基于核心素养的高中化学实验教学策略

陈杰

摘 要：化学核心素养是指学生在化学学科中应该具备的、能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。在高中化学教学中，实验是培养学生化学核心素养的重要途径。在化学实验教学中，教师应该注重培养学生的实验技能和科学探究能力，同时也要注重培养学生的科学精神和人文素养。

关键词：高中化学；核心素养；实验教学

实验教学是化学教学中非常重要的一个环节，它能够帮助学生更好地理解和掌握化学知识，培养学生的实验技能和科学探究能力。在实验教学中，学生可以通过观察、实验、记录等手段，亲身体验化学变化的规律和原理，了解化学物质的结构和性质，培养观察、分析和解决问题的能力。同时，实验教学还能够培养学生的动手能力、团队合作精神和创新意识，提高学生的科学素养和社会责任感。

一、明确教学目标，强化学生化学核心素养

高中化学实验教学是化学教育的重要组成部分，它对于培养学生的化学核心素养，提高学生的实验技能、观察能力、问题解决能力以及培养科学态度等方面具有重要的作用。在高中化学实验教学中，目标是引导学生展开实验的基础。

（一）教学目标要明确具体

教学目标应当明确、具体、可衡量。教师在设计实验教学时，应当根据学生的实际情况和学科特点，制定明确的教学目标，包括实验操作技能、观察能力、问题解决能力以及科学态度的培养等。这些目标应当具有层次性、递进性，由易到难，逐步提升学生的能力水平。以“粗盐的提纯”（必修1，P5—P7）的目标为例，一是要让学生初步学会检验、分离、提纯的实验方法；二是能根据粗盐的性质初步设计提纯实验方案。

（二）教学目标要突出核心素养的培养

化学核心素养包括实验操作技能、观察能力、问题解决能力、科学态度等方面，教师在设计实验教学时应当充分考虑这些方面，通过实验操作、观察、思考、讨论等方式，让学生逐步掌握化学知识，培养化学思维和科学素养。好的实验教学设计可促进“科学探究与创新意识”养成，化学实验教学是培养学生核心素养的重要阵地[1]。在实验教学中，教师要注重培养学生的实验操作技能、观察能力和问题解决能力，同时还要注重培养学生的科学态度和实验素养，包括安全意识、环保意识、科学精神等方面。通过实验教学，学生不仅能够在化学知识上得到提高，还能够培养出良好的科学素养和实验素养。以“碘水的萃取与分液”（必修1，P6）教学目标中的核心素养培养为例，本次实验需要学生理解分液、萃取等基本概念，并能够运用这些知识解决实际问题，如从碘水中提取碘，掌握分液漏斗的基本操作，并能够正确使用分液漏斗进行实验。观察实验现象，分析实验结果，并能够根据实验结果得出结论。

化学是一门与生活密切相关的学科，通过实验教学，可以让学生将化学知识应用到实际生活中，解决生活中的问题。实验教学不仅仅是动手操作的过程，更是思维的过程。通过实验教学，可以锻炼学生的思维能力，培养他们的创新精神和解决问题的能力。

二、优化实验设计，培养学生实验探究能力

高中化学实验教学应当明确教学目标，紧紧围绕化学核心素养，让学生通过实验操作，增强自身的实验技能、观察能力、问题解决能力以及科学态度等。教师应该高度重视化学实验教学，借助科学的方法，给学生提供积极引导，让学生可以大幅提升个人的实验能力，深入掌握化学的各项原

理[2]。在化学教学中，实验是帮助学生理解和掌握化学知识的重要手段，优化实验设计对于培养学生的实验探究能力具有重要意义。

（一）优化实验设计

优化实验设计可以增强学生的实践能力和实验技能。通过优化实验设计，学生可以在实验中更加明确实验目的、实验步骤和实验结果，从而更好地掌握化学实验的基本技能和方法。首先，要根据教学目标和教学内容选择合适的实验项目。教师需要结合学生的实际情况和教学大纲的要求，选择具有代表性的实验项目，以确保实验教学的有效性和针对性。以人教版高中化学必修1“钠及其化合物”的教学为例，通过此前的学习，学生对物质的分类及转化、离子反应和氧化还原反应有了一定的掌握，本节就是从反应规律的角度来探究钠及其化合物的性质，让学生从微观视角认识物质结构与变化，为此，教学中利用“钠与氧气的反应”（必修1，P46—P48）实验，对金属钠的物理性质和化学性质展开探究。

其次，要设计科学合理的实验方案。教师需要充分考虑实验的可行性、安全性以及实验数据的可处理性，以确保实验过程的顺利进行。同时要引导学生对实验数据进行分析，从中获取新知识，以加深学生对化学知识的理解和掌握。如在空气中加热金属钠，观察实验现象，空气中加热钠，观察到钠迅速熔化成为一个小球，并且发出黄色的火焰，同时伴有轻微的爆鸣声。这个过程会释放出大量的热量，使得钠迅速熔化并形成小球。同时，钠也会与空气中的氧气发生反应，产生燃烧现象，发出黄色的火焰。

（二）关注探究能力培养

通过探究能力的培养，学生可以在教师的指导下，自主设计实验方案、进行实验操作、分析实验结果，这不仅有助于提高学生的实践能力，还可以培养他们的创新精神，激发他们的创造力。首先，教师需要让学生明确实验探究的目的和意义，帮助他们建立正确的实验探究观念。该环节可以通过展示教学目标达成。其次，教师需要让学生了解实验探究的基本方法，如观察、分析、假设、验证等，并指导他们按照正确的步骤进行实验操作。最后，通过实验探究提高学生的问题解决能力和创新思维能力。教师需要鼓励学生发现问题、提出问题、解决问题，并给予他们充分的支持和指导，帮助他们提高问题解决能力和创新思维能力。如在“铝与氧气的反应”（必修1，P48）的实验教学中，可用问题“铝在氧气中燃烧时，其颜色和亮度如何变化？”“燃烧产生的白色物质是什么？”“铝燃烧时产生的热量和烟雾量如何？”“对比铝在氧气中燃烧和在空气中燃烧的现象，两者有何不同？”引导学生思考并展开交流活动。在实验中，学生观察实验现象，参与实验过程，共同合作解决问题，从而更好地掌握铝的化学性质，提高其探究能力。

三、丰富实验内容，激发学生实验兴趣

高中化学实验是培养学生动手能力和科学素养的重要手段。在开展实验教学的过程中，教师应当注重丰富教学内容，创设教学情境；开展思维导学，建立知识体系[3]。丰富的实验内容可以吸引学生的注意力，激发他们的好奇心和求知欲，使他们更愿意参与实验，从而提高实验教学的参与度。通过参与丰富多样的实验，学生可以锻炼自己的动手能力，掌握更多的实验技能和方法，为未来的学习和工作打下基础。

（一）优化实验方式

在高中化学教学中，大多数教师习惯了采用演示实验辅助教学。同时，为了安全问题，操作实验较少。其实，实验是让学生掌握化学知识的不二手段。在高中化学教学中，教师要注重优化实验方式。如除了常规的化学实验项目，教师可以引入一些趣味化学实验、化学小制作等，增加实验项目的多样性，激发学生的学习热情。如在“焰色反应”（必修1，P57）的教学中，引导学生利用金属丝、酒精灯、氯化钠溶液展开实验，实验中尝试不同的金属元素，观察它们的焰色反应，从而了解它们的性质和用途。同时，也要充分利用好多媒体，多媒体技术可以将化学实验过程和结果以图片、视频等形式展示出来，使学生更好地理解和掌握化学知识。如在讲解氯气的实验室制法时，可以通过多媒体展示实验室制取氯气的全过程，包括仪器安装、试剂加入、气体收集、尾气处理等步骤。这样不仅可以避免氯气的泄漏和污染，还可以让学生更好地理解实验过程和注意事项。最后，教学中可通过开展化学知识竞赛，激发学生的竞争意识和求知欲，让学生在竞赛中获得成就感，进一步增强学生的学习

动力。

（二）丰富实验内容

高中化学实验教学应丰富实验内容，包括化学物质的性质、化学反应原理等，通过多种实验方式激发学生的学习兴趣。首先，教师要注重引入生活实验。生活中的化学现象可以引入课堂实验中，例如“铁与水蒸气的反应”（必修1，P50—P51）。教师可以课前和学生一起实验并录制成视频，实验中准备一个铁锅或铁盘，将其加热到高温。将一个小木条或其他易燃物放入锅中，观察火焰是否熄灭。如果熄灭，说明锅已经加热到足够高的温度。将锅从火上移开，并在其上方放置一个玻璃罩或用其他物品支撑锅，以防止其倾倒。将锅口朝下，使其中的水蒸气迅速蒸发。此时，可以看到锅底有蓝色的火焰产生，这是由于铁与水蒸气反应所形成的。

其次，教师要注重将课堂上的实验拓展到课外，让学生在生活中亲自进行课外实验操作，能够提高学生的学习兴趣和实践能力。如“氨气的喷泉实验”（必修1，P99），氨气极易溶于水，当氨气被置于水中时，会迅速吸收大量的水分子，导致水位上升，从而形成喷泉。这个实验也展示了氨气在水中的溶解性和压强变化，以及氨气分子和水分子之间的相互作用。本节的教学后引导学生课后展开实验，让学生在实验中更好地理解氨气的性质，培养学生的实践能力。当然，实验中要保证绝对的安全。

四、开展合作学习，提升学生团队协作能力

在化学实验中，学生需要通过合作来完成实验任务，从而更好地理解和掌握化学知识。高中化学课程应该在自主、合作、探究的学习过程中进行化学实验教学，这样才能使学生将化学理论与实践相结合，在具体、形象、生动、有趣的教学中习得化学知识、化学技能、化学情感，形成创新素养[4]。合作学习作为一种有效的学习方式，能够帮助学生更好地掌握化学实验技能，提高实验操作能力，同时也有助于培养学生的团队合作精神和沟通

能力。

（一）建立科学合作小组

在高中化学实验教学中，教师要根据学生的实际情况和实验要求，合理分组，确保每个小组都有不同层次的学生，以便于学生之间的相互帮助和学习。同时，根据实验要求和学生的实际情况，合理分配实验任务，确保每个学生都有机会参与实验操作。在分组时，应考虑学生性别、性格、能力等因素的平衡，以保证实验的公平性和公正性。分组时应尊重学生的意愿，鼓励学生自愿组合，以提高他们的积极性和参与度。小组规模不宜过大或过小，一般以4—6人为宜。这样可以保证每个人都有机会参与实验，同时也有利于小组内的协作和交流。

（二）小组合作探究实验

首先，在实验过程中，学生需要积极参与、合作探究。学生需要明确实验目的和步骤，确保实验的顺利进行。学生需要相互协作、分工合作，共同完成实验任务。在实验过程中，学生需要仔细观察、记录数据和分析结果，以便更好地理解化学原理和现象。实验结束后，学生需要对实验结果进行分析和讨论。通过分析实验数据和现象，学生可以更好地理解化学原理和规律。同时，学生还需要交流实验心得和体会，分享彼此的经验和收获。教师也需要对学生的实验结果进行点评和指导，帮助学生更好地掌握化学知识和技能。当然，学生需要总结实验过程和结果，反思实验中的问题和不足之处。通过总结和反思，学生可以更好地掌握化学知识和技能，同时也可以提高自己的探究能力和合作意识。

五、注重实验教学评价，提高学生实验操作水平

评价不仅是对学生实验操作能力的评价，更是对学生科学素养和实践能力的一种培养。通过评价，学生可以更加深入地了解化学学科的特点和实验操作的规范性，从而提高学生的科学素养和实践能力。

（一）建立科学的评价标准

评价标准是实验教学的重要组成部分，科学的评价标准可以帮助学生更好地了解自己的实验水平和不足之处。评价标准应该包括实验操作的规范性、实验结果的准确性、实验过程中的合作精神等方面。评价过程中，应该注重客观性和公正性，避免主观臆断和片面评价。

在教学实践中，可采用量化表评价的方式进行，如实验过程操作评估可以从以下方面考虑：实验操作是否规范，是否按照实验步骤进行；实验数据的记录是否准确、完整；实验结果是否符合预期，是否有异常现象；是否能够解释实验结果并给出合理的解释。

（二）注重学生的自我评价和反思

自我评价和反思是提高实验操作水平的重要途径。在实验教学结束后，教师应该引导学生进行自我评价和反思，让学生认识到自己在实验过程中的优点和不足之处。同时，教师也应该给予及时的反馈和指导，帮助学生更好地掌握实验技能和

方法。

在引导学生反思时从以下几方面展开。一是实验是否达到了预期的目标？实验结果是否符合预期？二是实验操作过程是否正确？是否存在错误操作或遗漏步骤？是否遵循了安全操作规程？三是实验数据是否准确？是否有误差？实验结果是否可靠？是否存在异常数据？四是实验结果是否达到了预期的效果？是否存在效果不佳或无效的情况？五是实验原理是否正确？是否存在原理上的错误或遗漏？实验方法是否符合科学原则？六是实验设备是否完好？是否存在设备故障或损坏？是否需要更换或升级设备？七是实验过程中是否存在安全隐患？是否存在对人身安全和环境安全的威胁？八是实验是否存在改进的空间？是否有更好的实验方法或改进方案？是否需要进行实验改进？

结束语

基于核心素养的高中化学实验教学，旨在培养学生的实验操作技能、观察能力、科学探究能力和创新意识，注重实验教学的过程管理和与理论教学的结合，确保学生的安全性和实验的有效性。教师在实验教学中应注重学生的积极参与和思考，鼓励他们发现问题、分析问题和解决问题，培养他们的创新思维和批判性思维。

参考文献

[1]车耀.基于学科核心素养的高中化学实验教学策略[J].中国教育学刊，2023（12）：98.

[2]丁景艳.核心素养培养理念下的高中化学实验教学策略探究[J].高考，2023（31）：6-8.

[3]叶巧燕.核心素养下高中化学实验教学研究与实践[J].数理化解题研究，2023（36）：131-133.

[4]杨丽芳，吴乐.发展创新素养的高中化学实验教学[J].中学化学教学参考，2023（23）：21-23.