基于核心素养的高中化学实验教学改进探索

周泽海

摘要：教育的根本任务在于立德树人，而培养学生的核心素养是完成此任务的关键。对于高中化学教学来说，实验教学是提升学生化学核心素养的重要手段。尽管当前的教学实践已经取得了一定的进展，但是依旧存在诸多有待优化之处。鉴于此，文章对基于化学学科核心素养的高中化学实验教学改进提出了具体的实施策略。同时分析了现行高中化学实验教学的实际情况，并从实验内容与教学方法两个维度提出了相应的优化措施，旨在提升高中化学实验教学效果，进而提升学生的化学核心素养。

关键词：核心素养；高中化学实验；实验改进

新课标指出，化学实验在激发学生学习化学的兴趣、促进互动学习以及促进学生掌握化学知识和技能方面发挥着重要的作用。化学实验不仅能够激活学生的科学思维，促使他们有效运用科学方法，而且对于培养学生的科学精神和价值观具有重要意义。显然，化学实验的教学功能是多样的，它与培养化学学科核心素养息息相关。然而，在当前高中化学实验教学中仍存在诸多挑战和问题，这些问题如能及时地解决，将显著提升实验教学的教育价值。在当前聚焦于核心素养培养的教育背景下，改进化学实验显得尤为迫切，这不仅是对新课程改革要求的积极回应，而且是解决当前高中化学实验教学中存在问题的重要突破口。

1   高中化学实验教学存在的问题剖析

在当前的高中化学教学中，实验操作是培养学生核心素养的重要环节。然而，由于多种因素的限制和影响，这一教学过程面临着诸多挑战。

1.1过度依赖教材，抑制创新思维

化学学习的核心在于实验操作，而实验教学的质量直接反映了整个化学教学的水平。目前高中的化学实验主要遵循教材指引原则，无论是教师演示还是学生的亲自实践，步骤都严格依照教材进行。通常，教师很少对教材内容进行调整或对实验方法进行创新。由于学生的知识水平有限，他们往往也难以在实验中有创新性探索。

1.2忽视实验过程，缺乏绿色实践

在众多化学实验教学中，常常由于化学反应生成有毒物质，再加上安装实验装置和准备化学试剂等环节的复杂性，导致一些教师选择不进行现场实验演示。替代的做法是播放相关的教学视频或采用黑板演示的方式教学。很少有教师尝试对实验方法进行必要的改进和创新，使得实验操作更简便和环保，也就是实现实验的“简单化”和“绿色化”。

1.3仪器使用复杂，操作学习困难

在许多较为复杂的化学实验教学中，实验设备复杂且仪器众多，这可能会让学生在学习过程中注意力分散，从而无法对实验反应和分析有深入的理解。同时，一些实验由于其内在的复杂性，可能需要数天时间才能观察到完整的反应过程，这给学生进行连贯的实验观察和理解造成了一定的困难。

2   基于核心素养的高中化学实验教学改进原则

在高中化学教学中，实验是培养学生科学素养和实践能力的关键环节。然而，面对实验中存在的风险和学生操作能力的不均匀性以及将知识应用于生活的挑战，教师需要采取创新的教学策略来应对。基于安全性原则、自主性原则和生活性原则改进高中化学实验教学，以确保学生在安全的环境中学习，从而提升他们的操作技能，并将化学知识与日常生活紧密联系起来，更好地培养和提升学生的化学核心素养。

2.1安全性原则

在化学教学中，由于实验的高风险性，使用多媒体工具创设安全实验环境显得尤为重要。教师需要生动地展示实验反应和变化，以确保学生深入理解并记住实验现象及其变量。对于创新性不足的实验，教师需要重新规划实验流程，并利用模拟操作评估潜在危险和创新点。在确保实验安全且富有创意后，引导学生自行操作，既确保安全又促进了学生主动学习。多媒体工具不仅可以模拟实验过程，而且能展示微观变化，帮助学生建立宏观与微观之间的联系。通过多媒体辅助实验教学，不仅能提升学生的实践能力，而且能培养他们的创新思维和科学态度。

2.2自主性原则

化学实验常常步骤复杂且要求学生具备较高的操作技能，这在一定程度上限制了学生的自由实践。实验器材的昂贵成本以及由此带来的损坏风险，加上有限的课堂时间，往往使学生很难自主操作。然而，素质教育强调在化学实验中提高学生的主动性和自主性。因此，为了促进学生积极参与化学实验活动，教师需要采取措施降低实验失败的风险。

教师应帮助学生提高实验技巧并强调严格遵守操作规程的重要性，并确保实验顺利地进行。对学生在实验过程中可能出现的错误，教师应持宽容态度，并在可能的情况下解决因操作失误导致的设备损坏问题，鼓励他们放心大胆地去尝试和使用实验器材。对于那些复杂的实验，教师应鼓励学生以小组合作的形式共同探究，通过团队合作分担任务、交流思想并相互监督，从而共同完成实验目标。这可以有效降低学生的操作压力，同时培养协作能力和沟通技巧。

2.3生活性原则

在高中阶段，化学实验与学生的日常生活息息相关，但学生由于面临着巨大的学习压力，往往没有多余的精力来独立探究课外的化学实验内容。此外，由于实验需要依赖专业的仪器和设备，而这些条件在日常环境中难以获得，学生很难在家中自己进行实验。面对这一挑战，教师可以发挥创造力，引导学生思考如何将日常可得的物品作为实验工具，通过这种方式来支持化学实验的探索活动。这种创新的教学策略不仅能将化学实验与日常生活结合起来，而且能增强实验的趣味性，从而激发学生探索化学实验的热情。

3   基于核心素养的高中化学实验教学改进策略

高中化学实验不仅是传授知识的途径，而且是培养学生核心素养的重要环节。面对新时代的教育要求，传统的以结果为导向的教学模式已无法满足学生全面发展的需求。为此，基于核心素养的高中化学实验教学改进策略显得尤为重要。这些策略包括强化微观理解、优化实验条件、联系实验与知识体系、探究实验过程以及树立科学的化学观念，以全面提高学生的综合素质，为他们的终身学习和未来发展打下坚实的基础。

3.1 强化微观理解，深化实验认知

在化学核心素养的培养过程中，微观分析能力的发展至关重要。这种能力的形成需要学生深入理解物质变化的基本原理，从元素和原子到分子的微观层面进行探究，将微观视角的洞见与宏观观测相结合，以解决具体的化学问题。为了培养学生的这种能力，教师应当关注实验的微观层面，调整和优化实验原理，以满足学生的学习需求。在课堂上，教师需要指导学生仔细监测实验现象，并运用微观理解来解释宏观现象，从而加深学生的理解和认知。通过这种方式，学生不仅能够更好地理解实验现象背后的原因，而且能够更牢固地掌握实验要点。例如，在教学“影响化学反应速率的因素”时，教师应深入讲解浓度、催化剂和温度对反应速度的作用机制，可以借助动画帮助学生更好地理解和掌握这一微观逻辑。随后，教师可以要求学生结合所学知识解释实验中观察到的现象，以此加深对实验现象与原理之间联系的理解。这样的教学方法不仅能有效提升学生的微观分析能力，还能为他们在化学学科中的深入学习和探索奠定坚实的基础。

3.2 强化实验联系，巩固知识体系

在化学核心素养中，“证据推理与模型认知”能力要求学生能够根据实验数据提出科学假设，并运用逻辑推理验证假设的准确性。在高中化学实验教学中，这一能力的培养体现在实验内容的更新与优化上。教师应设计与学生已有知识和经验相衔接的实验，使学生在熟悉的实验情境中运用已有知识进行预测和推理，从而培养他们的证据推理能力。以“影响化学反应速率的因素”的教学为例，教师应引导学生运用分子运动理论预测温度变化对化学反应速率的影响，同时类比之前学过的制氧实验，探讨不同催化剂对反应速率的潜在作用。通过这种方式，学生不仅能够进行科学的预测与推理，而且能提升基于证据进行推断的能力，为未来的化学学习和实践打下坚实的基础。

3.3 探究实验过程，培养科学素养

化学核心素养中“科学探究与创新意识”的培养要求学生能够基于问题和假设来设计研究方案，并利用化学实验和调查等方法进行探究。这一素养的培养在高中化学实验中至关重要。具体而言，教师在实验教学中需要调整实验内容的难度，以确保学生能独立完成实验探索过程。在课堂上，学生应被鼓励以小组形式合作，共同探讨实验话题，以此培养他们的团队合作精神和探索欲。在课程的最后阶段，教师应鼓励学生思考是否存在对实验方案进一步改良的可能性。这样做的目的是鼓励学生提出有意义的问题，并借助化学实验技术去探寻这些问题的答案，从而提升他们的科学探究能力。

3.4 树立化学观念，提高综合素质

在高中化学教学中，核心素养的“科学态度与社会责任”维度要求学生必须具备安全操作的化学实验意识，并深刻地理解化学在推动社会发展方面所起到的作用。同时，学生应对节约资源和保护环境在可持续发展中的重要意义有所认识。为了改变传统的实验教学模式，化学教师应致力于减少有害化学物质的用量，优化实验装置的密封性能，推动微型化学实验技术的应用，并实现化学品和试剂的再利用，从而避免浪费和降低对仪器设备的损耗。这些举措均是落实绿色化学原则的重要步骤。在此基础上，教师应积极搜集与实验内容紧密相关的应用案例，并对实验内容进行适当调整，使其更贴近学生的日常生活。

综上所述，将核心素养融入高中化学实验教学中，对于学生的科学素质提升至关重要。通过改进教学策略，不仅能够提升学生的微观分析能力、实验操作技能和科学探究精神，而且能够培养他们对化学学科的深刻理解和长远兴趣。教师作为引导者，需要不断优化教学内容和方法，确保学生在安全、绿色、高效的实验环境中探索化学的奥秘。随着这些策略的实施，期待培养出更多具备批判性思维、创新精神和社会责任感的化学学习者。

参考文献：

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