以实验为载体培养学科素养的高中化学教学实践

班英

摘 要：化学实验是发展学生学科素养的重要载体，通过实验可使学生在获得知识的过程中提高关键能力，形成相应的化学学科素养。论述了高中化学教学应从引导学生整合拓展实验资源、指导学生深度解析典型实验、鼓励学生合作进行实验探究这三个方面，着力于学生学科素养的培养和发展。

关键词：化学实验;整合拓展;深度解析;实验探究;学科素养

实验是培养和发展学生学科素养的重要载体。在化学教学中，面对不同模块的内容时，教师应以实验为载体，采取不同的实验活动教学方式，促进学生核心素养的形成和发展。

一、引导学生整合拓展课本实验，有效提高学生的化学关键能力

元素化合物的内容多而杂，学生通过实验，可以充分认识到不同物质性质的差异和它们之间奇妙的变化，进一步激发学习化学的兴趣。但教材上对有些物质的重要性质所编排的实验并不全面，因此在教学中，教师在原有实验的基础上，应积极引导学生根据物质的性质对课本实验进行整合，拓展增加一些实验，将一些重要物质的性质串联起来，以利于学生的学习认知。学生通过讨论、操作、观察、纪录等活动，提高了动手能力、观察能力、表达能力;通过宏观实验现象推断及微观原子结构解释，逐步形成了宏观辨识与微观探析的素养。

【案例一】探究Al及其化合物的性质（案例均以人教版普通高中化学必修和选修课本为例）

课本实验：【3-7】Al2（SO4）3与氨水反应【3-8】Al（OH）3与盐酸、氢氧化钠溶液反应。

拓展实验：（1）在AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量，继续再向上述混合溶液中逐滴加入盐酸直至过量;（2）AlCl3溶液与NaOH溶液进行互滴;（3）将Al2（SO4）3溶液与NaHCO3溶液混合。

设计意图：认识铝盐和偏铝酸盐的性质以及它们之间的相互转化、进一步认识Al（OH）3的酸式电离和碱式电离、理解两性物质的特性以及泡沫灭火器的原理。

【案例二】探究SO2的性质

课本实验：【4-7】SO2的溶解性和漂白性、水溶液酸碱性。

拓展实验：（1）SO2制备和性质探究：用Na2SO3固体和70%的H2SO4反应，将产生的SO2气体分别通入盛有石蕊试液、溴水、酸性高锰酸钾溶液、氯化铁溶液的试管中;（2）SO2收集：用试管收集SO2气体，闻气味，再向其中加入滴有酚酞的氢氧化钠溶液。

设计意图：知道SO2的制备原理和收集，认识SO2的还原性、酸性氧化物的性质、漂白性。

【案例三】探究NO、NO2、HNO3的性质

课本实验：“科学探究”NO2尽可能多的被水吸收及循环利用

拓展实验：取50毫升一次性针筒，完成铜与浓、稀硝酸反应的实验

设计意图：认识Cu与浓、稀HNO3的反应以及NO2和NO间的转化，用一次性针筒做实验，既可避免空气的影响，也可减少对环境的污染，增强学生的环保意识。

二、指导学生深度解析实验，逐渐建立学生的化学认知模型

解析即深入分析、拆解分析。学生对化学实验都比较感兴趣，但大多数学生只限于按照步骤完成，对实验的理解不深入，更谈不上举一反三。这就需要教师指导学生对典型实验解析，除了原理、操作、现象及解释等基本内容外，还需要把实验拆解开来，以问题导引分析理解每一步操作的意义、设计意图、对实验所给数据的分析、实验的改进和评价、实验的影响因素、归纳提炼同一类实验的关键步骤和注意事项等，从而使学生体会到实验的深层价值和意义，逐渐建立认知模型，并依此解决同类问题。

【案例四】苯甲酸的重结晶

1.指导学生阅读实验，并归纳实验步骤及操作注意事项

2.拆解实验：以问题为导引

（1）溶解時烧杯规格、溶剂如何选择？采取哪些措施可加速溶解？

（2）结合苯甲酸的溶解度和实验数据，如何得到饱和溶液？

（3）为什么要趁热过滤？趁热过滤漏斗如何选择？

（4）为加快过滤的速度和得到更干燥的固体可选用什么过滤装置？

（5）冷却结晶时为什么缓慢冷却？得到的晶形有什么不同？

（6）晶体全溶后再加入少量蒸馏水的目的是什么？

（7）要得到更多的苯甲酸晶体，是不是温度越低越好？

3.归纳提炼：建立认知模型

（1）归纳重结晶适用范围、操作关键步骤、注意事项。

（2）从溶液中得到晶体或固体有哪些方法？如何选择？

三、鼓励学生进行实验探究，积极培养学生的化学创新意识

实验探究分为提出问题、做出假设、设计实验、进行实验、得出结论、交流讨论六个步骤。在教学中，教师以课本中的“科学探究”栏目、学生学习中的疑难点以及日常生活中的问题为资源，引导和鼓励学生依据自己感兴趣的内容，选取主题进行实验探究。学生通过查阅相关资料、设计实验方案、完成实验、写出实验报告等活动，充分体验探究的过程，有效地促进了科学探究与创新意识素养的形成。

【案例五】探究KI溶液在空气中的氧化

提供试剂：1mol/LKI溶液、0.1mol/LH2SO4溶液、PH=8KOH溶液、PH=13KOH溶液、淀粉溶液。

探究内容：（1）温度的影响;（2）中性、酸性、碱性介质的影响;（3）氧气浓度的影响。

笔者在多年教学中，深切体会到以实验为载体，通过多种实验活动教学方式，对培养和发展学生学科素养有着积极和独特的作用，而且从方法论的角度，在今后的化学教学中仍具有极大的探索和拓展的空间。