以发展高中化学学科素养为目的的实验教学策略

孙军朝

摘 要：化学学习是高中生一项重要任务，学习中必须逐渐培养学科的核心素养，即“宏观辨识与微观探析”，“变化观念与平衡思想”，“证据推理与模型认知”，“实验探究与创新意识”，“科学精神与社会责任”五大核心素养。下面笔者以“以氯气制备实验”为例，进行高中化学学科学习的探究与讨论，希望对高中化学教师实验性教学有所帮助。

关键词：高中化学;核心素养;实验教学;氯气制备

引言：伴随着教育改革的推进，化学教育中的核心素养的培养逐渐深入人心，刻不容缓。现阶段，化学实验的标准不断提升，对于化学教师而言创新化学教育理念与教学手法势在必行。对于高中化学老师来说，通过实验教学培养高中生核心素养是非常高效的一种形式。下面我将以“氯气制备实验”为例，探讨发展高中化学素养实验教学策略，希望对高中生化学实验学习有所帮助。

一、教材中氯气制备实验的简介

氯气制备是高中化学重要的气体制备实验之一，它的实验操作一直备受重视。实验室制取氯气的反应原理为：

4HCl（浓）+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O

该装置的实验基础来自初中化学制取O2、CO2等实验，必修一教材中提供的实验仪器和试剂相对简单：实验装置如下图所示。

但实验过程中需要注意的细节很多：1、装置气密性检查;2、加热速度的控制;3、多余氯气要用NaOH溶液吸收;4、当颜色变化时，停止酒精灯加热;5、在实验结束后先撤导管，再撤酒精灯，防止水倒流，导致爆炸，。

二、改进和优化实验，培养学生的学科素养

（一）“实验探究与创新意识”的培养

“实验探究与创新意识”是教师在实验中培养学生敢于创新、大胆质疑的科学精神，就氯气制取而言，老师可通过引导学生改进实验装备与步骤来培养他们的科学探究精神与创新思维。在老师的引导和帮助下，形成合理的试验方案。改进后的装置氯气制取实验流程如图所示。

改进后的氯气制取装置有以下優点：1、从发生装置中出来的气体先通过饱和NaCl除去杂质氯化氢;2、通过浓硫酸除去水;3、氯气有毒，不能直接排放，需用氢氧化钠溶液吸收。这样一举多得，通过改进实验帮助学生培养科学探究与创新思维。

（二）“变化观念与平衡思想”的培养

“变化观念与平衡思想”意味学生了解的物质是运动和变化发展的，了解化学实验中变化需要特定的要求，且有一定的规律;化学变化的本质就是新物质的生成，伴随着能量转换的发生;学生要知道化学变化有限度，是可以调控的。高中生在培养变化观念与平衡思想后能多角度、全方面、动态地分析化学反应，并且运用化学原理知识解决生活中实际问题。

氯气制取的实验中，随着化学反应的发生，浓盐酸的浓度不断降低，当浓盐酸浓度达到特定数值后，反应便会停止。因为浓盐酸易挥发，因此在实验过程中用酒精灯缓缓加热，不可猛火快速加热。充分说明了实验中物质是不断变化的，其变化也是有条件的。实验过程中，在学生对实验变化的发现与关注进而让他们理解化学量变到质变的规律后，老师可以再进一步从联系发展和动态平衡两个方面解析化学反应的发生，预测在相同或者特定条件下相关物质将会发生的化学变化。

（三）“宏观辨识与微观探析”的培养

“宏观辨识与微观分析”就是强调从宏观层面去了解具体物质，在此之后通过微观分析观察去探究物质的化学性质，因此建立“物-构-性”特殊的关系，这一思想在高中化学学科核心素养中有着举足轻重的作用。

在氯气制取优化实验中，同学们观察到黄绿色气体充满整个集气瓶，则代表着氯气已收集满，这就是“宏观辨识”素养的培养。在氯气制取原理的分析时，化学教师帮助班级学生从微观角度进一步分析实验过程中发生的微观细小的变化和微观电子转移情况，进而掌握氯气制取实验中化学反应的氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物，同时提示班级学生注意浓度较高的盐酸在反应过程中所表现的特殊性。教师与学生通过这样全面而又细致的剖析，学生的“微观探析”素养自然而然也会得到某种特殊的锻炼。

（四）“证据推理与模型认知”的培养

上面指出，氯气制备实验装备基础来自初中化学实验制取O2、CO2等实验装备。教师在指导学生学习完成氯气制取实验流程后，引导学生回忆初中氧气、二氧化碳、氢气的制取实验，进而总结归纳实验室常见气体制取的思路和方法，进一步形成气体制取实验体系，建立实验室制取气体的模型，帮助学生融会贯通，举一反三。在较大程度上为高中生“模型认知”素养的培养起到了较大作用。

（五）“科学精神与社会责任”素养的培养

化学学科核心素养中的“科学精神与社会责任”素养体现学生对化学知识学习的态度，这是一种踏实严肃的科学态度和终生学习的态度，具有可持续发展意识和绿色化学观念。这种“科学精神”需要潜移默化的渗透与指导。

提高高中生的社会责任感，化学学科有着得天独厚的优势，那就是化学与人们日常生活紧密相连。教师要善于通过平时的知识探究过程让学生明白学好化学是为人类发展服务的，要用化学知识去解决化学带来的不利影响。在氯气制取实验中，教师通过氯气尾气吸收以及氯气在生活中的应用，紧密联系实际，有助于培养学生的“社会责任”。

三、结语

综上所述，现阶段高中化学教育主张学科教学手法要由传统的死记硬背课堂模式向自主探索、能力培养层次发展。在化学学习中，学生要充分表现他们学校化学学科学习的自我把控性和主观能动性，教师也要切实将实验教学落实到课堂实验改进与优化的探讨、创新和实践过程中。高中学生的思维积极性和实验潜能被最大程度地挖掘，化学学科核心素养被充分彰显和锻炼。

参考文献

[1]包义才.初中化学实验有效教学的策略思考——以“制取氧气”教学为例[J].试题与研究：教学论坛，2017：17.