，掌握简易电池设计和构建的方法。3.价值观念与思维情感（1）在化学能和电能的学习过程中，掌握化学能向电能转化的原理，了解生活中化学所具有的重要作用。（2）在实验过程中，学生思维能力得到激发，综合素养得到提升。提高了化学学习的兴趣和积极性。教学步骤（1）创设情境，引入课题。（2）指导学生进行小组实验，问题引导学生通过实验探究理解原电池构成条件。（3）进行水果电池的设计和制作。（4）对实验的结果进行总结。教学过程导入情境：通过多媒体进行电能應用展示。讲解：电能性能及应用特点：环境污染较小，应用方便、使用范围广泛。思考：化学能向电能转化所需条件，以及转化的过程。讲解：运用多媒体进行火力发电的原理展示。板书：电能、化学能、机械能，以及热能性质。讲解：燃烧是化学能与电能之间转化的过程。思考：运用火力进行发电的好处及弊端。提问：采用什么方法应对火力发电的弊端？学生：针对火力发电工艺、设备，以及方法进行改进;采用其他发电方式。思考：采用什么方法可以将氧化反应所产生的能量直接转化为电能？实验：以小组为单位进行实验操作，组员两名，分别将铜片和锌片放到稀硫酸内。提问：通过观察发现什么现象？产生这种现象的原因是什么？学生：可以看到有气泡附着在锌片的表面。原因是锌和硫酸之间发生了化学反应，有氢气生成;铜片的变化不够明显。由于铜的活动性能没有氢的活跃，因此不能反应。实验：由学生分别在稀硫酸中放入铜片及锌片。提问：通过观察可以发现什么现象？学生：在铜片与锌片的表面均附着有气泡。提问：稀硫酸内铜片没有变化却有气泡生成的原因是什么？学生：导线中存在电流，其原因是锌片的电子流失。提问：通过什么方法针对以上猜想进行验证？学生：利用电流计。实验：铜片和锌片分别为电源的正负极，同电流计相连。提问：通过观察发现了什么？学生：发现电流计的指针位置发生改变。讲解：电流计的指针发生偏移，则证明有电流产生，进而验证了之前的猜想。在原电池的作用下，完成了化学能与电能之间的转化。讲解：多媒体展示原电池的工作原理动画。板书、讲解：锌片（负极）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）铜片（正极）：2H++2e-=H2↑（还原反应）探究：构成原电池条件。讲解、实验：每组成员八人，协同进行实验。利用以下材料针对构成原电池的条件进行探究。提问、讨论：（a）至（d）设备中，组成原电池的设备有哪些？学生：（a）、（b）设备的电流计的指针位置改变，即原电池形成。讲解、小结、板书构成原电池的条件：1.电解质溶液。2.两个活泼性存在差异的电极。3.能够自行发生氧化还原的化学反应。4.构成闭合的回路。学生活动：可利用各种水果同灯泡或者发光的二极管连接，进行水果电池的制作。在案例1中，运用学生可以自己筹备的实验材料（学校小卖部中购买海洋生物球），对课本教材中的实验进行改进，通过对实验流程的改进，凝聚学生注意力，增加实验的趣味性。除此之外，在实验进行过程中，通过给予课本教材教学目标的分层递进，设计师生互动问题，借助问题引导，一步一步地推进实验教学进度，保持实验流程各个环节的联系，与此同时，也保证了每一阶段实验活动教学目标的明确实现。（三）开发运用生活化、微型化的微课型高中化学实验教学资源高中化学教学过程中教材中的知识点以及实验数量均是有限的，学生的课堂教学时间与实验室操作时间等都是有限的，较多实验操作过程中也具有一定的风险，不宜学生亲自操作[5]。高中化学教师通过从互联网上选择贴近学生、符合高中化学教学学习规律的一些素材，可将其制作成微课，利用多媒体进行短视频展示，还能够将短视频分享给学生，让学生在课堂学习之外去研究与分析。依靠互联网中较多化学实验素材的选择与应用，有利于让学生在化学实验中提高自身学习兴趣，提高动手能力，能够在科学探索的同时增加自身的质疑能力。除此之外，不同化学实验在互联网资源分析中应保证可靠性，满足科学性，而非一些搞笑或者毫无依据的化学实验，避免误导学生。化学知识的学习能够帮助学生掌握必要的化学知识，还能够让学生在生活中利用化学知识去解释一些生活中的化学现象。除此之外，让学生知晓化学知识在生活中的实际应用，这也是理论联系实际，提高对不同化学知识利用以及学以致用的基础。对此，教师应引导学生仔细观察生活中的一些现象，从身边的一些事物着手，发挥化学知识的作用，针对生活中的不同化学现象，教师也需要做好解释工作[6]。【案例2】日常生活中较潮湿的区域铁件会生锈，随着生锈的加重，正常的铁会变成红色，这个过程中是因为铁在氧气以及水的作用下生成三氧化二铁，根据学过的化学知识，针对铁屑可通过稀硫酸或稀盐酸处理，经过处理可改变铁件本身的颜色，通过使用稀盐酸或稀硫酸对铁锈处理后可见铁锈溶解，有黄色溶液，并可能伴有无色气泡。水垢在日常生活中也较常见，其中水垢的主要成分是CaCO3和少量Mg（OH）2，根据高中化学实验，可通过稀盐酸对水垢进行处理，通过稀盐酸的使用与水垢化学物质发生反应，能够轻松地除去水垢，考虑到较多家庭没有稀盐酸，此时可在水垢的容器中加入食醋，并稍微加热，此时水垢上可出现较多密密麻麻的小气泡，而且水垢能够轻松地粉碎。通过搜集生活中的化学知识，并利用化学知识去解决生活中的相关问题。实验教学的主要目的在于为学生带来切实的化学学科探究体验，而探究的本质在于学生的自主思考。在案例2中，教师通过利用生活中用到的一些化学知识，来设计一些小型化学实验。这些小型实验所需的实验环境以及实验难度相对较容易达成，更加有利于学生参与到实验的全过程，有助于学生独立思考、问题意识，以及创新精神的培养，让学生能够更加自如地投入并体会实验本身带来的乐趣，全方位地体验应用化学知识解决问题的全过程。（四）构建与教学目标一致的多元化化学实验课堂学习评价体系在高中化学实验教学树立以“素养为本”的教学原则前提下，同样要构建多元化、过程性的评价体系。采用自评、互评相结合的评价方式。实验教学过程中，应当以学生为主体，整个实验过程让学生直接参与其中，尤其是针对学科核心素养教学目标是否达成的评价，注重学生针对目标的实现所进行的自评。通过自评，再一次激发学生对自身实验过程表现，以及经验感悟的反思，让学生从学习态度、学习习惯、思维创新能力等非成绩性质的学习成效方面，回顾自己参与实验活动的过程，再一次固化实验过程中对自己学科探究能力以及思维方式的启发，反思自己在学习习惯以及知识技能运用上存在的不足。另外，在评价指标上，重视过程性评价指标，由教师主导对学生的过程性表现评价，依据学生学习态度、思考探究积极性，以及组内合作探究表现，评价学生实验过程中的综合表现。给予表现积极、思维过程清晰严谨、学习态度端正的学生正向鼓励评价，从教师评述方面引导学生有意识地关注自身在化学实验过程中学科素养的达成情况，引导学生更加重视自己在实验过程中的实