實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的策略探究

卜兆軍 楊斌

化學(xué)課程以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，幫助學(xué)生建立感性認(rèn)識，認(rèn)知化學(xué)規(guī)律，激發(fā)學(xué)生探究化學(xué)知識的欲望，從而建構(gòu)自我的化學(xué)概念和知識體系，提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量。因此，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為培養(yǎng)高中生核心素養(yǎng)的關(guān)鍵所在。高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)內(nèi)容包括“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“實(shí)踐探究與創(chuàng)新意識”“科學(xué)精神與社會責(zé)任”，教師需通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)，使學(xué)生真正練就其終身受用的能力。

一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的重要性

當(dāng)今基礎(chǔ)教育中的一個熱門話題就是要培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，這也成為化學(xué)學(xué)科緊隨新課改步伐進(jìn)行教學(xué)改革的一個重要內(nèi)容。教師通過開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)逐步培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)，對提升學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的主動性與積極性具有非常大的作用。化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)基于學(xué)生對化學(xué)知識的掌握，旨在增強(qiáng)學(xué)生的動手操作能力，以及加強(qiáng)對化學(xué)知識的情感體驗(yàn)，化學(xué)思維得以培養(yǎng)，而且學(xué)生的探究精神、科學(xué)精神及嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度等都能得到培養(yǎng)。面對化學(xué)知識的多樣性，教師要切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)思維，才能真正提升學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的效率，做到融會貫通、舉一反三。在具體的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生既要掌握基礎(chǔ)知識，還要學(xué)會運(yùn)用知識去解決問題。而提升學(xué)生化學(xué)應(yīng)用的能力，則對幫助學(xué)生形成學(xué)科核心素養(yǎng)具有極大的促進(jìn)作用?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)使學(xué)生在動手操作中不斷提高運(yùn)用能力，從而通過參與實(shí)驗(yàn)過程更深入地了解物質(zhì)的性質(zhì)。所以說，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)具有極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。

二、當(dāng)前化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題

化學(xué)學(xué)科所涉及的知識范圍較為廣泛，但是比較抽象，并且實(shí)驗(yàn)教學(xué)也比較多。培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)，就必須圍繞化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的現(xiàn)狀及存在問題進(jìn)行深入研究，以此來制定有效的解決策略。

首先，教師課前準(zhǔn)備的工作不夠充分。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)根據(jù)教材中的具體實(shí)驗(yàn)步驟準(zhǔn)備相關(guān)的實(shí)驗(yàn)藥品及器具。但從現(xiàn)實(shí)教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，有的教師在課前的準(zhǔn)備工作并不完備，比如對實(shí)驗(yàn)器材的機(jī)密性和安全性等未能充分確認(rèn)，對實(shí)驗(yàn)藥品是否過期及一些特殊化學(xué)藥品的性質(zhì)是否發(fā)生變化未能及時進(jìn)行管理，這些都會影響學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的效果?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)前，教師一定要檢查化學(xué)實(shí)驗(yàn)的器械以及實(shí)驗(yàn)藥品，因?yàn)橐恍┗瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)所需藥品的保質(zhì)期較短，教師應(yīng)定期對實(shí)驗(yàn)室加強(qiáng)管理，避免實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)失誤。

其次，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)受制于應(yīng)試教育。當(dāng)前我國的教育仍然是應(yīng)試教育，一些教師直接放棄帶學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而利用黑板上講解或者多媒體演示的方式取代化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，只是讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行標(biāo)注或者背誦。實(shí)際上，這樣的做法完全背離了化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的初衷，學(xué)生無法通過動手實(shí)踐對真實(shí)化學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行觀察，也無法深入理解抽象的理論知識，而且一些疑惑遲遲得不到解決，也因此容易失去學(xué)習(xí)興趣。

最后，有的化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教材內(nèi)容與實(shí)際不相符。當(dāng)前不少化學(xué)教材以及大綱中對于化學(xué)與生活、與環(huán)境、與科技之間的相互結(jié)合越來越重視，也激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，感受到化學(xué)實(shí)際上離生活并不遙遠(yuǎn)。但是在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，一些教材內(nèi)容與實(shí)際生活不相符，化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較難，學(xué)生難以自主完成實(shí)驗(yàn)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的最終目的是培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)以及提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，并能夠讓學(xué)生借助化學(xué)實(shí)驗(yàn)來對抽象的化學(xué)知識進(jìn)行理解，加深印象。但是，如果化學(xué)實(shí)驗(yàn)難度過大，學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容是無法進(jìn)行相應(yīng)理解的。從這些化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中所存在的問題來看，要想培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)，教師則需要解決好這些問題，改進(jìn)和創(chuàng)新教學(xué)方式，有效培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的具體策略

（一）化學(xué)課中實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)

進(jìn)入高中階段，化學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)仍然是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，豐富學(xué)生的化學(xué)知識，以及拓寬學(xué)生的化學(xué)視野。教師還要重視在化學(xué)課中常態(tài)化開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅做好初升高的有效銜接，還要對實(shí)驗(yàn)資源進(jìn)行充分挖掘，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，同時讓學(xué)生養(yǎng)成細(xì)致觀察、及時記錄等良好習(xí)慣，激發(fā)學(xué)生的思維以及探究力，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會規(guī)范操作并準(zhǔn)確表達(dá)，不斷提升學(xué)生的創(chuàng)新意識。在這一化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師適時地引導(dǎo)學(xué)生對化學(xué)知識的分類表征、模型認(rèn)知、宏觀與微觀結(jié)合進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，提升其創(chuàng)新意識，促進(jìn)其核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。高中化學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的數(shù)量比較多，而且這些都是基礎(chǔ)性的實(shí)驗(yàn)，要有效地提高學(xué)生的思維能力，教師應(yīng)對現(xiàn)有教材做好深入挖掘工作，并且針對學(xué)生的思維能力采取有效措施進(jìn)行鍛煉，拓展和提升學(xué)生的化學(xué)思維，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生深入理解化學(xué)現(xiàn)象，由此促進(jìn)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的提升。

（二）增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)探究課程，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要與生活緊密聯(lián)系，將化學(xué)知識融入生活，增強(qiáng)學(xué)生理解化學(xué)知識、認(rèn)知化學(xué)知識的能力，可以讓學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究中逐步提升化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師引導(dǎo)學(xué)生提出問題并進(jìn)行猜想與假設(shè)，制訂具體的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，并在實(shí)驗(yàn)操作之中搜集相關(guān)的信息證據(jù)，對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行評估、分析與反思，加強(qiáng)師生、生生之間的交流合作。學(xué)生投身于化學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，在親身體驗(yàn)、思考、交流、探究中成為探索者和發(fā)現(xiàn)者。教師應(yīng)創(chuàng)造各種條件，上好化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究課，培養(yǎng)學(xué)生的合作能力以及跨學(xué)科的綜合素養(yǎng)，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力、實(shí)驗(yàn)探究以及創(chuàng)新思維。在實(shí)驗(yàn)探究課上，以學(xué)生為主體，教師做好引導(dǎo)與啟發(fā)，讓學(xué)生通過自身的努力發(fā)現(xiàn)和提出一些具有探究價值的化學(xué)問題，同時鼓勵學(xué)生圍繞這一問題設(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)方案，并且親自操作，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和解決問題。而在具體的實(shí)驗(yàn)過程中，做好對實(shí)驗(yàn)信息的觀察與記錄，再進(jìn)行加工，總結(jié)分析，獲取最終的結(jié)論。教師鼓勵學(xué)生以小組為單位進(jìn)行交流與合作，共同探究，同時就實(shí)驗(yàn)有待改進(jìn)和完善的地方進(jìn)行討論。在這一實(shí)驗(yàn)探究過程中，教師引領(lǐng)學(xué)生尊重科學(xué)與事實(shí)依據(jù)，不盲從于權(quán)威，獨(dú)立探究、獨(dú)立思考，從動手操作驗(yàn)證中獲取真實(shí)的結(jié)果，學(xué)生也要敢于質(zhì)疑，大膽地進(jìn)行批判，由此培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

（三）開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)教學(xué)，深化學(xué)生對知識的理解

教師通過向?qū)W生提出具體的實(shí)驗(yàn)課題，使學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)習(xí)題課中運(yùn)用所學(xué)的化學(xué)知識解決問題，對學(xué)生的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、?chuàng)新能力以及運(yùn)用化學(xué)理論知識的能力進(jìn)行培養(yǎng)。而化學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)教學(xué)讓學(xué)生對所學(xué)的化學(xué)知識的理解、遷移、創(chuàng)新得以深化，對所掌握的化學(xué)原理及規(guī)律進(jìn)行具體的應(yīng)用，從而培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)信息、化學(xué)思維以及化學(xué)語言的素養(yǎng)。在實(shí)驗(yàn)習(xí)題課以及復(fù)習(xí)課中，教師關(guān)鍵要激發(fā)學(xué)生的主動性，讓學(xué)生獨(dú)立操作、獨(dú)立思考，從最初對證據(jù)的收集，以及提出有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)及變化的可能假設(shè)，到基于一定證據(jù)加以分析推理，在進(jìn)行證實(shí)以及證偽假設(shè)之后，讓學(xué)生解釋證據(jù)與結(jié)論之間的關(guān)系，從而形成尋找證據(jù)、科學(xué)解釋的有效途徑。教師引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)化學(xué)現(xiàn)象與模型的聯(lián)系，學(xué)會用多種模型對化學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行描述以及解釋，對物質(zhì)及其變化的可能結(jié)果加以預(yù)測，同時依據(jù)這一物質(zhì)及其變化信息對模型進(jìn)行建構(gòu)，從而建立解決化學(xué)問題的思維框架和認(rèn)知體系。

（四）提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感

當(dāng)前培養(yǎng)高中生核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容包括培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神以及社會責(zé)任感，因此，在化學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行動手操作以及互動交流，使學(xué)生在體驗(yàn)動手中養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，形成終身學(xué)習(xí)的自覺意識，認(rèn)識到做化學(xué)實(shí)驗(yàn)要尊重科學(xué)，從而自覺崇尚科學(xué)。教師組織學(xué)生開展調(diào)查研究，就學(xué)生所關(guān)注的一些與化學(xué)有關(guān)的社會熱點(diǎn)問題，以小組為單位進(jìn)行實(shí)踐調(diào)查，使學(xué)生在參與調(diào)查過程中認(rèn)識到環(huán)境保護(hù)以及資源合理開發(fā)的迫切性。引導(dǎo)學(xué)生樹立綠色化學(xué)觀念及可持續(xù)發(fā)展意識，通過參觀或者訪談的形式對化學(xué)與技術(shù)以及環(huán)境等相互關(guān)系進(jìn)行深刻理解，運(yùn)用科學(xué)的理論做出利與弊的正確判斷，增強(qiáng)學(xué)生的社會責(zé)任感，提升其核心素養(yǎng)。

總之，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，對提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力具有非常重要的促進(jìn)作用。教師在實(shí)際教學(xué)中還要注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動手能力與探究能力，注重與生活緊密相連，由此引領(lǐng)學(xué)生不斷理解抽象的化學(xué)知識，構(gòu)建自我的化學(xué)知識框架，為化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成打下良好的基礎(chǔ)，自覺崇尚科學(xué)精神，不斷增強(qiáng)社會責(zé)任感。

注：本文系2018年度甘肅省“十三五”教育科學(xué)規(guī)劃課題“實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的實(shí)踐研究”（課題立項(xiàng)號：GS[2018]GHB0803）的研究成果。