基于學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)研究

摘

要：在新課程的改革背景下，核心素養(yǎng)培養(yǎng)理念成為各學(xué)科教學(xué)革新的核心教學(xué)理念，對(duì)提升學(xué)生的動(dòng)手實(shí)操能力以及學(xué)科綜合能力有積極的意義。文章立足高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的視角，從培養(yǎng)高中生的化學(xué)核心素養(yǎng)出發(fā)，就如何有效設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案進(jìn)行了重點(diǎn)討論，以期助力高中生順利形成化學(xué)核心素養(yǎng)。關(guān)鍵詞：高中化學(xué)；核心素養(yǎng)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)一、基于學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)意義（一）是適應(yīng)教育領(lǐng)域新思想的需要隨著教育改革的深入，教育理念與思想都呈現(xiàn)出持續(xù)更新的全新形勢(shì)，如傳統(tǒng)教育理念側(cè)重“雙基”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，又先后經(jīng)歷了“三維目標(biāo)”“核心素養(yǎng)”等一系列全新教學(xué)思想的灌輸，旨在借助教育改革的深入更好適應(yīng)培養(yǎng)高素質(zhì)人才的全新教育環(huán)境，推動(dòng)教育改革的高質(zhì)量發(fā)展。其中核心素養(yǎng)的培養(yǎng)思想，實(shí)際上就是立足推動(dòng)社會(huì)高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展的視角，通過(guò)創(chuàng)新高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案、方式等多樣化手段來(lái)革新實(shí)驗(yàn)方案，這樣在更有利于適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求的同時(shí)，最大限度地提高了化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，有效避免了以往化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效能不足這一弊端。比如，教師可以針對(duì)性地創(chuàng)新那些枯燥、單調(diào)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，借助優(yōu)化后的實(shí)驗(yàn)方案，來(lái)充分發(fā)揮化學(xué)實(shí)驗(yàn)在促進(jìn)高中生化學(xué)核心素養(yǎng)養(yǎng)成等方面的積極作用。（二）是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法創(chuàng)新的需要?jiǎng)?chuàng)新是高中生必備的精神之一，是學(xué)生創(chuàng)新思維、創(chuàng)造力、想象力的集中體現(xiàn)，會(huì)對(duì)學(xué)生的個(gè)人成長(zhǎng)與可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。其中化學(xué)實(shí)驗(yàn)是將所學(xué)的化學(xué)知識(shí)以多樣化實(shí)驗(yàn)的形式進(jìn)行呈現(xiàn)或應(yīng)用，這在鞏固學(xué)生所學(xué)化學(xué)知識(shí)的同時(shí)，促進(jìn)了他們創(chuàng)新思維的發(fā)展。以往的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，主要采用對(duì)照教材中的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行展示，整個(gè)過(guò)程枯燥，不利于激發(fā)高中生主動(dòng)參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的興趣，使學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)受到限制。如果教師可以從創(chuàng)新傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)形式及內(nèi)容等角度入手，立足具體的情境問(wèn)題合理設(shè)計(jì)新型的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，將更有利于培養(yǎng)高中生的創(chuàng)新素養(yǎng)，提高學(xué)生的化學(xué)綜合素質(zhì)。比如，基于環(huán)保這一社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題，教師可以結(jié)合化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)需求科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，確保能在優(yōu)化化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案及流程的同時(shí)，全面培養(yǎng)高中生的化學(xué)核心素養(yǎng)。（三）是化學(xué)理論與實(shí)踐結(jié)合的需要理論聯(lián)系實(shí)踐是高質(zhì)量教育的真諦，也是保障化學(xué)教育質(zhì)量的核心原則之一。其中化學(xué)理論知識(shí)實(shí)際上是對(duì)化學(xué)研究及實(shí)踐活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，能有效指導(dǎo)實(shí)踐活動(dòng)的有序進(jìn)行?；瘜W(xué)理論知識(shí)在一次次化學(xué)實(shí)踐中可以得到持續(xù)驗(yàn)證，同時(shí)可以正確引導(dǎo)社會(huì)大眾的實(shí)踐活動(dòng)。教師對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，同樣需要密切結(jié)合化學(xué)基本理論和現(xiàn)實(shí)實(shí)踐需求。特別是近年來(lái)，高考中的許多試題都是考查化學(xué)核心素養(yǎng)方面的實(shí)踐型類型題，為保證相應(yīng)的教學(xué)效果，教師就必須在指導(dǎo)高中生詳細(xì)了解與掌握必要化學(xué)理論知識(shí)的過(guò)程中，借助多樣化的化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)針對(duì)性地提高高中生的創(chuàng)新能力，并借助理論與實(shí)踐二者的有機(jī)結(jié)合全面提高高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整體質(zhì)量。二、基于學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)策略（一）認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)方式，夯實(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)本身是化學(xué)教學(xué)的核心組成部分之一，是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)、鍛煉學(xué)生動(dòng)手實(shí)操能力等關(guān)鍵能力的必不可少的關(guān)鍵教學(xué)手段?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)幫助高中生統(tǒng)領(lǐng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整根主線，包括幫助或者帶領(lǐng)學(xué)生一同分析化學(xué)教材中所涉及的化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并在這個(gè)過(guò)程中持續(xù)提高學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能水平。所謂的化學(xué)實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)方式，主要是針對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容，考慮采取何種呈現(xiàn)方式來(lái)吸引學(xué)生的注意力，讓他們更加高效地參與到化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，避免因化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)內(nèi)容呈現(xiàn)方式的不合理而影響最終的活動(dòng)效果。例如，在開(kāi)展“科學(xué)探究”這一基本化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)期間，整個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)欄目中包含了多種種類及形式的實(shí)驗(yàn)，也包含了不同的探究過(guò)程和科學(xué)要素，它們都是高中生適應(yīng)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展以及形成未來(lái)終身學(xué)習(xí)基本能力的寶貴教學(xué)素材。但是現(xiàn)階段化學(xué)教材中涉及的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容形式比較單一，且趣味性、豐富性等并不顯著，這直接影響了學(xué)生的觀看效果，也限制了學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)展。因此，針對(duì)現(xiàn)階段化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整個(gè)體系設(shè)計(jì)，需要以調(diào)動(dòng)高中生主動(dòng)參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)為目標(biāo)，實(shí)驗(yàn)活動(dòng)需要符合學(xué)生自身的學(xué)習(xí)特征與思維規(guī)律，教師可以靈活引進(jìn)及應(yīng)用多媒體技術(shù)、電子白板等新技術(shù)或新設(shè)備，革新化學(xué)實(shí)驗(yàn)的呈現(xiàn)方式，保證學(xué)生在看到呈現(xiàn)在他們眼前的化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之后，可以迅速產(chǎn)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣，并主動(dòng)融入其中進(jìn)行積極思考和深入討論，這樣才有利于保障后續(xù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)開(kāi)展的質(zhì)量。以“常見(jiàn)物質(zhì)的檢驗(yàn)”部分化學(xué)知識(shí)教學(xué)為例。在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，針對(duì)K+、Na+等離子的檢驗(yàn)，教師在為學(xué)生呈現(xiàn)這部分內(nèi)容的過(guò)程中，可以改變傳統(tǒng)直接導(dǎo)入的呈現(xiàn)方式，利用多媒體設(shè)備為學(xué)生播放一些現(xiàn)實(shí)生活中質(zhì)量檢驗(yàn)的具體視頻。如為了確保奧運(yùn)會(huì)等各種體育競(jìng)賽的公平性，賽委會(huì)一般會(huì)對(duì)參賽的運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行興奮劑檢查；或者在生活中，為了確認(rèn)自己的身體健康情況，人們一般會(huì)選擇檢測(cè)自身的血脂、血糖等指標(biāo)數(shù)據(jù)。這種實(shí)驗(yàn)內(nèi)容呈現(xiàn)方式，無(wú)疑可以很好地激發(fā)高中生對(duì)相關(guān)化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣。（二）融入化學(xué)核心素養(yǎng)，明確化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中融入核心素養(yǎng)培養(yǎng)理念期間，除了要借助恰當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)方式吸引學(xué)生的注意力外，教師還需要從化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)目標(biāo)出發(fā)，充分考慮化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)同常規(guī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)之間的聯(lián)系，保證可以立足化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的視角切實(shí)指導(dǎo)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案乃至校本教研課程的改革，并將核心素養(yǎng)的相關(guān)培養(yǎng)思想及理念切實(shí)融入整個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)踐中。從本質(zhì)上而言，中學(xué)化學(xué)教學(xué)的核心組成部分之一是實(shí)驗(yàn)教學(xué)，其不僅肩負(fù)著鞏固學(xué)生課堂所學(xué)化學(xué)理論知識(shí)的職責(zé)，還肩負(fù)著能否順利培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的責(zé)任，會(huì)對(duì)學(xué)生的自學(xué)意識(shí)形成乃至化學(xué)綜合能力的發(fā)展產(chǎn)生直接影響。因此在化學(xué)課程教學(xué)中，教師要全面滲透核心素養(yǎng)培養(yǎng)理念的必然性與必要性，并在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)期間，堅(jiān)定不移地貫徹落實(shí)核心素養(yǎng)培養(yǎng)理念。例如，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師可以基于課程改革的視角，從全面貫徹落實(shí)創(chuàng)新型教育的理念出發(fā)，結(jié)合化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的基本要求、標(biāo)準(zhǔn)以及指標(biāo)等，全面構(gòu)建一套健全的化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)體系，并利用該體系提高整個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。由于核心素養(yǎng)是當(dāng)下指導(dǎo)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的一條核心主線，為整個(gè)教學(xué)指明了方向，如高階思維培養(yǎng)等都是培養(yǎng)高中生化學(xué)核心素養(yǎng)不可或缺的關(guān)鍵能力之一，針對(duì)性地調(diào)整化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案及流程具有其必然性，對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的提升有很大幫助。因此在后續(xù)化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的視角下，教師要持續(xù)深化化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)改革，密切關(guān)注并融合學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的內(nèi)容及元素，真正持續(xù)性培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)，貫徹落實(shí)新課改下化學(xué)教學(xué)大綱的基本要求，不斷提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案設(shè)計(jì)的質(zhì)量，突出本?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特色，形成科學(xué)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念，為后續(xù)高質(zhì)量的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)做好鋪墊。（三）重視實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)理論，創(chuàng)新化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)就是要系統(tǒng)考慮整堂化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的流程、步驟以及注意事項(xiàng)等內(nèi)容，保證教學(xué)目標(biāo)與背景分析的準(zhǔn)確性，以及符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律；同時(shí)要注意對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的板書(shū)進(jìn)行美化設(shè)計(jì)，并對(duì)其中有特色的地方進(jìn)行補(bǔ)充說(shuō)明，真正地將化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)思想貫穿于學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的實(shí)踐過(guò)程中。針對(duì)任何一個(gè)部分的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，教師都需要在設(shè)計(jì)中考慮相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)基本原理，這是整個(gè)設(shè)計(jì)的理論依據(jù)；實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新或者改進(jìn)也需要充分考慮其中的基本化學(xué)反應(yīng)原理，合理選擇各種各樣的化學(xué)反應(yīng)物，優(yōu)化整個(gè)操作程序，科學(xué)設(shè)置配套的化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置等。由此可知，基于基本的化學(xué)反應(yīng)原理創(chuàng)新或者改進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，是保障后續(xù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵所在，也是化學(xué)教學(xué)深入改革的一個(gè)重要路徑，避免忽略了化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方面的理論指導(dǎo)而直接開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)，從而不利于提高高中化學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。例如，現(xiàn)階段的高中化學(xué)教學(xué)過(guò)程中涉及了多種多樣的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，如針對(duì)“要求學(xué)生設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)區(qū)分硫酸鈉與氯化鈉”這一化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，不同高中生都會(huì)結(jié)合自身的思考給出自己的答案：有的高中生選擇硝酸銀作為自己的檢測(cè)試劑，有的學(xué)生則會(huì)選擇氯化鋇作為自己的檢測(cè)試劑等。雖然這些高中生在檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中選擇了相同的實(shí)驗(yàn)原理，但是如果學(xué)生選擇硝酸銀，那么具有微溶性的硫酸銀可能會(huì)因?yàn)椴环€(wěn)定以及易分解的特性等，在反應(yīng)之后生成難溶性的氧化亞銀，這樣就無(wú)法達(dá)到相應(yīng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。因此教師在設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，可以結(jié)合現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)化學(xué)教材的內(nèi)容安排情況，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)圖片、表格數(shù)據(jù)等方面下功夫，在展示化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)，采用圖片、表格等形式內(nèi)容，讓學(xué)生選擇圖片呈現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本裝置或現(xiàn)象（鑒定鈉與水反應(yīng)、鐵離子等）、實(shí)驗(yàn)基本步驟（切割金鈉、氨氣制取等）以及實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)展示（如濃硫酸與銅之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等）等；有的學(xué)生可能會(huì)選擇操作示意圖，如嗅聞氣體的氣味，操作容量瓶摻加液體，配置一定物質(zhì)濃度的溶液，等等。只有在化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)中明確安排內(nèi)容，才能夠聯(lián)系化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的基本要求開(kāi)展高效的教學(xué)活動(dòng)。（四）聯(lián)系實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，優(yōu)化化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的根本出發(fā)點(diǎn)是持續(xù)優(yōu)化整個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)流程，助力化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提升，充分發(fā)揮化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果方面的效能。在教學(xué)中，教師可以通過(guò)聯(lián)系化學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)訴求以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，對(duì)整個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)方案再次進(jìn)行整體優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證可以制訂出一個(gè)完善的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)流程，流程能夠囊括教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)評(píng)價(jià)與反思等完整的教學(xué)環(huán)節(jié)，以最大限度地保障化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)方案的完善性與合理性。例如，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師可以結(jié)合化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求以及其他實(shí)際教學(xué)情況，遵從如下基本流程：導(dǎo)入問(wèn)題，新課引入——情境創(chuàng)設(shè)，引導(dǎo)探究——?jiǎng)邮謱?shí)驗(yàn)，證偽求實(shí)——分析歸納，結(jié)論得出——鞏固訓(xùn)練，深化理解——教學(xué)評(píng)價(jià)，反思優(yōu)化。經(jīng)過(guò)上述這種完善的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)流程，教師可以持續(xù)融入化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的基本理念，對(duì)提高整體化學(xué)教學(xué)質(zhì)量有很大的幫助；可以將核心素養(yǎng)培養(yǎng)思想貫穿于整個(gè)教學(xué)實(shí)踐中，確保學(xué)生可以學(xué)到更有價(jià)值、有意義的化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。尤其是在不同的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，教師都可以適時(shí)與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)溝通，指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合自身的學(xué)習(xí)情況大膽自主地設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案，不斷提升學(xué)生的創(chuàng)