核心素养下的高中化学实验教学策略
杨小红
摘要：高中化学是一门对学生逻辑分析能力、推理判断能力、动手操作能力、创新能力要求较高的学科。其中，化学实验教学是提高学生化学素养的重要途径，考查了学生对知识的理解。因此，高中化学教师必须重视实验教学，在实验过程中提高学生的化学核心素养，培养学生严谨、认真的科研态度。
關键词：核心素养 高中化学 实验教学
作为高中化学重点内容之一的化学实验，是提高学生化学核心素养重要途径，能够加深学生对课本知识的理解，引发学生深入探究与思考。在素质教育的大背景下，学科核心素养的培养已经成为各学科的教学目标，而化学学科的核心素养主要表现在对化学知识的扎实掌握、化学实验的规范操作、化学思维的科学培养、科研精神的启发锻炼等方面。因此，高中化学教师要以提升学生的核心素养为出发点，在化学实验教学中培养学生的化学思维和科研能力。
一、重视实验操作演示，培养学生规范实验的意识
在化学实验教学中，许多教师为学生播放了化学实验的相关视频后，就直接让学生在课堂上完成相应的实验，学生仅通过观看视频，很难了解化学实验操作的具体过程。笔者认为，在化学实验课堂开始前，教师需要为学生详细讲解化学实验操作的具体流程，学生通过教师的知识铺垫，可以进一步理解化学实验，并轻松融入化学实验课堂。
在化学实验教学中，教师应重点规范学生的实验操作。如果学生某些实验操作不恰当，不仅会导致学生无法得出相应的实验结果，还会严重影响学生的实验安全。因此，教师要高质量地演示实验是如何操作的，并在展示过程强调实验中的操作细节，防止学生在实验时忽略这些操作细节，导致无法完成实验，或是在实验中得出错误的结果。除此之外，教师还应该注意明确化学实验的操作顺序。如果学生在化学实验时运用错误的操作顺序完成化学实验，学生的完成进度各不相同。此时，教师必须走到每个学生的桌前，观察学生的实验状况，了解每一组学生的实验情况，这严重影响了教师的教学效率。如果教师能够提前规范学生的实验操作顺序，就能够迅速了解所有学生的实验进度，从而给予学生相应的帮助，教师还能够直接了解到哪些学生在实验过程中出现了问题，或是哪些学生在实验中的效率较低，帮助这部分学生完成相应的实验内容，从而提高教师的教学效率。清晰明确的实验演示能够为学生树立正确的实验榜样，规范学生的实验操作，培养学生正确的实验习惯，有利于学生在实验过程中提升化学核心素养。
以教学《用四氯化碳萃取碘水中的碘》实验为例，笔者提前进行操作演示，让学生明白操作步骤。首先，笔者让学生回顾这一实验中用到的萃取方法的原理，并提出问题：“你们还记得之前学的萃取吗？今天就是用萃取这种方法来提纯物质。谁能告诉我萃取的原理呢？”学生回顾学过的知识，然后回答道：“萃取的原理是利用两种相互之间不反应且不溶解的溶剂，将某种溶质从一种溶剂提取到另一种溶剂中来。”其他学生补充道：“在这个实验中，四氯化碳和水相互之间不能溶解，也不发生反应，所以它们两个是溶剂，四氯化碳可以将碘从碘水中提取出来。”笔者回答道：“大家掌握得非常好。但只知道原理还不够，大家要能够动手做好这个实验，接下来请看我的演示。”然后，笔者分别介绍了实验仪器铁架台、分液漏斗和烧杯，再讲解实验步骤，检查分液漏斗是否漏水，将碘水和四氯化碳装入分液漏斗、振荡、静置、分液。做完化学实验知识铺垫后，笔者开始演示检漏操作。
检漏是影响实验能否成功的关键步骤，也是部分学生容易忘记或轻视的步骤，教师要特别强调检漏的重要性。首先，教师要关闭分液漏斗活塞，并加入蒸馏水，观察旋塞、下口处是否漏水，用食指摁住磨塞口，将漏斗倒立过来，观察是否漏水，若不漏水，则此分液漏斗检验合格。其次，碘水和四氯化碳加入分液漏斗中并塞好玻璃塞，旋转漏斗用力振荡。此处，教师一定要强调让水和四氯化碳得到充分混合，才能进行萃取，得到理想结果。再次，教师将分液漏斗放置到铁架台上静置，过一段时间后能够发现分液漏斗内的液体分层了，下层为紫色的四氯化碳层，上层为浅黄色或接近无色的水层。最后，教师要打开漏斗上口的玻璃塞，旋开活塞，使下层液体沿烧杯壁流入烧杯，将上层液体从上口倒出。这时，教师需要强调：“分液漏斗中在上面这一层的溶液要在漏斗上面的口倒出来，下面这一层溶液让它在下面的口流入烧杯。”通过教师的高质量实验操作演示，学生能够清晰掌握实验中的重要步骤，减少实验中的错误，形成严谨认真的科研态度，养成良好的实验习惯，提升化学核心素养。
二、引导学生积极思考，在实验中完善知识结构
实践是检验真理的唯一标准。首先，教师需要构思如何有效利用化学实验，实现高质量的知识点讲解。化学的绝大多数方程式或现象都是通过实验总结的，教师想让学生更加清楚化学中的相关知识，就要引导学生观察实验，总结实验现象。其次，化学实验教学的根本目的，是让学生通过实验观察到实验现象，然后帮助学生了解课本中的相应知识点，而不是让学生敷衍了事。再次，教师应注重化学实验中的现象，让学生通过总结寻找课本中知识点所对应的内容，从而实现化学自主学习探究。
除此之外，在化学实验教学中，教师的操作演示尤为重要。学生在模仿实验的过程中能顺利得到理想结果，但化学实验不能仅仅是单纯的模仿，教师还要注意引导学生积极思考，并在核心素养的引导下精准地将实验内容与课本理论知识结合起来，了解每种实验仪器的使用方法，清楚每个实验试剂的作用，明白每个步骤的目的，在动手实验的过程中掌握相关物质的化学性质。同时，教师要引导学生积极思考相近物质的化学性质、相关的化学反应，构建完整的化学知识体系，梳理清晰各类物质之间的区别和联系，从一个实验过程中推理联系出某一类物质的共性，完善化学知识结构，提升逻辑推理和科研探究素养，全方面提升化学核心素养。
以教学《钠与空气的反应》实验为例，钠一般保存在液态石蜡或者煤油中，与铁、铝等金属可在空气中长时间存放不同，钠的独特保存方式就表明它的化学性质与铁、铝等金属不一样。那么，教师就可以通过钠与空气的反应实验来探究钠的化学性质，将钠从煤油中取出并将表面煤油擦干后切开，在空气中放置一段时间后观察切面的变化。通过这个实验过程，学生能够发现钠表面的银白色会逐渐褪去，这就说明在常温下钠可与氧气进行反应。因此，教师可以先提出问题：“铁、铝等金属能够在空气中稳定存在，而钠在空气中就能和氧气发生反应，这说明了什么？”学生经过思考后，回答道：“钠的化学性质比铁、铝活泼，反应更激烈。”接着，教师可以提问：“还有哪些金属也能在空气中反应？”学生回答道：“镁长时间暴露在空气中会生成氧化镁，铝在空气中能生成氧化铝，它们的化学性质是相似的！这只是在空气中放置的反应，如果我们升高温度，那么这个反应会不会更激烈？又会有什么现象呢？”然后，学生能够结合镁条在空气中燃烧实验时，发出耀眼白光、放出大量热、生成白色固体的现象。由于钠和镁化学性质相似，学生可以据此推断钠在空气中加热的实验。接着，学生将一小块钠放在坩埚中加热，这时钠与氧气会剧烈地发生反应，产生黄色的火焰，并伴随着淡黄色固体生成。最后，通过实验现象和推理思考，学生可以得出钠在空气中加热的化学反应方程式：2Na+O2 Na2O2。在这一实验过程中，经过教师的引导，学生不仅掌握了钠和空气反应的实验，还知道钠和镁、铝的化学性质相近，它们与相同物质产生的化学反应也相近，于是学生能够完善金属性质这一部分的知识体系，将各类金属更好地联系起来进行深入学习，并学会联系类比的化学思维，提升化学核心素养。
三、小组合作进行探究，提高学生的合作创新能力
化学实验是一个复杂的过程，一项完整的化学实验依靠学生个人的力量是不够的，学生需要以小组为单位进行合作，在实验过程中相互帮助、积极合作，这样才能完整地完成实验，并且能使实验过程达到最优，锻炼学生的集体配合能力和小组意识。在以小组方式开展化学实验时，教师应注意以下几点：
第一，教师可以安排学生通过小组分工合作完成整个化学实验，提高学生完成实验的效率，让学生在短时间内能够完成多个实验。如果为学生预留的实验时间比较充裕，教师还可以讲解化学实验的危险。
第二，教师应该让学生自己做实验，探究化学中的相关知识，而不是依靠教师讲述的方法，直接完成相应的实验。这样一来，能调动学生的学习积极性，让学生进一步融入化学课堂。
第三，教师如果以小组的方式开展化学实验，则需要合理分组，如果教师只是让学生自由组合，可能会导致一些化学能力较差的学生分配到一个小组中，这样所有小组的实验能力就不均衡，会影响化学实验教学进度。
第四，在每个小组中，教师可以为小组安排一到两个动手能力比较强，或是化学经验比较丰富的学生，就能够增强小组的执行力，推进实验顺利进行。
以《噴泉实验》实验为例，该实验主要是利用氨气极易溶于水这一性质，在短时间内形成一定的压强差，在压强差的作用下，打开活塞后，大气压能够将含有酚酞的液体压入烧瓶，在导管口形成红色的喷泉。在化学实验教学中，教师可以让学生以小组为单位进行学习，并提出问题：“为什么原本透明的酚酞溶液在被压进烧瓶后就变成红色的喷泉呢？”结合酚酞溶液遇碱变红这一性质，学生经过小组讨论后，认为烧瓶内的氨气溶于水后生成了碱性物质，反应生成的氨水是呈弱碱性的，能使酚酞溶液变红，由此形成红色的喷泉，并探究得出这一反应的化学方程式：NH3+H2O NH3H2O。根据这一原理，学生又引发了新的思考：“能不能利用喷泉实验的原理，改变所用实验试剂形成其他颜色的喷泉？”学生通过思考，可以深入理解喷泉实验的本质，探究新的实验操作，从而得到创新成果，提升化学核心素养。
笔者以高中化学实验教学对提高学生化学核心素养的重要性为切入点，阐述了重视实验操作演示、引导学生积极思考、小组合作探究三个针对性策略，希望能为化学实验教学提供一定帮助，使学生的化学知识、实验操作能力、核心素养得以提升。
参考文献：
[1]王国炳.在中学化学实验教学中培养核心素养的策略[J].陕西教育（教学版），2021（Z1）.
[2]黄瑞娟.探究基于学科核心素养的高中化学实验教学策略[J].天天爱科学（教学研究），2021（2）.
[3]栗艳菲.基于发展学科核心素养的高中化学实验教学实践探索[J].天天爱科学（教学研究），2020（11）.
※本文系甘肃省教育科学“十三五”规划2020年度一般课题，课题名称：基于发展高中生核心素养的化学实验教学策略研究，课题立项号：GS[2020]GHB2747。
（作者单位：甘肃省平凉市第一中学）
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