实验教学中培养学生化学核心素养的策略探究

卜兆军 杨斌

化学课程以实验为基础，通过化学实验教学，激发学生学习化学的兴趣，帮助学生建立感性认识，认知化学规律，激发学生探究化学知识的欲望，从而建构自我的化学概念和知识体系，提高化学教学质量。因此，化学实验教学成为培养高中生核心素养的关键所在。高中化学学科核心素养内容包括“证据推理与模型认知”“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“实践探究与创新意识”“科学精神与社会责任”，教师需通过化学实验教学培养学生的化学核心素养，使学生真正练就其终身受用的能力。

一、化学实验教学培养学生学科核心素养的重要性

当今基础教育中的一个热门话题就是要培养学生的学科核心素养，这也成为化学学科紧随新课改步伐进行教学改革的一个重要内容。教师通过开展化学实验教学逐步培养学生的学科素养，对提升学生学习化学的主动性与积极性具有非常大的作用。化学实验教学基于学生对化学知识的掌握，旨在增强学生的动手操作能力，以及加强对化学知识的情感体验，化学思维得以培养，而且学生的探究精神、科学精神及严谨态度等都能得到培养。面对化学知识的多样性，教师要切实培养学生的化学思维，才能真正提升学生学习化学的效率，做到融会贯通、举一反三。在具体的学习过程中，学生既要掌握基础知识，还要学会运用知识去解决问题。而提升学生化学应用的能力，则对帮助学生形成学科核心素养具有极大的促进作用。化学实验教学使学生在动手操作中不断提高运用能力，从而通过参与实验过程更深入地了解物质的性质。所以说，化学实验教学对培养学生的核心素养具有极为重要的现实意义。

二、当前化学实验教学中存在的问题

化学学科所涉及的知识范围较为广泛，但是比较抽象，并且实验教学也比较多。培养学生的化学核心素养，就必须围绕化学实验教学中的现状及存在问题进行深入研究，以此来制定有效的解决策略。

首先，教师课前准备的工作不够充分。在实验教学中，教师应根据教材中的具体实验步骤准备相关的实验药品及器具。但从现实教学中发现，有的教师在课前的准备工作并不完备，比如对实验器材的机密性和安全性等未能充分确认，对实验药品是否过期及一些特殊化学药品的性质是否发生变化未能及时进行管理，这些都会影响学生参与实验的效果。化学实验教学前，教师一定要检查化学实验的器械以及实验药品，因为一些化学实验所需药品的保质期较短，教师应定期对实验室加强管理，避免实验中出现失误。

其次，化学实验教学受制于应试教育。当前我国的教育仍然是应试教育，一些教师直接放弃带学生到实验室进行实验，而利用黑板上讲解或者多媒体演示的方式取代化学实验教学，只是让学生对实验的重点内容进行标注或者背诵。实际上，这样的做法完全背离了化学实验教学的初衷，学生无法通过动手实践对真实化学现象进行观察，也无法深入理解抽象的理论知识，而且一些疑惑迟迟得不到解决，也因此容易失去学习兴趣。

最后，有的化学实验的教材内容与实际不相符。当前不少化学教材以及大纲中对于化学与生活、与环境、与科技之间的相互结合越来越重视，也激发了学生学习化学的兴趣，感受到化学实际上离生活并不遥远。但是在化学实验中，一些教材内容与实际生活不相符，化学实验内容较难，学生难以自主完成实验。化学实验的最终目的是培养学生的化学核心素养以及提高学生的实验操作能力，并能够让学生借助化学实验来对抽象的化学知识进行理解，加深印象。但是，如果化学实验难度过大，学生对所学内容是无法进行相应理解的。从这些化学实验教学中所存在的问题来看，要想培养学生的化学核心素养，教师则需要解决好这些问题，改进和创新教学方式，有效培养学生的化学核心素养。

三、实验教学中培养学生化学核心素养的具体策略

（一）化学课中实施实验教学，培养学生的学科素养

进入高中阶段，化学教学的重点仍然是激发学生的学习兴趣，培养学生良好的学习习惯，提高学生的学习能力，丰富学生的化学知识，以及拓宽学生的化学视野。教师还要重视在化学课中常态化开展实验教学，不仅做好初升高的有效衔接，还要对实验资源进行充分挖掘，在实验教学过程中培养学生严谨的科学态度，同時让学生养成细致观察、及时记录等良好习惯，激发学生的思维以及探究力，引导学生学会规范操作并准确表达，不断提升学生的创新意识。在这一化学实验教学过程中，教师适时地引导学生对化学知识的分类表征、模型认知、宏观与微观结合进行实验探究，提升其创新意识，促进其核心素养的培养。高中化学教学实验的数量比较多，而且这些都是基础性的实验，要有效地提高学生的思维能力，教师应对现有教材做好深入挖掘工作，并且针对学生的思维能力采取有效措施进行锻炼，拓展和提升学生的化学思维，进一步引导学生深入理解化学现象，由此促进学生化学核心素养的提升。

（二）增强实验探究课程，培养学生的核心素养

化学实验教学要与生活紧密联系，将化学知识融入生活，增强学生理解化学知识、认知化学知识的能力，可以让学生在化学实验的探究中逐步提升化学学科素养。在化学实验教学中，教师引导学生提出问题并进行猜想与假设，制订具体的实验计划，并在实验操作之中搜集相关的信息证据，对实验数据进行评估、分析与反思，加强师生、生生之间的交流合作。学生投身于化学规律的发现过程，在亲身体验、思考、交流、探究中成为探索者和发现者。教师应创造各种条件，上好化学实验探究课，培养学生的合作能力以及跨学科的综合素养，增强学生的实践能力、实验探究以及创新思维。在实验探究课上，以学生为主体，教师做好引导与启发，让学生通过自身的努力发现和提出一些具有探究价值的化学问题，同时鼓励学生围绕这一问题设计可行的实验方案，并且亲自操作，通过实验验证和解决问题。而在具体的实验过程中，做好对实验信息的观察与记录，再进行加工，总结分析，获取最终的结论。教师鼓励学生以小组为单位进行交流与合作，共同探究，同时就实验有待改进和完善的地方进行讨论。在这一实验探究过程中，教师引领学生尊重科学与事实依据，不盲从于权威，独立探究、独立思考，从动手操作验证中获取真实的结果，学生也要敢于质疑，大胆地进行批判，由此培养学生的创新精神。

（三）开展化学实验复习教学，深化学生对知识的理解

教师通过向学生提出具体的实验课题，使学生在化学实验习题课中运用所学的化学知识解决问题，对学生的独立实验能力、创新能力以及运用化学理论知识的能力进行培养。而化学实验复习教学让学生对所学的化学知识的理解、迁移、创新得以深化，对所掌握的化学原理及规律进行具体的应用，从而培养学生化学信息、化学思维以及化学语言的素养。在实验习题课以及复习课中，教师关键要激发学生的主动性，让学生独立操作、独立思考，从最初对证据的收集，以及提出有关物质性质及变化的可能假设，到基于一定证据加以分析推理，在进行证实以及证伪假设之后，让学生解释证据与结论之间的关系，从而形成寻找证据、科学解释的有效途径。教师引导学生加强化学现象与模型的联系，学会用多种模型对化学现象进行描述以及解释，对物质及其变化的可能结果加以预测，同时依据这一物质及其变化信息对模型进行建构，从而建立解决化学问题的思维框架和认知体系。

（四）提高学生的实验能力，培养学生的社会责任感

当前培养高中生核心素养的重要内容包括培养学生的科学精神以及社会责任感，因此，在化学教学实验中，引导学生进行动手操作以及互动交流，使学生在体验动手中养成严谨求实的科学态度，形成终身学习的自觉意识，认识到做化学实验要尊重科学，从而自觉崇尚科学。教师组织学生开展调查研究，就学生所关注的一些与化学有关的社会热点问题，以小组为单位进行实践调查，使学生在参与调查过程中认识到环境保护以及资源合理开发的迫切性。引导学生树立绿色化学观念及可持續发展意识，通过参观或者访谈的形式对化学与技术以及环境等相互关系进行深刻理解，运用科学的理论做出利与弊的正确判断，增强学生的社会责任感，提升其核心素养。

总之，培养学生的化学学科核心素养，对提高学生的学习能力具有非常重要的促进作用。教师在实际教学中还要注重培养学生的实践动手能力与探究能力，注重与生活紧密相连，由此引领学生不断理解抽象的化学知识，构建自我的化学知识框架，为化学学科核心素养的形成打下良好的基础，自觉崇尚科学精神，不断增强社会责任感。

注：本文系2018年度甘肃省“十三五”教育科学规划课题“实验教学中培养学生化学核心素养的实践研究”（课题立项号：GS[2018]GHB0803）的研究成果。