例谈学科核心素养导向下的高中化学实验教学设计与实施

摘 要：在国家不断推进课程改革的背景之下，高中化学教学实践中，也在围绕学科核心素养的相关内容对学生进行有效引领，这就必然要求教师在化学实验教学设计与实施方面有所改变，将学科核心素养的内容充分融入其中，才能以此实现对学生的有效引领，使学生们能借助参与课程教学各方面能力得到培养和提升.文章据此结合目前的化学教学现状，围绕化学实验设计的具体要求来展开探析，并结合教材中的实验对教学设计与实施进行探索.

关键词：核心素养；化学实验；教学设计；高中化学

中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1008-0333（2023）18-0101-03

收稿日期：2023-03-25

作者简介：白雪光（1989.11-），男，山东省淄博人，硕士，中学一级教师，从事中学化学教学研究.

在学科核心素养的导向下，高中化学实验教学在设计和实施的过程中，必须要围绕化学实验在现实生活中的应用和提升学生的化学学科综合素养来展开设计，明确实验的功能和目标，在此基础上所设计的实验内容才能贴合学生学习的需要，本文以“利用覆铜板制作图案”为例进行研究.

1 目前高中化学实验教学开展的现状分析

1.1 对实验功能缺乏精准界定

高中阶段化学教材中所涉及的每一个实验都有特定的功能，教师在开展实验教学设计的过程中只有对实验的功能有清晰的界定，才能有效开展好化学实验.在目前的高中化学教学实践中，大多数教师并没有充分结合学科核心素养的内容来正确理解实验功能，导致设计出的实验在教学期间很难发挥出理想效果.

1.2 对实验过程缺乏有效引领

在学生积极参与化学实验的过程中，也需要教师对学生进行有效引领，启发学生的创造性思维，使学生能深入展开对问题的思考，利用自己所学化学知识来分析实验过程中可能会遇到的各类问题.但现阶段多数教师都存在对实验过程缺乏有效引领的问题，这也会制约实验教学的有效性.

1.3 实验步骤过于模式化

高中化學实验开展的主要目的是培养学生的化学学科核心素养，使学生能够充分利用自己所学化学知识来展开探究，使学生在实验的过程中掌握化学实验的方法，利用这种教学思维展开对化学现象的探索.目前教学实践中存在的最大问题就是实验步骤过于模式化，这会导致学生的思维受到束缚，也会制约实验教学的效果.

1.4 缺乏有效的教学评价

在目前所开展的化学实验教学中，大多数情况下，实验教学开展之后都存在没有开展有效教学评价的问题，即使部分教师对学生的实验情况进行评价，大多也局限在实验结果上，没有对实验过程中出现的问题进行深入全面的分析，这也严重制约实验教学的有效性，是需要教师认真反思的问题.

2 学科核心素养导向下高中化学实验教学设计与实施的策略

2.1 对实验功能进行设计

在学科核心素养导向之下，高中化学教师所设计的每一个实验都需要围绕学科核心素养的相关内容来开展设计工作.同时，还要充分结合教材内容，围绕教学重点来对学生进行引导才能取得理想效果，在具体设计的过程中需要特别注重以下功能.

2.1.1 认知功能

在化学实验设计的过程中，教师必须要特别注重化学实验的认知功能，要充分认识到化学实验开展的目的，是帮助学生借助观察了解化学现象的本质，从而在分析和总结的过程中对化学知识有更加深刻地认识.只要教师能积极将认知功能融入到化学实验的设计与实施之中，就能以此实现对学生学习的引领.

2.1.2 探索功能

在实验设计的过程中要特别注重探索功能的融入，要借助探索功能使学生能在质疑和猜想中对化学现象进行深入探究，并在此基础上设计实验来验证自己的猜想，只有做好这项功能的设计，才能使实验教学发挥出理想效果.

2.1.3 指导功能

高中学生由于自身所掌握的实验技能有限，在实验过程中很容易出现操作不规范等一系列问题，这就意味着教师要特别注重将指导功能融入到实验设计中.同时，教师也要指导学生全面认知操作不规范所带来的严重后果，才能使实验教学真正发挥出对学生学习的引领作用.

2.2 遵循学科的实验设计原则

2.2.1 科学性原则

教师所涉及的实验必须要遵循科学性原则，这要求教师特别注意实验原理、实验流程、仪器和化学药品选择的科学性，将科学性原则贯穿在实验设计与实施的始终，才能使实验教学设计充分发挥出对学生学习的有效引领.

2.2.2 可行性原则

对高中学生所开展的化学实验教学设计也需要特别注重可行性原则，因为化学实验在开展过程中存在着诸多不确定性.如果不能保证化学实验的可行性，在课堂教学上的应用将很难取得理想效果.2.2.3 启发性原则

教师在化学实验设计的过程中，将启发性原则应用在实验设计活动中，使学生全方位、多角度展开对问题的思考，培养学生的知识迁移能力，才能使教学活动发挥出更大价值.

2.2.4 安全性原则

安全性原则主要指的是化学实验设计过程中必须高度重视实验全过程的安全性，以最大限度保证学生人身安全为目标来展开设计，这需要教师在平时的教学实践中认真做好对学生的安全教育，使学生掌握常见的安全常识，按照正确的步骤来做好每一环节的操作.

2.3 实验教学的步骤设计

2.3.1 明确实验目标

覆铜板制作图案在工业生产中有着广泛用途，日常生活中所使用的各类电器的电路板，在印刷过程中就会使用到覆铜板，这是一种以绝缘板为基材，板材的一面或者两面覆以铜箔通过热压制成.使用过程中以基础板材为原料印刷电路板，然后在上面安装各类电子元件，最终就成为电子产品的电路板.本实验的主要目标是为加深学生对铁及其化合物性质的认识，通过实验使学生对理论知识和实践技能有更深入认识，以此来激发出学生探究化学知识的兴趣，使学生们能在兴趣的引领下充分融入到学科学习之中.

2.3.2 做好问题设计

教师在开展“利用覆铜板制作图案”相关实验的过程中，在实验设计阶段要为学生设计问题，引导学生思考实验的原理是什么？在实验之前需要准备哪些器材和仪器，实验过程中需要注意哪些问题？只要教师能够围绕问题设计来对学生进行有效引领，就能使实验设计取得理想效果.

2.3.3 实验环节从不同层面对学生进行有效引领

“利用覆铜板制作图案”的实验属于探究性实验的范畴.因此在学生探究的过程中，需要充分激发出学生参与实验的主体性作用.在“利用覆铜板制作图案”实验开展过程中，教师首先要向学生提出问题，与学生展开互动，引领学生充分利用教材中的理论知识来思考Cu与FeCl₃是否会发生化学反应？如果会发生化学反应，会出现哪些化学现象？这些现象产生的原因是什么？用化学方程式怎样表示？师生之间可以围绕以上问题来展开深入探究.利用这种方法，教师就能引出三价铁具体有哪些化学性质这一问题，学生们就能从氧化还原反应的视角来对问题进行思考.由此引出本次实验所探究的主题，引导学生继续思考.如果在覆铜板上写上“化学”两个字，然后将其放入到FeCl₃溶液中到底会发生哪些现象？

学生在探究的过程中会提出通过化学反应出现“化学”两个字.当学生探究的兴趣得到激发之后，教师积极引导学生分组展开实验，验证自己的猜想.當学生通过自己的亲自动手取得实验成果之后，在课堂上教师要积极组织学生展示自己的成果，并思考化学反应之后的废弃溶液应该怎样进行无害化处理，学生们会提出直接倒入废液池中.教师在教学过程中就可以进一步结合环境保护的相关内容，对学生进行引领，使学生认识到随意倾倒化学溶液会导致严重的环境污染，这是一种违法行为.教师要从德育的角度对学生进行有效引领，使学生利用自己所学化学知识来思考如何才能充分利用废水？结合所学化学理论知识，学生们会提出在废水中加入铁将其中的铜回收利用.教师进一步对学生进行引导，就能引出Fe＋CuCl₂====FeCl₂＋Cu这一化学方程式.只要教师在实验的全程都能积极与学生互动，并围绕学科核心素养的内容对学生进行有效引领，学生们就能充分融入到实验活动中，不断提高自己对实验的认识.同时，也能结合学科核心素养的相关要求从不同角度对学生开展课程教学，使学生的化学综合素养得到培养和提升.

2.3.4 对学生的实验进行评价

在高中化学实验教学过程中，对学生的实验操作进行评价也是一项非常重要的教学内容，但由于学生没有亲自动手导致对实验的细节和注意事项缺乏全面了解，所以结合这一问题，教师在实验教学设计与实施的过程中，要特别注意给予学生动手的机会，并关注学生在亲自动手参与实验过程中的操作手法，指导学生用正确的方法来展开探究，才能引领学生充分应用自己所学理论知识，结合自己的推断通过实验来验证自己的观点.同时，教师也要借助引导学生写实验报告来强化学生对实验流程的认识，将学科核心素养的相关内容充分融入到化学实验教学设计的各个阶段.在对学生的实验进行评价的过程中，还要善于从培养学生创新思维的角度，积极向学生提出问题，引导学生充分利用业余时间和互联网搜集相关资料，探究化学知识在科学研究和现实生活中的应用，借助这种方法学生的创造性思维也能得到培养和提升.当学生掌握这种学习方法之后，在今后的学习过程中，就会以更加积极的态度对待化学学科，在遇到问题的时候，就能第一时间想到用化学实验来验证自己的设想，最终使高中化学实验设计，充分发挥出对学生学习的引领作用.

参考文献：

[1] 李永洛.例谈学科核心素养导向下的高中化学实验教学设计与实施[J].新课程研究， 2022（8）：3.

[2] 蔡茂强.核心素养导向下的化学实验教学思考：以纯碱中碳酸钠含量的测定为例[J].实验教学与仪器， 2017（12）：3.

[3] 董顺美.高中化学学科核心素养导向的教学设计：以元素周期律为例[J].试题与研究：教学论坛， 2020（22）：1.

[责任编辑：季春阳]