发展学科核心素养反思高中化学实验教学

摘 要：本文针对目前中学化学实验教学中存在的一些问题，如：“过分强调教材与实验的一致性，重演示实验轻学生实验，重实验结果轻实验过程”等问题，重新审视实验在中学化学教学中的地位和作用，对实验教学中的某些习惯性做法进行了反思，并提出实验教学的一些新思路和新策略。

关键词：化学教学;实验;探究;学科核心素养

在目前中学化学实验的实际教学中，常常只重视其作为教学方法和手段的一面，而忽视其作为化学重要教学内容的一面。致使学生实验能力不能达到课程标准的要求，难以形成学科核心素养。如何在课堂教学中改进实验教学，我对某些习惯做法进行了反思，改革了实验教学方式。积累的一些经验总结如下，希望在探究的路上一边总结一边进步，探索出实验教学的更好的思路。

一、 明确实验在课堂教学中的地位和作用

（一）实验是化学教学内容的重要组成部分

化学是在原子、分子水平上研究物质组成、结构、性质、变化及其应用的一门基础学科，更是现代社会日益发展的材料、环境、能源等科学的重要基础。因此中学生学习化学的主要途径应该是实验，课本上大多数的化学知识必须通过实验来展示。如果以在黑板上写反应方程式、背实验现象的方式来学习化学，学生常常会感到化学内容庞杂、规律性差、难以推理和记忆，老师会觉得化学难教。所以，实验教学应该从方法论的角度训练学生科学的实验思想和实验方法，并且加大简单实验设计的力度。

（二）实验的基本功能是帮助学生形成知识

实验教学通过直观、生动的实验（包括实验方案本身和实验现象）给学生提供一个模仿的范例、思考的基点，向学生展示化学知识的形成过程，把相对较为孤立、抽象的学习内容变得活生生，更具有真实性和情境性，因而更能激发学生的学习兴趣，激励和驱动学生的思考，更容易帮助学生自主构建认知图式。

二、 不断修改和完善实验教学的方法

从素质教育的观点出发，中学化学实验教学要增加实验的探究性和创新性，让学生充分体验探究的乐趣，激发对未知世界的好奇心，满足心智发展的需要。在课堂教学中我们可从以下几方面入手。

（一）创设探究情景，激发探究兴趣，培养问题意识

知识始于问题。敢于提问、善于提问的“问题意识”是科学素养的核心。如果没有问题，也就没有探究的兴趣和必要。中学生受生理、心理和知识水平的限制，缺乏敏锐的观察力，甚至对一些异常现象也视而不见，不能发现问题。教师的任务就是创设一定的情景，激发矛盾，促使学生提出问题。

[案例1]在《乙炔》的实验教学中，我的设计方法是：首先提出问题：“水能灭火吗？”学生高一学过钠的知识后知道不一定;然后，我让学生进行了一个改进后的小实验，往装有电石的铁坩埚中滴水并点燃，等待火变小以后再滴加水，发现火又变大了，他们的学习兴趣立刻被激发了;接着，我让学生观看了一则关于火灾救援现场的新闻报道，看后议论纷纷，学生提出了许多感到困惑的问题，如：（1）现场是什么物质燃烧而产生浓浓的黑烟？（2）为什么有的地方可以用水来灭火，有的地方不可以？（3）火灾是怎样产生的？（4）什么物质燃烧的火焰能产生那么高的温度能把建筑物里的钢筋烧熔了？等等。教师这时把学生提出的问题进行归纳，结合模拟实验中的实际情况，通过实验现象回答上述问题，并归纳出乙炔的一些性质和实验室制法。由于实验探究情景与日常生活，与学生的切身感受紧密联系，学生探究的热情很高。

（二）参与问题研究，体验探究过程，培养科学方法

如果在教学中引导学生参与问题研究及设计实验方案的过程，学生不但逐步认同了实验方案，自己总结操作注意事项，而且在多种方案的比较过程中，逐步掌握方案评价的方法。最终模仿老师应用知识的方法和手段，独立得出结论，甚至创造性地得出结论，使所学知识得以应用。

[案例2]在学习《铁化合物和亚铁化合物间的相互转变》时，绝大多数学生是不理解为什么要用KSCN溶液来指示“Fe2+与Fe3+的转化”。我首先让学生观察氯水、KSCN溶液、FeCl2溶液和FlCl3溶液的颜色。设问“如何判断Fe2+转化成了Fe3+？”学生回答“由溶液颜色的变化来判断，溶液由浅绿色变成棕黄色。”接着我各取少量氯化亚铁和氯化铁溶液，加水稀释，随着水量的增加，两种溶液的颜色都逐渐变浅直至变成接近无色。这时学生意识到自己的方法并不可靠，至少在离子浓度很稀时不可靠。最后我再分别滴加几滴KSCN溶液，氯化铁溶液变为血红色，而氯化亚铁溶液不变色。此时我再做课本上的演示实验，学生不但接受了我的实验方案而且知道自己的方案的局限性，深刻理解了实验的不确定性，即：化学现象的出现是有一定条件的。

（三）注重观察顺序，掌握观察方法，培养观察品质

在教学实践中，常常发现有的学生在观察实验或自然现象时，表达不完整，零乱无序，避重就轻，难以抓住事物的本质特征。要改变这种现状，必须培养他们有条不紊地按顺序进行全面观察的技能和方法，也就是要训练学生由先到后、由左到右、由远及近（或由近及远）、由上到下（或由下到上）、由外到内（或由内到外）、由显到微（或由微到显）、由整体到局部（或由局部到整体）地进行观察。

[案例3]以“钠与水反应”为例，实验前应让学生明确实验的目的是检验“钠是否能与水反应，如果反应，产物可能是什么？”实验观察的对象是“钠”和“水”，观察的内容是“钠”和“水”在反应前、反应中、反应后的性质、状态等变化情况。可设计如下的观察记录表：

（四）抓住反应本质，引导现象分析，培养归纳能力

教师在设计教学过程设计中，重点应放在对实验现象的分析，可设计一系列有梯度的问题组，由表及里，层层深入，引导学生的思维，在对实验现象的分析中认识、把握化学反应中的规律，自己得出结论，并进行讨论和应用，从而理解概念的内涵与外延，掌握原理的内容与思想，能够恰当地应用概念和原理来解决实际问题。

[案例4]我在《盐类的水解》一节教学过程中，先设计一个学生实验，测定纯水、NaCl、CH3COONa、NH4Cl溶液的pH值，让学生通过亲自动手实验，发现盐的水溶液也有酸碱性，与原有认知结构产生冲突。然后提出“为什么醋酸钠溶液显碱性？”这时如果要学生自己分析实验现象，学生会感觉无从入手，找不到思维的方向。此时我们抓住这个问题的核心和本质——“水电离平衡的移动”，并设计问题情景进行点拨：（1）醋酸钠晶体中有哪些离子？（2）醋酸钠溶液中有哪些离子？溶液中有哪些电离过程？（3）它们能否结合成难电离物质？（4）离子相互作用时对水的电离平衡有何影响？（5）最终会引起溶液中[H+]与[OH-]如何变化？引导学生从水的电离平衡来考虑问题。有了实验提供的基本实验事实，再加上这组问题的引導、分析，学生自己就可抽象出盐类水解的概念。

在这里，学生通过实验感性材料，通过实验现象分析参与概念形成过程，不但有利于概念自身的教学，而且能够向学生传授良好的学习方法，有利于学习能力的培养。

总之，实验教学的改革是化学教学改革中永恒的重点和热点。我们要从认识论和实验方法论的角度出发，让学生参与实验探究方法来发展学生形成知识的能力，训练学生科学的实验思想和方法。基于化学学科核心素养的实验教学方法可以引导学生实现学习方式的转变，从关注学什么，转变为如何学和学会学习;从关注自我学习，转变为团队合作与沟通;可以培养适合现代社会发展所需要的高素质人才。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部制定.普通高中化学课程标准[M].北京：人民出版社，2017.

[2]夏春涛，丁志强.中学化学课堂实验教学的创新与探索[J].实验与创新思维，2003（1）.

[3]宋心琦.有关化学实验改革的想法与建议[J].化学教育，2001（10）.

作者简介：

李志敏，广东省佛山市，李兆基中学。