摘 要：化學(xué)屬于自然科學(xué)，是重要的高考科目，高考分數(shù)占比大，更是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要課程。在2017年發(fā)布的《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》）中已經(jīng)全面分析了化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的內(nèi)涵，將其作為課程目標(biāo)提出了教學(xué)改革要求[1]。在此背景下，高中化學(xué)教師必須要改革實驗教學(xué)形式，重視學(xué)生的直接操作、創(chuàng)新與論證行為，以開放、自主的實驗活動培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。本文將具體闡述通過實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)的可行路徑，如創(chuàng)設(shè)生活情境、引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗方案、組織學(xué)生自主操作實驗設(shè)備等，在實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神，希望能為各位教師帶來一定啟示。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);高中化學(xué);實驗教學(xué);教學(xué)策略

實驗是化學(xué)課程的重要組成部分，也是研究并解決化學(xué)問題的一種手段，具有操作性、直觀性、創(chuàng)新性等特點，有利于豐富學(xué)生的直接認知，便于學(xué)生通過觀察與動手操作去理解抽象的化學(xué)結(jié)論，實現(xiàn)化學(xué)知識體系的自主建構(gòu)。同時，在化學(xué)實驗教學(xué)中，高中生往往能以發(fā)現(xiàn)者、研究者的姿態(tài)去分析化學(xué)問題，感受物質(zhì)變化的條件，分析物質(zhì)的多樣性，并在分析論證的基礎(chǔ)上建立邏輯關(guān)系，樹立證據(jù)意識，形成嚴謹求實、崇尚真理的科學(xué)態(tài)度，全面培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。因此，高中化學(xué)教師在實驗教學(xué)中要尊重學(xué)生的思想、情感與行動，鼓勵學(xué)生按照自身猜想去操作實驗設(shè)備。具體來說，在核心素養(yǎng)目標(biāo)引領(lǐng)下，高中化學(xué)教師可通過如下幾種方式開展實驗教學(xué)活動：

一、以生活情境導(dǎo)入實驗活動，促使學(xué)生自主思考解題方案

化學(xué)是從分子、原子層面去分析物質(zhì)結(jié)構(gòu)、變化等問題的科學(xué)，是人類認識、改造世界的科學(xué)，與人們?nèi)粘Ｉ蠲懿豢煞?，現(xiàn)代人類社會的蓬勃發(fā)展離不開化學(xué)學(xué)科的飛速進步。從這一學(xué)科特性來說，高中化學(xué)教師在設(shè)計實驗教學(xué)方案時，應(yīng)重視生活情境的創(chuàng)設(shè)與優(yōu)化。一方面通過生活情境的引導(dǎo)，使學(xué)生形成自主分析解決實際問題的實驗操作方案;另一方面則是要組織學(xué)生了解化學(xué)對人類社會發(fā)展所做的突出貢獻，使其能端正學(xué)習(xí)態(tài)度，高度自覺地投身于化學(xué)實驗探究活動之中，由此培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。具體來說，創(chuàng)設(shè)生活情境的策略包括：

1.在課前組織生活觀察活動，根據(jù)實驗探究主題整合生活資源，引導(dǎo)學(xué)生觀察生活現(xiàn)象，從中發(fā)現(xiàn)化學(xué)問題，提出實驗探究任務(wù)。

2.在課堂上通過小實驗展示生活物質(zhì)，展現(xiàn)電教媒體等手段還原生活現(xiàn)象，使高中生能在實驗導(dǎo)入階段快速回憶起生活經(jīng)歷，憑經(jīng)驗思考、設(shè)計實驗探究方案。

以“反應(yīng)速率與反應(yīng)限度”實驗教學(xué)為例，可以準(zhǔn)備兩支試管，分別裝有0.1mol·L-1的Na2CO3溶液、NaHCO3溶液，然后分別滴入0.1mol·L-1鹽酸，引導(dǎo)學(xué)生觀察兩支試管中釋放CO2氣體的速度。根據(jù)已有認知經(jīng)驗，學(xué)生在看到實驗現(xiàn)象時能清楚地認識到化學(xué)反應(yīng)有時間快慢之分，由此思考化學(xué)反應(yīng)速率的實際意義。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生則可自主使用密閉容器裝置相關(guān)液體，分析催化劑的作用，觀察各類液體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的速率與限度，結(jié)合化學(xué)教材進行實驗解釋，分析物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的快慢，以及反應(yīng)物與生成物的數(shù)量變化規(guī)律，并使用化學(xué)符號列出相應(yīng)結(jié)論。

再如，在“粗鹽的提純”實驗教學(xué)中，可以提前整理關(guān)于使用鹽的相關(guān)視頻，展現(xiàn)人們用鹽烹飪食物的過程，吸引學(xué)生的注意力，同時提出問題：“如何提純粗鹽？”在類似問題的引領(lǐng)下，促進學(xué)生積極投身于實驗探究活動中，深刻感知化學(xué)學(xué)科的應(yīng)用價值，明白化學(xué)與人類生活密不可分，樹立尊重科學(xué)、熱愛科學(xué)的態(tài)度，重視實驗探究活動。

二、以小組合作方式開展實驗活動，培養(yǎng)學(xué)生探究與證據(jù)意識

核心素養(yǎng)理念是從學(xué)生的綜合發(fā)展、個性成長視角提出的一個新思想，關(guān)注的是學(xué)生的終身需求，旨在讓學(xué)生成為最好的自己。從這一層面來說，高中化學(xué)教師應(yīng)將實驗操作的主動權(quán)還給學(xué)生，由學(xué)生親自操作實驗設(shè)備、總結(jié)實驗現(xiàn)象，并從實驗現(xiàn)象中總結(jié)化學(xué)原理與概念，使其在實驗過程中形成良好的探究能力，樹立證據(jù)意識。在新課改背景下，自主、合作、探究模式便是基本的教學(xué)形式之一，高中化學(xué)教師也可通過這一教學(xué)模式開展實驗教學(xué)活動，不斷豐富學(xué)生的探究經(jīng)驗。

首先，明確小組實驗探究任務(wù)。探究任務(wù)可對高中生產(chǎn)生約束、引導(dǎo)的功效，小組合作學(xué)習(xí)模式要求一個小組內(nèi)的全體成員能緊密合作、互相幫助，通過布置合作式探究任務(wù)的方式將小組成員納入一個利益共同體內(nèi)，激發(fā)出學(xué)生的團隊合作意識。

其次，支持各小組自主設(shè)計實驗方案，開展實驗活動。在此環(huán)節(jié)，教師應(yīng)盡量減少教學(xué)干預(yù)，可在設(shè)計實驗方案環(huán)節(jié)幫助學(xué)生調(diào)整細節(jié)，在保證學(xué)生安全的前提下鼓勵學(xué)生按照自己的想法操作實驗，由學(xué)生進行科學(xué)解釋，在探究中學(xué)會合作，基于實驗提出假設(shè)、進行推理，找出可信證據(jù)。

以“化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能”一課教學(xué)為例，根據(jù)實驗教學(xué)目標(biāo)，可以設(shè)計如下探究任務(wù)：

認真閱讀化學(xué)教材，分析原電池的形成條件，據(jù)此設(shè)計實驗探究方案，驗證形成原電池的相關(guān)條件;根據(jù)實驗觀察分析原電池的工作原理，總結(jié)出構(gòu)成電池的基本條件。根據(jù)上述兩個實驗探究任務(wù)，設(shè)計小組合作學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，將本班認知能力不同的學(xué)生分到一個小組內(nèi)，各小組均可獲得鋅粒、銅絲、20%鹽酸溶液、硫酸銅溶液、無水乙醇等必備的實驗物品。在實驗初期，教師與學(xué)生一同總結(jié)了生活中常用的電器，如手機、電腦、電飯煲、熱水器等，由此創(chuàng)設(shè)了生活情境，同時提問：電池是怎樣發(fā)明出來的？利用了什么化學(xué)反應(yīng)原理？

這兩個問題可以恰到好處地激發(fā)出學(xué)生的求知欲，而接下來，教師可以在多媒體課件上展現(xiàn)上述兩個實驗探究任務(wù)，各小組則可自主閱讀化學(xué)教材，討論設(shè)計實驗探究方案，分析原電池的工作原理，以及形成原電池的基本條件。這樣，高中生掌握著實驗探究的主動權(quán)，他們可按照教材插圖，使用銅片、硫酸、鋅粒等，據(jù)實記錄實驗現(xiàn)象，分析發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的各個物質(zhì)，嘗試解釋原電池的工作原理。在此過程中，教師不要干預(yù)，但是要提問。如：氫元素最初存在的形式是什么？銅片上的氣體是什么？電子是因何出現(xiàn)的？等。這些問題能幫助各小組深入討論原電池的工作原理與形成條件，自主遷移已有認知經(jīng)驗，便于調(diào)動學(xué)生的思維能力，使其順利了解原電池的概念。

在本節(jié)課上，學(xué)生以小組為單位共同完成實驗探究任務(wù)，既能鍛煉學(xué)生的科學(xué)探究能力，也可激發(fā)學(xué)生的團隊合作意識，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

三、以“小講師”活動總結(jié)實驗過程，強化學(xué)生的模型認知

實驗教學(xué)并不只是停留在分析問題、解決問題層面，高中化學(xué)教師還應(yīng)引導(dǎo)高中生去總結(jié)實驗探究方法，從一個實驗中總結(jié)出同類實驗的操作方式，利用化學(xué)原理解釋實際問題，動態(tài)地分析化學(xué)問題。余文森教授在探究滲透核心素養(yǎng)教育目標(biāo)的方法與手段時提出了“讀思達”教學(xué)法，切實強調(diào)了“表達”行為的重要性，因為表達行為往往能反映出學(xué)生的思維過程、解題行為，可以具體分析高中生的思維品質(zhì)與探究行為。對此，高中化學(xué)教師則可組織“小講師”活動，由學(xué)生扮演“小講師”，負責(zé)講解實驗操作過程、具體現(xiàn)象與實驗結(jié)論，在化學(xué)表達活動中構(gòu)建化學(xué)模型，形成證據(jù)意識。

“小講師”活動具有兩種方式，一種是學(xué)生個人展開的獨立講述活動，一種是以小組為單位展開的“講師”活動。高中化學(xué)教師可根據(jù)實驗教學(xué)實際去設(shè)計“小講師”活動，鼓勵學(xué)生自主總結(jié)實驗探究過程，強化學(xué)生的模型認知意識，優(yōu)化學(xué)生的思維品質(zhì)。

在“化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能”實驗教學(xué)中，教師設(shè)計的實驗形式是學(xué)生分組實驗，所以待各小組基本完成實驗探究任務(wù)后，可以組織小組式的“小講師”活動，即各小組公平選出一名發(fā)言人，負責(zé)歸納、展現(xiàn)本小組的實驗操作過程和具體結(jié)論，且要結(jié)合實驗現(xiàn)象分析原電池的工作原理與形成條件。在這一“小講師”表達活動中，教師要認真聆聽各小組的探究結(jié)論，并匯總各小組的關(guān)鍵論點。在此過程中，學(xué)生根據(jù)電子的流動方向、電流方向書寫化學(xué)反應(yīng)式，而且還能自主分析電極材料、電解反應(yīng)與反應(yīng)類型，最終總結(jié)出關(guān)鍵結(jié)論：原電池的工作原理是氧化還原反應(yīng)。為了方便學(xué)生總結(jié)實驗結(jié)論，教師可以在黑板上畫出表格，匯總電解反應(yīng)中電子的形成、電流方向等關(guān)鍵信息。根據(jù)這一表格，一些思維敏捷的學(xué)生已經(jīng)能初步猜想原電池的構(gòu)成，即電極、電解質(zhì)溶液、導(dǎo)線。接下來，學(xué)生可以繼續(xù)在分組實驗中分析原電池的形成條件，進而再一次參與“小講師”活動。

這樣的一節(jié)課，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果將是十分理想的，足以證明小組合作探究教學(xué)模式的積極作用。

四、以拓展實驗發(fā)散學(xué)生思維，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識

在培養(yǎng)高中生核心素養(yǎng)的教學(xué)實踐過程中，關(guān)于創(chuàng)新思維品質(zhì)的培養(yǎng)一直是一個難題，因為創(chuàng)新意味著高中生要對原有實驗方案進行創(chuàng)新，尋找更適宜的實驗設(shè)備和污染較小的藥品，優(yōu)化實驗步驟，突出實驗現(xiàn)象等，對高中生的學(xué)科知識、探究能力都提出了更高的要求。然而，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識具有突出且長遠的教育價值，高中化學(xué)教師也應(yīng)鼓勵學(xué)生自主創(chuàng)新常規(guī)實驗，支持學(xué)生進行問題假設(shè)。對此，高中化學(xué)教師則可設(shè)計拓展實驗，開放實驗室，支持學(xué)生參與實驗創(chuàng)新與科學(xué)創(chuàng)造活動，保護學(xué)生的創(chuàng)新欲望，優(yōu)化學(xué)生的思維品質(zhì)。

在設(shè)計拓展實驗時，教師可注意這樣幾個問題：第一，拓展實驗的主題盡量貼合生活實際，且要以學(xué)生的實驗探究經(jīng)驗為基礎(chǔ)，保證拓展實驗的難度水平符合學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”;第二，不必拘泥于固定教材、學(xué)校資源，教師應(yīng)根據(jù)拓展實驗的具體需求引導(dǎo)學(xué)生去開發(fā)、應(yīng)用生活素材，以便更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維;第三，拓展實驗必須堅持以生為本的基本原則，教師不可過多干預(yù)，要支持學(xué)生以自主能動的姿態(tài)完成拓展實驗探究任務(wù)。

依然以“化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能”實驗教學(xué)為例，由于學(xué)生在課上通過實驗探究了解了原電池的基本構(gòu)成部分、工作原理與形成條件，教師可以設(shè)計一個拓展實驗任務(wù)：任何材料都可以做原電池的電極嗎？是否必須要使用電解質(zhì)溶液？這兩個問題可激發(fā)出學(xué)生的質(zhì)疑意識，使學(xué)生主動在實驗中驗證各類材料的導(dǎo)電性，以及離開電解質(zhì)溶液之后是否能形成原電池，便于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

待設(shè)計了這一拓展實驗任務(wù)之后，各小組則可自主搜集實驗材料，驗證各類材料是否可做原電池的電極，進一步探究電解質(zhì)溶液的作用，深入思考原電池的形成條件。如此，學(xué)生可以在拓展實驗中實現(xiàn)自主發(fā)展，這將有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

五、以實時輔導(dǎo)突出實驗精神，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神與社會責(zé)任

核心素養(yǎng)目標(biāo)從學(xué)生實現(xiàn)終身發(fā)展的關(guān)鍵能力、思維品質(zhì)兩方面提出教學(xué)要求，其中便強調(diào)“科學(xué)精神與社會責(zé)任”這一人文素養(yǎng)目標(biāo)，《標(biāo)準(zhǔn)》在解讀核心素養(yǎng)理念時也強調(diào)了“科學(xué)精神與社會責(zé)任”這一人文精神層面的具體要求。對此，高中化學(xué)教師則應(yīng)根據(jù)實驗主題滲透綠色教育、社會責(zé)任、科學(xué)精神，根據(jù)學(xué)生的實驗行為突出人文內(nèi)涵，有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神，并通過化學(xué)與人類社會發(fā)展的關(guān)聯(lián)性，激發(fā)出學(xué)生的社會責(zé)任，使高中生及時樹立高尚的理想信念。

以“氯氣的性質(zhì)”實驗探究教學(xué)為例，在實驗探究的準(zhǔn)備階段，教師應(yīng)強調(diào)嚴謹求實科學(xué)精神的重要性，告訴學(xué)生不管遇到什么樣的意外都要真實記錄實驗現(xiàn)象，如果無法驗證氯氣的性質(zhì)，則要反思實驗方案是否合理、實驗操作步驟是否規(guī)范，不能為了追求好的結(jié)果而虛構(gòu)實驗事實，一定要嚴謹認真、實事求是。在實驗操作過程中，學(xué)生要如實記錄實驗操作步驟，以便反思實驗操作是否規(guī)范。經(jīng)過告誡與提醒，學(xué)生普遍能嚴肅對待本輪實驗任務(wù)，但是有少部分學(xué)生卻依然存在浮躁、不認真、不周密的行為特性，沒有認真記錄全部的實驗現(xiàn)象，導(dǎo)致他們在分析氯氣性質(zhì)時跟不上教學(xué)進度。對此，教師要留出時間組織學(xué)生重新進行實驗操作，提醒學(xué)生一定要認真仔細。待實驗結(jié)束后，由于氯氣有一定的危害性，教師應(yīng)趁機組織學(xué)生全面學(xué)習(xí)有害氣體、液體的排放與處理方式，據(jù)此滲透生態(tài)綠色環(huán)保教育。告訴學(xué)生要時刻愛護環(huán)境，不能因為個人失誤損壞生態(tài)環(huán)境的平衡，也希望每一個學(xué)生都能從小事做起，愛護自然、維持生態(tài)平衡，在生活中也要遵守低碳生活的具體要求。

結(jié)束語

總而言之，在高中化學(xué)實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)是必要的、關(guān)鍵的，教師應(yīng)全面分析實驗教學(xué)的特性[2]，既要以生活情境創(chuàng)設(shè)良好的實驗探究氛圍，也要鼓勵學(xué)生積極參與實驗探究、實驗創(chuàng)造與實驗表達活動，在實驗教學(xué)中滲透科學(xué)精神、社會責(zé)任，全面優(yōu)化學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)，為學(xué)生的長遠發(fā)展做好充足準(zhǔn)備。

參考文獻

[1]陳梅虹.依托化學(xué)核心素養(yǎng)構(gòu)建高效化學(xué)課堂[J].考試周刊，2020（77）：121-122.

[2]何逸萍.學(xué)科核心素養(yǎng)引導(dǎo)下的高中化學(xué)實驗教學(xué)[J].試題與研究，2020（22）：14.

作者簡介：李蓮靜（1973— ），女，漢族，福建永春人，福建省永春華僑中學(xué)，中學(xué)一級，本科。研究方向：高中化學(xué)教學(xué)。

本文系福建省永春縣教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃（第一批）立項課題“新教材體系下高中化學(xué)實驗教學(xué)策略初探”（立項批準(zhǔn)號：YJ1451-016）研究成果。