魏春梅

(福建省漳州市龍文區(qū)龍文中學(xué) 福建 漳州 363005)

就高中化學(xué)核心素養(yǎng)來說，包括著五個方面的內(nèi)容，即宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識、科學(xué)精神與社會責(zé)任?？梢哉f，在高中化學(xué)教學(xué)過程中，教師要始終將這五點內(nèi)容貫穿在課堂教學(xué)中，幫助學(xué)生掌握化學(xué)知識，不斷提升化學(xué)學(xué)科的核心能力。以實驗教學(xué)為例來說，教師完全可以將核心素養(yǎng)貫穿其中，尤其是可以將科學(xué)探究與創(chuàng)新意識應(yīng)用在實驗教學(xué)中，確保學(xué)生可以更好的參與到實驗學(xué)習(xí)中，增強(qiáng)各項實驗學(xué)習(xí)能力[1]。本文對高中化學(xué)核心素養(yǎng)下實驗教學(xué)的優(yōu)化路徑作了較為系統(tǒng)的分析探討，現(xiàn)作如下的論述。

1.優(yōu)化高中化學(xué)實驗教學(xué)的價值

在高中化學(xué)課程體系中，很多化學(xué)知識與化學(xué)現(xiàn)象都是從化學(xué)實驗中衍生出來的，因而，引導(dǎo)高中學(xué)生探索化學(xué)實驗，實地操作化學(xué)實驗，可以增強(qiáng)高中學(xué)生對化學(xué)知識、化學(xué)邏輯、化學(xué)思維的理解與認(rèn)識，強(qiáng)化高中學(xué)生的化學(xué)理解能力，增強(qiáng)高中學(xué)生的化學(xué)思辨能力，為高中學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)與發(fā)展奠定扎實基礎(chǔ)。與此同時，依托化學(xué)實驗，高中化學(xué)教師更容易展現(xiàn)化學(xué)知識的內(nèi)涵與發(fā)展軌跡，提升高中學(xué)生對化學(xué)定理、化學(xué)實驗規(guī)律的正確認(rèn)知，豐富高中化學(xué)課程，激發(fā)高中學(xué)生對化學(xué)知識、化學(xué)實驗的探索興趣與思考激情，完善高中化學(xué)課程的發(fā)展空間。除此之外，化學(xué)實驗與化學(xué)課程具有相輔相成的關(guān)系，優(yōu)化高中化學(xué)實驗教學(xué)，可以切實增強(qiáng)高中化學(xué)教育的發(fā)展，開拓高中化學(xué)課程體系，增強(qiáng)高中學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)與理解能力。

2.高中化學(xué)實驗教學(xué)的問題

2.1 教學(xué)模式陳舊，學(xué)生興趣不足。目前高中化學(xué)課堂仍然采用滿堂灌的教學(xué)模式，這種傳統(tǒng)的單向傳授理論知識的方法迫切需要被轉(zhuǎn)變，這一陳舊的教學(xué)模式不能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性，不利于學(xué)生提供學(xué)習(xí)效率，更有甚者會導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生偏科現(xiàn)象。很多化學(xué)教師在實驗教學(xué)上對某項實驗進(jìn)行分析時，僅通過圖片或視頻來演示實驗過程，并直接將實驗結(jié)論羅列出來讓學(xué)生進(jìn)行記憶。這種單一且單向的教學(xué)方式使學(xué)生沒有機(jī)會動手進(jìn)行實驗操作或直觀地觀察到實驗過程，學(xué)生的實驗?zāi)芰Φ貌坏脚囵B(yǎng)，教師也無法獲知學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)實驗過程進(jìn)行思考和探究時的疑問和反饋，這導(dǎo)致學(xué)生對理論知識的掌握不夠深入。

2.2 實驗教學(xué)得不到足夠的重視。目前很多化學(xué)教師認(rèn)為在課堂上開展化學(xué)探究實驗沒有必要且準(zhǔn)備過程煩瑣，同時對化學(xué)實驗教學(xué)的意義認(rèn)識不足，因此對化學(xué)實驗教學(xué)不夠重視。此外，部分教師往往因為相關(guān)的實驗儀器和藥品不足或?qū)嶒灉?zhǔn)備流程煩瑣而放棄在課堂上進(jìn)行實驗教學(xué)，代之以實驗視頻進(jìn)行展示，導(dǎo)致學(xué)生得不到實驗探究的機(jī)會。探究式實驗教學(xué)伴隨于教師的講課過程和學(xué)生圍繞實驗進(jìn)行合作探討的過程中，而缺失實驗探究的課堂就使學(xué)生的學(xué)習(xí)效率得不到提升，科學(xué)思維得不到培養(yǎng)，而這歸根結(jié)底還是學(xué)校和教師對化學(xué)實驗教學(xué)不夠重視。

2.3 化學(xué)實驗教學(xué)的互動性不佳。在高中化學(xué)實驗教學(xué)中，化學(xué)教師在引導(dǎo)高中學(xué)生開展化學(xué)實驗后，并沒有給予高中學(xué)生一定的互動交流空間，沒有引導(dǎo)高中學(xué)生針對觀察到的化學(xué)實驗現(xiàn)象，開展分組討論與細(xì)致交流，以至于高中學(xué)生對化學(xué)實驗教學(xué)的理解比較表面，難以全面深入。在化學(xué)實驗開展過程中，高中學(xué)生也沒有充足的互動交流機(jī)會，而是獨自開展化學(xué)實驗操作，在化學(xué)實驗結(jié)束后，高中學(xué)生也沒有圍繞化學(xué)實驗過程與實驗結(jié)果開展互動交流的空間，這都導(dǎo)致高中學(xué)生對化學(xué)實驗教學(xué)的興趣不大，對化學(xué)實驗結(jié)果的理解不深，對化學(xué)實驗原理認(rèn)識不足的問題。

3.高中化學(xué)課堂演示實驗教學(xué)的方法

3.1 注重實驗教學(xué)中基礎(chǔ)知識的滲透?；A(chǔ)知識的教學(xué)始終都是化學(xué)課堂教學(xué)的重點，教師要給予高度的重視，將基礎(chǔ)知識有效滲透到實驗教學(xué)中，確保學(xué)生在動手操作與獨立思考的過程中更深層次的理解基礎(chǔ)知識[2]。具體來說，在實驗教學(xué)的過程中，教師可以先向?qū)W生介紹有關(guān)的基礎(chǔ)知識，并且可以通過舊知識來帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識，以此將新知識與舊知識聯(lián)系起來，幫助學(xué)生建構(gòu)知識體系，更好的鞏固化學(xué)知識。相信通過這樣的課堂教學(xué)，學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握能力與理解能力均可以大大提升，對進(jìn)一步培養(yǎng)高中化學(xué)核心素養(yǎng)會有十分大的裨益。

比如在蘇教版必修一《含硫化合物的性質(zhì)和應(yīng)用》這一節(jié)教學(xué)時，涉及到這樣的一個實驗，即“研究濃硫酸與木炭粉在加熱條件下反應(yīng)的產(chǎn)物”。在之前的理論知識學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)對濃硫酸以及木炭粉的知識有一定的了解，可以猜想出所生成的產(chǎn)物可能是CO2(二氧化碳)、SO2(二氧化硫)?；趯W(xué)生腦海中已有的這一種舊知識體系，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生去親身操作實驗，并可以在實驗過程中向?qū)W生提出具體的問題，即“同學(xué)們，在實驗過程中可以看到，A燒瓶中的品紅溶液發(fā)生了褪色現(xiàn)象，但C燒瓶中的品紅溶液卻沒有發(fā)生褪色現(xiàn)象，你們能說一說是為什么呢？”在探究這一問題的過程中，學(xué)生會不可避免的去將舊知識與新知識聯(lián)系起來，課堂學(xué)習(xí)能力與思維可以得到很好的提升。除此之外，在進(jìn)行基礎(chǔ)知識的教學(xué)時，教師可以考慮使用推理法、多媒體教學(xué)、聯(lián)想法、比較法這些方法來進(jìn)行化學(xué)實驗中基礎(chǔ)知識的滲透教學(xué)，既掌握知識也解決實驗過程中的諸多問題，以此來落實化學(xué)核心素養(yǎng)的培育。

3.2 引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察和探究實驗現(xiàn)象。從高中化學(xué)的核心素養(yǎng)這一角度來說，其中的宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想對應(yīng)著化學(xué)實驗的現(xiàn)象觀察和原理探究，集中體現(xiàn)出了化學(xué)實驗觀察與探究的重要性?；诖?，在化學(xué)實驗教學(xué)的過程中，教師要積極引導(dǎo)學(xué)生去觀察實驗現(xiàn)象和探究實驗原理，以求對實驗形成一個系統(tǒng)且深刻的理解，更好的培養(yǎng)化學(xué)核心素養(yǎng)。

比如在蘇教版必修一《探究金屬鈉的性質(zhì)》這一節(jié)教學(xué)中，在實驗過程中學(xué)生要認(rèn)真去觀察四個方面的現(xiàn)象。一是當(dāng)金屬鈉保存在煤油中時，可以發(fā)現(xiàn)金屬鈉可以呈現(xiàn)出銀白色的金屬光澤，且密度大于水，質(zhì)軟；二是當(dāng)將金屬鈉放置在蒸發(fā)皿中，繼而使用酒精燈加熱時，可以發(fā)現(xiàn)金屬鈉可以融成閃亮的小球，并且會劇烈的燃燒，燃燒過程中會產(chǎn)生黃色的火焰；三是若是將金屬鈉暴露在空氣中，則鈉會在短時間內(nèi)變白，且失去光澤；四是將金屬鈉放置在水中時會發(fā)生較為劇烈的反應(yīng)，此時鈉會浮在水面上，并可以融成閃亮的小球，在四處游動的過程中會發(fā)出“嘶嘶”的聲響。在觀察到這些實驗現(xiàn)象后，學(xué)生會自主的參與到不同現(xiàn)象的探究中去，認(rèn)真去思考為什么會發(fā)生這樣的現(xiàn)象，在探究的過程中可以讓學(xué)生形成反思意識，在一步步的反思中可以走向核心素養(yǎng)，可以幫助學(xué)生更好的理解化學(xué)實驗現(xiàn)象。

3.3 通過培養(yǎng)學(xué)科能力優(yōu)化實驗教學(xué)。在化學(xué)實驗教學(xué)過程中，往往會涉及到較多的專業(yè)知識，若是學(xué)生缺乏知識的積累和學(xué)科能力勢必影響實驗學(xué)習(xí)質(zhì)量。為此，在優(yōu)化實驗教學(xué)路徑時，教師要將學(xué)生的學(xué)科能力培養(yǎng)始終放在重要位置上，確保學(xué)生有參與實驗學(xué)習(xí)的能力。具體來說，探究能力、動手操作能力、創(chuàng)新能力是學(xué)生在化學(xué)實驗學(xué)習(xí)過程中必須具備的三種能力，教師要始終做好學(xué)生這三種能力的培養(yǎng)。

在探究能力的培養(yǎng)中，教師可以結(jié)合實驗要求和特點來提出具體的探究能力，讓學(xué)生可以帶著問題參與到實驗中。比如在蘇教版必修二“鎂條和水的反應(yīng)”這一實驗中，教師可以向?qū)W生提出這樣的探究問題，即“在鎂條和熱水的反應(yīng)過程中，可以生成Mg(OH)2(氫氧化鎂)和H2(氫氣)，因為Mg(OH)2是呈堿性的，所以會在遇到酚酞變紅，但為什么過一段時間之后會變?yōu)闊o色呢？”在提出這樣的一個問題后，可以讓學(xué)生先獨立思考，而后以實驗小組的形式繼續(xù)探究討論，并結(jié)合實驗結(jié)果來作出分析，相信此時可以很好的培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。

在動手操作能力的培養(yǎng)中，教師要科學(xué)地去創(chuàng)設(shè)實驗情境，促使學(xué)生可以感受到實驗學(xué)習(xí)的趣味性，繼而愿意參與到實驗中來。在實驗過程中，教師要引導(dǎo)每位學(xué)生均參與在實驗中，可以考慮為每一位學(xué)生分配實驗任務(wù)，以此激發(fā)出學(xué)生的主觀能動性，可以全身心的參與到實驗中，通過動手操作來獲得真知。在創(chuàng)新能力培養(yǎng)中，教師要為實驗留一下可以思考和創(chuàng)新的空間，鼓勵學(xué)生去進(jìn)一步去探究和創(chuàng)新，尋找到實驗操作的新理念和新方法，這對提升學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)會有更顯著的作用[3]。

3.4 把握化學(xué)實驗教學(xué)過程中的重點策略。在新課程改革背景下，化學(xué)實驗教學(xué)與核心素養(yǎng)培養(yǎng)之間的聯(lián)系更為緊密，為更有效的提升化學(xué)實驗教學(xué)的質(zhì)量，教師必須注重有效教學(xué)策略的應(yīng)用?？偟膩碚f，在化學(xué)實驗教學(xué)過程中，教師要非常注重兩點教學(xué)策略的應(yīng)用，一是“手腦并用”策略，二是“單兵、組合作戰(zhàn)”策略。

在“手腦并用”策略的應(yīng)用過程中，教師要始終確保學(xué)生可以將手與腦同時應(yīng)用起來，避免學(xué)生出現(xiàn)只動手而不動腦的情況，嚴(yán)格踐行陶行知先生所提出的“教學(xué)做合一”的教學(xué)思想。具體來說，教師要引導(dǎo)學(xué)生一起去明確實驗的目標(biāo)，實驗?zāi)繕?biāo)不僅可以是原理目標(biāo)或現(xiàn)象目標(biāo)，也可以是探究性目標(biāo)，總之需要學(xué)生明確應(yīng)該朝著哪一個方向去學(xué)習(xí)。在確定實驗?zāi)繕?biāo)后教師可以將課堂交給學(xué)生，以此來解放學(xué)生，踐行陶行知先生所提出的“六大解放”這一教育思想。在這樣的教學(xué)模式下，學(xué)生可以有足夠的空間與時間去自主探究實驗，實驗思維也可以得到極大的拓展，此時可以幫助學(xué)生形成手腦并用的內(nèi)在驅(qū)動力，實驗教學(xué)的質(zhì)量自然可以得到提升。

在“單兵、組合作戰(zhàn)”策略的應(yīng)用過程中，教師需要始終認(rèn)清楚一點，即高中化學(xué)實驗的內(nèi)容是較為豐富的，且涉及到較多的知識點，有很多的實驗需要學(xué)生共同去完成，因而必須在實驗教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)能力。比如在蘇教版必修一《銅與濃硫酸反應(yīng)》這一實驗教學(xué)中，教師要確保學(xué)生通過操作這一實驗可以清楚的認(rèn)識到銅與濃硫酸反應(yīng)可以放出能夠讓紫色石蕊變紅的氣體。雖然這一實驗看起來較為簡單，但在實際操作過程中要想取得完美的效果是有一定難度的，因而教師可以考慮將班級學(xué)生分為多個學(xué)習(xí)小組，讓學(xué)生以小組的形式來開展實驗操作，以此培養(yǎng)學(xué)生的實驗合作意識與能力。具體來說，在“銅與濃硫酸反應(yīng)”這一實驗中，會出現(xiàn)三種情形，第一種是5Cu+H2SO4(濃)=3CuSO4+Cu2S↓+4H2O，第二種是Cu2S+2H2SO4(濃)=CuSO4+CuS↓+SO2↑+2H2O，第三種是Cu2S+2H2SO4(濃)=CuSO4+SO2↑+S↓+2H2O。學(xué)生通過分析這三種情形可以發(fā)現(xiàn)，與銅過量和硫酸過量有著十分大的關(guān)系，這可以引導(dǎo)學(xué)生在實驗過程中深入的去思考，并在分步嘗試的過程中一步步理解實驗現(xiàn)象，在邊看邊做邊思考的過程中可以很好的培養(yǎng)動手動腦、自主合作的能力。

3.5 搭建化學(xué)實驗與化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)之間的橋梁。核心素養(yǎng)培育始終都是高中化學(xué)實驗教學(xué)的重要目標(biāo)，因而教師必須確保所開展的實驗教學(xué)可以緊緊圍繞著核心素養(yǎng)來進(jìn)行。從理論角度來說，化學(xué)這一門學(xué)科要始終以實驗為基礎(chǔ)，在實驗教學(xué)的基礎(chǔ)上來幫助學(xué)生更好的培養(yǎng)核心素養(yǎng)。從實踐的角度來說，教師在培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)時，要積極去創(chuàng)新課堂教學(xué)理念與模式，對化學(xué)實驗教學(xué)作不斷的優(yōu)化。只有這樣，才可以真正有效的培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。在實驗教學(xué)的過程中，教師要不斷對自己的教學(xué)理念與模式作出改變，努力搭建化學(xué)實驗與化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)之間的橋梁，通過自己的“教”去引導(dǎo)學(xué)生可以參與到“學(xué)”中來，并且要在學(xué)生“學(xué)”的過程中將核心素養(yǎng)始終貫穿起來。除此之外，在實驗教學(xué)過程中，教師要帶領(lǐng)學(xué)生從兩個方面來積累化學(xué)知識與經(jīng)驗，一是理論學(xué)習(xí)，二是實踐探索，讓學(xué)生在理論學(xué)習(xí)的過程中可以積極探究，不斷的去提升自己的化學(xué)思維，逐步找到屬于自己的化學(xué)核心素養(yǎng)培育途徑。

3.6 結(jié)合生活實際，設(shè)計化學(xué)實驗。學(xué)生的動手能力不足，究其原因主要是由于高中化學(xué)在日常教學(xué)中與學(xué)生的日常生活的距離過遠(yuǎn)，使得學(xué)生不能夠通過日常生活中隨處可見的現(xiàn)象來理解化學(xué)實驗中出現(xiàn)的原理以及方程式等，容易使得學(xué)生產(chǎn)生距離感，進(jìn)而造成學(xué)生對學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣下降，甚至造成厭學(xué)等問題的出現(xiàn)。要想解決這個問題，高中教師首先要把高中化學(xué)書本中的實驗與日常生活中所遇到的各種現(xiàn)象結(jié)合起來，使學(xué)生可以通過日常生活中的不同現(xiàn)象來理解高中化學(xué)課本中出現(xiàn)的內(nèi)容與原理。同時也能讓他們明白高中化學(xué)中出現(xiàn)的各種方程式、原理以及實驗都是對于他們生活有相當(dāng)大的幫助的。同時，教師也要對相關(guān)的教學(xué)資料進(jìn)行整理，讓同學(xué)們明白化學(xué)來源于生活，這在教會學(xué)生化學(xué)相關(guān)理論知識的同時，也培養(yǎng)了他們的社會責(zé)任感，有利于學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。其次，教師把學(xué)生們生活中的一些現(xiàn)象與化學(xué)實驗結(jié)合，也可以鼓勵學(xué)生們自我探索，有利于消除學(xué)生思維定勢，加強(qiáng)邏輯思維的培養(yǎng)。第三，教師要通過日常教學(xué)的活動中逐漸了解學(xué)生的興趣愛好，通過了解學(xué)生的興趣愛好，拉近與學(xué)生的距離。通過與學(xué)生之間的溝通來與學(xué)生做朋友，這樣不僅能夠更好地了解到學(xué)生的目前學(xué)習(xí)狀況以及遇到的學(xué)習(xí)困難，也能夠從學(xué)生的愛好入手，潛移默化地培養(yǎng)他們對于化學(xué)的動手能力以及對于化學(xué)的興趣。

3.7 化學(xué)實驗虛擬化。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，越來越多的教師開始使用多媒體演示技術(shù)，輔以圖片和音視頻等進(jìn)行化學(xué)實驗過程的演示。多媒體便于演示實驗過程，視聽效果有所增強(qiáng)，但學(xué)生不能自主進(jìn)行化學(xué)實驗方案的設(shè)計并對其過程進(jìn)行觀察和探究，缺乏沉浸感和參與感。而NOBOOK虛擬化學(xué)實驗室(簡稱NB)作為目前唯一的一款完全具備探索性的虛擬實驗室軟件，提供了超強(qiáng)的互動可能性并增強(qiáng)了學(xué)生參與實驗的沉浸感。學(xué)生在虛擬化學(xué)實驗室內(nèi)能夠進(jìn)行自由組裝實驗，所有實驗操作均能將實驗現(xiàn)象的仿真動畫呈現(xiàn)在屏幕上，且實驗現(xiàn)象的相關(guān)實驗數(shù)據(jù)十分準(zhǔn)確。和傳統(tǒng)現(xiàn)實實驗室相比，NB具備了低成本、超越時空限制、高度可重復(fù)性和安全性的優(yōu)勢。因此，虛擬化學(xué)實驗室軟件的應(yīng)用能夠降低學(xué)校教學(xué)經(jīng)費，避免教師因?qū)嶒炇胰狈λ幤泛蛯嶒瀮x器而放棄進(jìn)行化學(xué)實驗教學(xué)。無論學(xué)校是否設(shè)有化學(xué)實驗室，學(xué)生和教師都可以不受空間和時間的限制，在虛擬化學(xué)實驗室軟件中進(jìn)行實驗操作。由于虛擬實驗室內(nèi)的藥品和實驗器材可以不受限制地獲取，因此學(xué)生可以多次重復(fù)實驗操作，掌握實驗操作技能和理論知識。大部分學(xué)校的化學(xué)實驗室由于某些藥品或?qū)嶒瀮x器具備危險性而不允許學(xué)生進(jìn)行操作，而應(yīng)用虛擬實驗室系統(tǒng)則可消除這些安全隱患，同時能夠消除學(xué)生在安全方面的顧慮。通過開展基于NB的虛擬化學(xué)實驗的教學(xué)活動，能夠有效調(diào)動學(xué)生參與化學(xué)實驗的積極性，從而能夠更好地開展化學(xué)實驗教學(xué)。隨著信息技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，虛擬化學(xué)實驗室以其多方面的優(yōu)勢成為改善化學(xué)實驗教學(xué)的新工具。目前虛擬化學(xué)實驗室已被應(yīng)用在很多發(fā)達(dá)地區(qū)的中學(xué)課堂中，化學(xué)實驗虛擬化將成為未來化學(xué)實驗教學(xué)的發(fā)展方向，將在培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)方面發(fā)揮重要作用。

4.結(jié)語

新課程改革向高中化學(xué)實驗教學(xué)所提出的諸多要求，教師務(wù)必給予高度的重視，并在實驗教學(xué)的過程中貫徹和落實，借助實驗教學(xué)的載體來培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。在優(yōu)化實驗教學(xué)途徑時，教師要非常注重實驗教學(xué)中基礎(chǔ)知識的滲透，認(rèn)真去培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科能力，并努力搭建起化學(xué)實驗與化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)之間的橋梁。除此之外，教師要緊緊把握好“手腦并用”策略與“單兵、組合作戰(zhàn)”策略，引導(dǎo)學(xué)生在實驗過程中培育更多的學(xué)習(xí)能力，確保學(xué)生可以更好的參與到化學(xué)實驗學(xué)習(xí)中來，實現(xiàn)核心素養(yǎng)的培育目標(biāo)。