基于化学学科核心素养提升的数字化实验课堂教学

刘潇

随着当代教育事业的不断发展，对于学生的教育也逐渐地趋于科技化和网络化。越来越多的教师通过数字化教学，让学生更好地对化学知识展开了解，提高了学生的化学思维。因此，本篇文章将通过多媒体的教学方式，进一步地提高学生的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、科学探究与创新艺术、科学精神与社会责任等五个方面的核心素养，并提供一定的参考建议。

一、通过数字化课堂，提高学生的宏观辨识与微观探析能力

宏观辨识与微观探析作为高中化学的核心素养之一，需要学生能够从不同的层次进一步认知物质的多样性，能够对相关的化学元素进行分类。尤其是从现有的教学情况来看，需要学生能够对元素、原子、分子水平等物质进行深度的认知，能够明白结构的相关性质和变化，运用宏观和微观的角度，对实际问题进行深度的探索。

例如，在讲解“化学反应与能量”相关知识的时候，教师就需要利用多媒体的形式，向学生展示基础性的概念：反应热的定义是指当化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称为反应在此温度下的热效应，简称为反应热。通常用符号Q表示。反应热产生的原因：由于在化学反应过程中，当反应物分子内的化学键断裂时，需要克服原子间的相互作用，即新化学键形成时，又要释放能量。让学生能够把控化学元素的过程，通过相关的概念来对知识点进行了解，帮助学生克服对化学学习的恐惧心理。紧接着，教师需要以合作小组为单位，让学生能够对相关的知识进行深度地探究，进一步提高课堂上的教学活力，能够通过相关的实验来对这一知识点进行整体的把控和理解。

二、通过数字化课堂，提高学生的变化观念与平衡思想能力

变化观念与平衡思想作为高中化学的核心素养之一，需要教师能够创造一定的教学条件，让学生知道化学的变化需要一定的条件，并遵循化学的相关规律，进一步认知化学变化的本质是有新物质的生成，伴随旧物质的消亡，也伴随着物能量的转衡定律，进一步对化学的变化有调控认知，多角度地解决化学当中的实际性问题。虽然说数字化的课堂并不能够完全地运用于课堂当中，但教师可以基于现有的核心素养，对问题的本质进行探索，通过PPT的形式向学生展现化学公式和知识框架，帮助学生能够提高自己的学习能力，从多个层次对知识点进行探究，进一步加强现有的课堂教学活力。

每个学生的学习思维方式都略有不同，教师在开展教学的时候，总是会忽略学生的个性发展，采用统一的教学模式进行教学，但有的学生并没有办法跟上教师的教学节奏，慢慢地就会对化学失去学习信心。针对这些现象，教师就需要利用多媒体来开展层次化的教学，为学生带来不一样的教学体验。例如在讲解“中和反应”相关知识的时候，教师可以把教学内容分为两个层次，第一个层次，学生需要系统地掌握相关的知识点，并能够进一步理解;第二个层次，学生需要能够展开探究。教师可以利用多媒体的形式，向学生展示中和反应的实验内容：①作为量热器的仪器装置，其保温隔热的效果一定要好。②盐酸和NaOH溶液浓度的配制需准确，且NaOH溶液的浓度须大于盐酸的浓度。为了使测得的中和热更准确，所用盐酸和NaOH的浓度宜小不宜大，如果浓度偏大，则溶液中阴阳离子间相互牵制作用就大，电离度就会减少，这样酸碱中和时产生的热量势必要用去一部分来补偿未电离分子的离解热，造成较大的误差。③宜用有0.1分度值的温度计，且测量时尽可能读准，并估读到小数点后第二位，帮助学生更好地对知识点进行探究，进一步加强课堂上的教学活力，丰富学生对于知识的认知。

三、通过数字化课堂，提高学生的证据推理与模型认知能力

证据推理与模型认知作为高中化学课堂的核心素养之一，需要学生们能够拥有更加独立的意识，能够对物质组成结构以及变化提出相应的假设，通过相关的分析和推理对所提出来的假设进行具体的分析。学生只有通过分析和推理的方法，来对研究对象的本质进行佐证，才能够建立起化学元素之间的相互关系，理解化学元素最本质的规律。数字化的课堂可以具体地反映在化学实验当中，教师可以让学生观看相关的化学实验，并把相关的步骤和注意事项记录下来，让学生能够做好心理准备，在进入实验室的时候，更好地对知识点进行探究，进一步加强课堂上的教学活力丰富，学生对于知识点的认知和探究过程，增强学生的学习积极性。

对于化学公式的推理和模型的建设，很多学生还处于弱势的状态，教师需要利用数字媒体的形式，为学生打造线上、线下一体化的教学平台，帮助学生更好地对相关的知识点进行探究，不断地加强课堂上的教学活力，为学生们带来不一样的教学体验，从而能够进一步丰富现有的教学形式，为课堂带来不一样的教学。例如，在学习“燃烧热”相关知识点的时候，首先，教师需要利用多媒体的形式，向学生展示相关的知识点：能源的分类：   ①一次能源与二次能源从自然界直接取得的自然能源叫一次能源，如原煤、原油、流过水坝的水等;②常规能源與新能源在一定历史时期和科学技术水平下，已被人们广泛利用的能源称为常规能源，如煤、石油、天然气、水能等;③可再生能源与非再生能源可连续再生、永远利用的一次能源称为可再生能源，如水力、风能等，让学生能够更加深刻地了解到化学元素之间的转换。

四、通过数字化课堂，提高学生的科学探究与创新意识能力

科学探究与创新意识，作为高中化学的核心素养之一，是需要学生能够拥有一定的实验精神，通过化学元素进行科学的探究，能够及时地提出更具有研究意义的问题，从问题的假设出发、研究问题发生的过程。在合作和探究的过程当中，对于新出现的现象进行质疑，学生进一步地展开研究，进一步地提高课堂上的教学活力。探究精神十分重要，为了能够更好地落实素质教育，教师就需要进一步开展课堂教学，让学生能够从多个角度出发，进一步增强课堂上的教学活力，丰富学生的探究精神，尤其是对某些化学元素的能量转换的时候，教师可以通过一定的实验，以小组为单位，让学生对于相关的知识进行自主的探索，提高课堂的教学效率。

科学探究是每一个学生所应该掌握的，但很多学生缺乏理性的思维，再加上文化课程所带来的压力过多，学生并没有办法顾及每一个学科，从而会出现严重的偏科现象。针对这些问题，教师需要更好地利用课堂的教学时间，为学生们呈现不一样的教学课堂。例如，在讲解“化学实验安全知识”相关知识的时候，首先，教师在课堂上打造数字化教学，让学生能够更加清楚地了解到相关的知识点：①试管使用注意事项：直接加热，用试管夹在距试管口 1/3处，放在试管内的液体，不加热时不超过试管容积的l/2，加热时不超过l/3。②烧杯使用注意事项：加热时应放置在石棉网上，使受热均匀;溶解物质用玻璃棒搅拌时，不能触及杯壁或杯底。③烧瓶使用注意事项：圆底烧瓶和蒸馏烧瓶可用于加热，加热时要垫石棉网，也可用于其他热浴（如水浴加热等），从而为学生带来不一样的教学体验。紧接着，教师需要以学生为主体，让学生对相关知识点进行探究，从而能够更好地了解化学知识点。

五、通过数字化课堂，提高学生的科学精神与社会责任意识

数字化实验课堂的建设十分必要也是未来的发展趋势之一，教师只有不断地创新课堂上的教学活力，向学生展示不一样的教学效果，将科学精神与社会責任作为高中化学课堂的重要目标进行渗透，才能够通过多个角度来对知识点进行了解，从抽象的概念当中抽象出本质的规律，对相类似的题目一网打尽。

每一个学生都需要拥有严谨的科学实验态度，尤其是从现有的教学情况来看，教师给予学生进行动手实验的机会过少，学生对于知识的认知也十分模糊。针对这些问题，教师就需要创新教学方法，把化学教材与信息技术相融合创新教学模式，例如，在讲解“中和热”知识的时候，教师就需要通过多媒体来展示相关的知识点：中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离地吸收热等。中和反应的实质是H+与OH-化合生成H2O，若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热内，让学生能够把这些总结性的知识点进行牢记，或者通过笔记的形式记录下来，方便自己以后进行复习。然后，教师需要进一步对相关的知识点进行深度地探究，更好地加强课堂上的教学活力，进一步增强学生对于化学知识的认知和认同能力，提高课堂上的教学活力。

总体来说，随着互联网技术的不断兴起，数字化融入了人们的生活当中，高中的化学课堂也在悄然发生变化。教师要制定符合班级特色的教学计划，让学生们既能感受到科技带来的教学便利，又能够增强对化学的学习信心。只有通过合适的教学计划，学生才能够真正地爱上高中化学这一门学科，也可以为学生以后打下良好的化学基础，形成正确的化学思维方式。