高中化学实验及化学学科核心素养

分类：化学论文发表 时间：2020-05-16 11:26 关注：(1)

　　文章从宏微结合，培养学生的宏观辨识与微观探析能力;利用实验现象变化，培养学生的变化观念与平衡思想;预测实验结果，提高学生的实验探究与创新意识等方面论述了高中化学实验中学生化学学科核心素养的培养策略。

　　关键词：高中化学实验;化学学科核心素养;培养策略

　　“核心素养”一词是新课程改革后出现的，指的是学生应当具备的学科知识、技能、能力，以及适应未来发展的综合素质能力[1]。对于学生而言，核心素养既是学生进行学科学习的必备能力，也是学生适应未来、寻求长远发展的必要能力。就高中化学学科而言，学生学科核心素养的形成受化学学科的特点与内容影响，具体包括宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、实验探究与创新意识、证据推理与模型认知、科学精神与社会责任等[2]。实验教学是高中化学教学的重要内容，它能培养学生的化学学科核心素养，因此化学实验教学在化学教学中占据着十分重要的地位。

　　一、宏微结合，培养学生的宏观辨识与微观探析能力

　　教师在化学实验教学中，以宏观现象为出发点，以微观分子结构分析作为落脚点，把宏观现象和微观分子结构分析结合在一起，让学生在实验中逐渐形成观察、识别化学宏观现象的能力，以及探究微观分子结构的能力[3]。这样一来，化学实验呈现出来的不再是冰冷抽象的符号，而是宏微结合的具体内容，学生也不需要死记硬背，可以通过观察宏观现象与分析微观分子结构，更好地理解并记忆化学知识点。例如，做“离子反应”化学实验时，首先，教师让学生亲自操作实验，学生通过操作可以真切的观察与识别溶液由红色变为无色，产生白色沉淀和电流计指针偏转幅度逐渐减小的宏观现象，推断出稀H2SO4与Ba(OH)2溶液发生了反应，使学生形成良好的宏观现象辨识能力。其次，教师从微观的角度让学生分析H2SO4与Ba(OH)2混合前在水溶液中微粒的存在形式，得出稀H2SO4与Ba(OH)2溶液反应的实质是H+与OH-结合生成了极弱电解质水、Ba2+与SO42-结合生成BaSO4难溶物，使溶液中离子浓度减小的反应机理。最后，让学生从宏观辨识与微观探析中得到相应的反应方程式。

　　二、利用实验现象变化，培养学生的变化观念与平衡思想

　　在操作化学实验时，经常会出现实验现象与预测实验现象不吻合的情况，出现这种情况说明化学实验蕴藏了一定的变化观念与平衡思想的哲理。因此，教师在实验教学中应当抓住这一契机，使学生形成变化观念和平衡思想，增强学生的核心素养。在具体的教学过程中，化学教师应指导学生亲自操作完成实验，让学生积极思考实验中的变化现象，探究为什么实际的实验现象不符合预测的实验现象，让学生经过讨论后得到原因。然后教师要变换实验条件，引导学生进一步思考与探究，从而让学生在实验过程中形成变化观念和平衡思想。例如，做“CH4与Cl2的取代反应”实验时，首先，教师让学生按照正确的方法和步骤进行实验，得到的现象是：试管内的黄绿色逐渐变浅，试管内壁上出现黄色的油状物质。此时，学生不禁发出疑问：“CH4与Cl2反应生成的油状物质应是无色的，为什么会是黄色呢?”教师就此情况引导学生进一步思考与探究，得到的原因是：过多的Cl2溶解在CHCl3、CCl4中才出现黄色的油状物。其次，教师把水槽中的水换成饱和的食盐水，再让学生操作实验，得到水槽中出现白色晶体的实验现象。最后，教师告诉学生饱和食盐水中存在溶解平衡的化学知识，引导学生从化学平衡角度思考白色晶体出现的原因，得到最终的正确答案。总之，通过化学实验现象的变化与成因探究，能使学生对化学中的变化观念和平衡思想有一个形象认知，增强学生的核心素养。

　　三、预测实验结果，提高学生的实验探究与创新意识

　　教师要加强化学实验教学中的实验探究，为学生提供更多的自主探究机会，以提高学生的实验探究与创新能力。首先，教师让学生根据现有的知识，发现并提出有探究价值的问题。其次，教师指导学生根据问题确定探究目的，并且设计实验方案。最后，教师让学生亲自动手进行实验探究，让学生在具体的动手操作、思考、分析过程中形成良好的实验探究与创新意识。例如，讲“苯的分子结构”时，教师引导学生提出“苯的分子结构中是否存在碳碳双键”这一探究问题，设计苯分别与酸性KMnO4溶液、Br2的CCl4溶液反应的实验方案。然后让学生亲自操作实验，根据现象得到“苯的分子结构中不存在碳碳双键”这一结论。通过这样的探究式实验教学方式，能很好地培育学生的实验探究能力与创新精神。

　　四、注重搜集实验证据，培养学生的证据推理与模型认知能力

　　为培养学生的证据推理与模型认知能力，教师在高中实验教学中可以借助发现探究式实验教学过程，引导学生大胆猜想，进行科学推理和论证，让学生收集实验中的证据并进行处理，建立相应的模型，使其结合模型进行科学的推理分析与论证，以形成证据推理与模型认识能力。例如，讲“原电池”内容时，教师就可以借助实验过程培养学生的证据推理与模型认知能力[4]。首先，教师组织学生进行实验，通过铜片与锌片在H2SO4溶液中接触而造成铜片表面出现气泡的现象，激起学生的探究兴趣。其次，让学生大胆猜测，提出“铜片表面放出气泡是因为锌失去的电子转移到铜上面了吗?”。最后，让学生收集证据并进行处理，构建原电池的工作原理模型，并验证猜想，得出结论。在这一过程中，学生针对实验现象提出疑问，然后进行实验论证、搜集证据、构建模型，最后证实猜想，不仅使学生形成了证据搜集与模型认知能力，也使其形成了严谨的科学精神。

　　五、优化实验方案，增强学生的科学精神与社会责任

　　为增强学生的科学精神与社会责任，教师在课堂做演示或学生做分组实验时，时刻要有强烈的安全意识和严谨求实的科学态度，对于教材上一些设计不合理或存在安全隐患的实验，教师可以引导学生根据教材内容，在可行性、环保性、安全性等前提下查阅文献资料，选择合适的仪器和药品，对实验进行改造，以达到更好的实验效果。在改造实验过程中，学生需要钻研教材和阅读许多的材料，可以增强学生的科学精神与社会责任。综上所述，化学学科核心素养是学生学习化学学科知识的必备素质能力，也是学生适应未来与社会的必要能力。因此，高中化学教学中应注重培养学生的化学学科核心素养，教师应加强实验教学，借助化学实验培养学生的化学学科核心素养，促进学生综合素质能力的全面发展。

　　参考文献：

　　[1]万学琴.新课改背景下提升高中化学实验教学质量的策略[J].青年时代,2017(34):206,210.

　　[2]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(2017年版)[M].北京:人民教育出版社,2017.

　　[3]周光平.在高中化学教学中核心素质培养的策略[J].中外交流,2018(26):222-223.

　　[4]龚美英.基于培养学生学科核心素养的高中化学实验教学[J].科学咨询,2018(37):97.

　　作者：叶季生 单位：福建省三明市宁化第一中学