基于核心素养的高中化学分组实验教学策略研究

秦晓霞，王萍花

（甘肃省武威第八中学，甘肃武威 733000）

立德树人教育背景下，高中化学课程以发展学生化学学科核心素养为主旨，教师应重视开展“素养为本”的教学，积极组织以化学实验为主的多种探究活动，转变学生理论为主的“学化学”方式，让实验探究、实践活动充分发挥积极作用。分组实验是高中化学实验的主要形式，教师可以通过组建化学学习小组引导学生分组合作，使其通过自主与协作完成化学实验、汲取关键知识、发展核心素养。因此，根据分组实验特点与意义，本文对基于核心素养的高中化学分组实验教学策略展开了研究。

一、高中生化学分组实验常见问题

（一）化学基础不扎实

化学基础不扎实是高中生在现阶段化学学习中经常出现的问题，不仅体现在分组实验方面，也体现在理论学习中。由于部分高中化学教师对基于核心素养的高中化学“以学生为中心”“素养为本”的教学重视程度不够，在教学中选择了向学生单向灌输知识的方式，学生学习高中化学基础知识较为被动，缺少感受“知识是如何生成的”的过程，没有落实对化学基础概念、性质、规律的深度思考，以至于无法将基础知识灵活应用在分组实验中，影响了分组实验“教”与“学”的最终效果。

（二）欠缺实验能力

基于核心素养的高中化学分组实验教学，要求学生具备创新精神、实践探究、实验操作、自主学习等基础能力，而纵观当前高中生化学分组实验学习情况不难看到，部分学生欠缺以上高中化学分组实验关键能力，其主要原因在于教师日常引导与训练的不足［1］。比如，部分教师在日常教学中忽略了对学生创新学习的引导，学生创新精神的发展受限，也便难以在分组实验中出现更积极的表现。再比如，一些教师习惯将化学教学局限在课堂与教材之内，没有拓展教学内容、组织学生积极参与课外的化学实践探究活动，学生对化学知识的实践探究范围有限，从中得到的启发与成长有限。这也是导致学生欠缺实验能力的主要原因。

二、核心素养视角下高中化学分组实验教学策略

（一）夯实基础知识教学，储备分组实验关键能力

学生是否掌握了高中化学学科基础知识、储备了分组实验的关键能力，决定了他们能否在高中化学分组实验教学活动中按照化学原理科学设计实验，能否在分组实验操作中根据各化学实验仪器特点与药品性质进行正确操作。因此，针对现阶段高中生化学分组实验存在的化学基础不扎实问题，基于核心素养优化分组实验教学策略，教师势必将夯实基础知识教学放在首位，针对化学学科各物质变化规律、“结构决定性质”的化学内涵、化学实验常用药品与仪器使用要点、化学学科变化与平衡的内在联系等基础知识进行深入讲解，充分讲授高中化学实验逻辑推理法、比较法、图像法、唯物辩证法等基本方法，同时在讲解基础知识时合理设计一些有助于强化学生基础思考与理解的问题，适当通过小测验检查他们对学科基础知识的掌握情况。如此，学生化学学习基础逐渐夯实，一边积累分组实验关键知识，一边形成逻辑分析、证据推理、模型认知等有助于化学实验学习的学科核心素养，知识与素养“双增”，实现对分组实验关键能力的储备，促进了有效教学的达成。

（二）培养自主学习习惯，积攒化学独立探究经验

基于核心素养的高中化学分组实验，应遵循“学生自主”原则，通过学生自主操作锻炼其实验探究能力，适当减少教师对学生分组实验的介入和影响。是以，教师应注重对高中生化学自主学习习惯的培养，使其积攒充分的独立探究化学知识的经验，在不断的自主学习中形成于分组实验活动中进行独立探究的优秀品质。而高中化学前置学习、家庭小实验、课堂项目化自主学习、课堂主题合作学习等学习活动，均能为学生自主学习提供空间与机会。教师应形成多角度、多层次培养学生化学自主学习习惯的意识，将相关教学活动灵活利用起来。比如，通过前置学习活动引导学生自主搜集新课知识相关背景资料，锻炼其自主搜集化学学习资料的能力，在课堂教学后安排家庭小实验任务，要求学生利用生活中常见材料设计化学小实验、验证部分课堂所学知识，提高其自主设计简易化学实验的能力［2］。再比如，在基础知识讲解课中构建项目化教学模式，以“微项目”引领学生对各基础知识点的自主思考；以重难点为主题设计主题化学习活动，引发学生对主题知识进行合作探究。在日积月累中，学生逐渐形成自主学习习惯，独立探究化学知识的经验愈发丰富，自主学习能力产生质的飞跃，对基于核心素养分组实验的自主探究有着极高的促进意义。

（三）渗透学科思想教学，形成主动分组实验意愿

高中生能否积极参与化学分组实验活动，受其化学学习意愿的影响，学生深度学习、实践探究的意愿越强烈，越能在化学分组实验教学中表现良好、以持久的实践探究动力驱动实验操作。而感悟学科思想通常是使高中生增强化学实践探究意愿的有效手段。为此，基于核心素养，一是为分组实验教学做铺垫，二是为加深学生对化学学科思想的感知与领悟，高中化学教师应在“渗透学科思想教学”方面下功夫。比如，通过讲解教材知识向学生有意渗透宏观辨识、微观探析等化学学科思想，使其养成通过宏观与微观相结合的视角分析并解决化学问题的意愿和品质，在讲授化学原理、物质变化基本规律的同时，于课堂还原假设、推理、分析、证明等过程，使学生亲历知识的生成过程，感悟假设、推理等化学思想，形成主动运用相关思想进行化学分组实验探究的良好意愿。

再者，关注化学家故事对高中生化学学习的正向引导作用，教师也可以在高中化学课堂教学中适当讲述化学家在无数次实验中觅得化学真理的真实故事，如玛丽·居里对放射性同位素的研究、约翰·道尔顿对原子理论的研究、汉弗里·戴维用电解法离析出金属钾和钠的研究等。在化学家进行化学实验、探究化学奥秘的思想信念中获得启示，学生同样能够面对高中化学知识形成分组实验意愿，对需要通过实验操作验证的知识展开主动探究，进而使分组实验、实践探究在基于核心素养的高中化学教学中蔚然成风。

（四）培养化学创新意识，促进分组创新化学实验

创新是一个国家兴旺发达的不竭动力，是学习者不断开拓进取的根本，立足对高中生化学实践能力的培养，课标还强调，高中化学教学应发展学生创新精神，足见核心素养视角下高中化学教学对学生创新的重视［3］。是以，教师应有计划地培养学生化学创新意识，以此促进其创新精神的发展，使其能够在分组实验活动中进行创新设计，通过新颖、不落俗套的创意实验验证薪火传承的化学知识。具体来说，教师应立足课堂教学，以支持分组实验为导向，以培养学生化学创新意识为目标，创新师生互动方式，吸收先进教育经验，通过展示基于教材化学理论设计的化学新发明等实物教具激活学生创新意识，引导他们围绕教材理论表达个性化思考，创新提出问题，鼓励他们从不同角度分析教材理论、解释相关化学规律与性质。同时，适当引导学生创新运用课外学习资料辅助课堂学习，鼓励他们围绕课内外知识矛盾点、生活中“异常”的化学现象等说明自身见解。教师一方面要优化教学过程、打造活力课堂；另一方面要搭建学生自由发言、创新思考的多维支架，使学生化学创新意识由此得到发展，促进他们在分组实验中创新实践、创意探究，使其在“新”的实验探究活动中获得“新”的收获与成长。

（五）自愿组建实验小组，打造健康分组实验环境

事实上，深究以往高中化学分组实验教学效果不尽如人意的原因能够发现，学生分组形式在一定程度上影响着分组实验教学环境的健康，只有尊重学生意愿进行分组、落实教学，才能最大限度地保障教学质量。因此，教师应改变以往“帮助学生分组”的教学组织方法，组织学生自愿组建实验小组，除制定学生分组实验整体活动规则、协调各小组成员以保证各组实验探究能力水平的均衡外，应减少对学生分组的不必要指导，使其根据实验探究需求自主寻找合作学习伙伴、以4-6 人为一组自主建立实验学习小组，自主选出小组长、确定实验探究目标、分配各组员在小组实验中的主要任务。如此，基于组内分组实验探究任务的自由分配以及对化学实验合作学习伙伴的自由选择，学生分组实验环境更加健康，其实践活动、实验探究氛围相对轻松，实验压力自然而然地减轻，从而保障其分组实验学习效果。

（六）完善生本教学流程，培养化学实践关键能力

基于核心素养的高中化学分组实验教学，教师是学生实验的组织者、引导者，学生是分组实验真正意义上的主人，应通过独立完成实验操作锻炼高中化学实践关键能力。有鉴于此，为保证核心素养视角下高中化学分组实验教学有效性，高中化学教师还应对学生分组实验过程中自身的角色定位做出调整，完善生本教学流程［4］。笔者将其拆分为三个主要环节进行讨论。

1.自主设计实验方案。学生在分组实验中对实验方案进行自主设计，是自主、有序地进行分组实验的第一步，也是发展化学实践能力的关键一步。确定教学主题、向学生提出实验要求后，教师首先应引导学生分组展开关于实验名称、目的、内容的自主探讨，其次引导学生在实验小组内部自主设计实验操作方案，确定化学实验药品、仪器、实施过程、预期结果。当学生实验方案的设计出现偏差时，教师可以借助启发性语言进行提示，引导他们深化关于偏差内容的思考，逐步完善分组实验方案。学生由此扫清进行分组实验操作的阻碍，让“教”与“学”顺利过渡至操作环节。

2.合作落实自主操作。基于核心素养的高中化学分组实验操作环节，同样需要遵循“以学生为主体”的原则。若没有预先了解实验标准操作，学生自主实验操作不规范，不仅可能影响实验结论与成果，还存在影响实验安全的可能。于是，合理介入学生分组实验操作，以促进其合作落实自主操作为目的，教师可以在学生提交实验方案后，通过微视频、分解动画、智慧白板演示实验功能，示范主题实验相关的规范操作，构建“先观察，再操作”的学生合作自主操作流程，引导他们进行规范、标准的分组实验，保障其分组实验安全。此后，学生于小组中合作落实自主操作，教师可对其实验操作步骤进行跟踪观察，通过巡看课堂、查看课堂实时监控等方式及时发现学生化学分组实验规范性不足的操作，提醒他们进行调整。如此，学生的自主操作规范性逐渐提高，通过规范操作得出预期实验结果，既能提高分组实验学习质量，也可以将学生的化学实验操作能力、独立实践探究品质提升至新的高度。

3.独立撰写实验报告。如何向教师反馈分组实验学习结论？如何量化分组实验收获？如何分享分组实验经验？如何强化对高中化学分组实验的反思？答案无疑是撰写实验报告。学生若并未在高中化学分组实验结束后独立撰写实验报告，“教”与“学”的完整程度就会受到影响，从而降低课程活动质量。所以说，要完善生本教学流程，提示学生独立撰写实验报告必不可少［5］。根据不同分组实验主题，教师可以提前为学生准备空白实验报告，要求他们根据在分组实验过程中承担的工作填写报告，以小组为单位提交实验报告。教师也可以在学生积累一定分组实验经验后直接要求他们根据分组实验特点自主设计、撰写、提交个人实验报告。教师可引导学生先在小组中交流收获与经验，再扩大交流范围，在班级中分享实验成果、经验，通过教师与其他同学的提示与评价进行自我反思，分析各化学实验的必要性，由实验衍生关于“化学与社会责任”“化学与科学态度”的讨论。长此以往，将化学分组实验、实践探究与科学态度、社会责任紧紧联系在一起，能使学生通过分组实验形成化学学习的正确态度，对发展核心素养意义深远。

三、结语

总而言之，新时期高中化学教学活动应紧紧围绕“核心素养”这一主旨展开，以培养学生核心素养为出发点和落脚点，重视学生综合、全面的学习和成长。高中化学教师应活用夯实基础概念教学、培养化学创新意识等更切合实际需要的教学策略，以增强基于核心素养的高中化学分组实验教学效果，引领学生核心素养与化学品质的长足发展。