魏春梅

(福建省漳州市龍文區(qū)龍文中學 福建 漳州 363005)

就高中化學核心素養(yǎng)來說，包括著五個方面的內容，即宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認知、科學探究與創(chuàng)新意識、科學精神與社會責任。可以說，在高中化學教學過程中，教師要始終將這五點內容貫穿在課堂教學中，幫助學生掌握化學知識，不斷提升化學學科的核心能力。以實驗教學為例來說，教師完全可以將核心素養(yǎng)貫穿其中，尤其是可以將科學探究與創(chuàng)新意識應用在實驗教學中，確保學生可以更好的參與到實驗學習中，增強各項實驗學習能力[1]。本文對高中化學核心素養(yǎng)下實驗教學的優(yōu)化路徑作了較為系統(tǒng)的分析探討，現(xiàn)作如下的論述。

1.優(yōu)化高中化學實驗教學的價值

在高中化學課程體系中，很多化學知識與化學現(xiàn)象都是從化學實驗中衍生出來的，因而，引導高中學生探索化學實驗，實地操作化學實驗，可以增強高中學生對化學知識、化學邏輯、化學思維的理解與認識，強化高中學生的化學理解能力，增強高中學生的化學思辨能力，為高中學生的化學學習與發(fā)展奠定扎實基礎。與此同時，依托化學實驗，高中化學教師更容易展現(xiàn)化學知識的內涵與發(fā)展軌跡，提升高中學生對化學定理、化學實驗規(guī)律的正確認知，豐富高中化學課程，激發(fā)高中學生對化學知識、化學實驗的探索興趣與思考激情，完善高中化學課程的發(fā)展空間。除此之外，化學實驗與化學課程具有相輔相成的關系，優(yōu)化高中化學實驗教學，可以切實增強高中化學教育的發(fā)展，開拓高中化學課程體系，增強高中學生的化學核心素養(yǎng)與理解能力。

2.高中化學實驗教學的問題

2.1 教學模式陳舊，學生興趣不足。目前高中化學課堂仍然采用滿堂灌的教學模式，這種傳統(tǒng)的單向傳授理論知識的方法迫切需要被轉變，這一陳舊的教學模式不能充分調動學生學習的興趣和積極性，不利于學生提供學習效率，更有甚者會導致學生產生偏科現(xiàn)象。很多化學教師在實驗教學上對某項實驗進行分析時，僅通過圖片或視頻來演示實驗過程，并直接將實驗結論羅列出來讓學生進行記憶。這種單一且單向的教學方式使學生沒有機會動手進行實驗操作或直觀地觀察到實驗過程，學生的實驗能力得不到培養(yǎng)，教師也無法獲知學生對化學反應實驗過程進行思考和探究時的疑問和反饋，這導致學生對理論知識的掌握不夠深入。

2.2 實驗教學得不到足夠的重視。目前很多化學教師認為在課堂上開展化學探究實驗沒有必要且準備過程煩瑣，同時對化學實驗教學的意義認識不足，因此對化學實驗教學不夠重視。此外，部分教師往往因為相關的實驗儀器和藥品不足或實驗準備流程煩瑣而放棄在課堂上進行實驗教學，代之以實驗視頻進行展示，導致學生得不到實驗探究的機會。探究式實驗教學伴隨于教師的講課過程和學生圍繞實驗進行合作探討的過程中，而缺失實驗探究的課堂就使學生的學習效率得不到提升，科學思維得不到培養(yǎng)，而這歸根結底還是學校和教師對化學實驗教學不夠重視。

2.3 化學實驗教學的互動性不佳。在高中化學實驗教學中，化學教師在引導高中學生開展化學實驗后，并沒有給予高中學生一定的互動交流空間，沒有引導高中學生針對觀察到的化學實驗現(xiàn)象，開展分組討論與細致交流，以至于高中學生對化學實驗教學的理解比較表面，難以全面深入。在化學實驗開展過程中，高中學生也沒有充足的互動交流機會，而是獨自開展化學實驗操作，在化學實驗結束后，高中學生也沒有圍繞化學實驗過程與實驗結果開展互動交流的空間，這都導致高中學生對化學實驗教學的興趣不大，對化學實驗結果的理解不深，對化學實驗原理認識不足的問題。

3.高中化學課堂演示實驗教學的方法

3.1 注重實驗教學中基礎知識的滲透?；A知識的教學始終都是化學課堂教學的重點，教師要給予高度的重視，將基礎知識有效滲透到實驗教學中，確保學生在動手操作與獨立思考的過程中更深層次的理解基礎知識[2]。具體來說，在實驗教學的過程中，教師可以先向學生介紹有關的基礎知識，并且可以通過舊知識來帶領學生學習新知識，以此將新知識與舊知識聯(lián)系起來，幫助學生建構知識體系，更好的鞏固化學知識。相信通過這樣的課堂教學，學生對基礎知識的掌握能力與理解能力均可以大大提升，對進一步培養(yǎng)高中化學核心素養(yǎng)會有十分大的裨益。

比如在蘇教版必修一《含硫化合物的性質和應用》這一節(jié)教學時，涉及到這樣的一個實驗，即“研究濃硫酸與木炭粉在加熱條件下反應的產物”。在之前的理論知識學習中，學生已經對濃硫酸以及木炭粉的知識有一定的了解，可以猜想出所生成的產物可能是CO2(二氧化碳)、SO2(二氧化硫)。基于學生腦海中已有的這一種舊知識體系，教師可以帶領學生去親身操作實驗，并可以在實驗過程中向學生提出具體的問題，即“同學們，在實驗過程中可以看到，A燒瓶中的品紅溶液發(fā)生了褪色現(xiàn)象，但C燒瓶中的品紅溶液卻沒有發(fā)生褪色現(xiàn)象，你們能說一說是為什么呢？”在探究這一問題的過程中，學生會不可避免的去將舊知識與新知識聯(lián)系起來，課堂學習能力與思維可以得到很好的提升。除此之外，在進行基礎知識的教學時，教師可以考慮使用推理法、多媒體教學、聯(lián)想法、比較法這些方法來進行化學實驗中基礎知識的滲透教學，既掌握知識也解決實驗過程中的諸多問題，以此來落實化學核心素養(yǎng)的培育。

3.2 引導學生認真觀察和探究實驗現(xiàn)象。從高中化學的核心素養(yǎng)這一角度來說，其中的宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想對應著化學實驗的現(xiàn)象觀察和原理探究，集中體現(xiàn)出了化學實驗觀察與探究的重要性?；诖耍诨瘜W實驗教學的過程中，教師要積極引導學生去觀察實驗現(xiàn)象和探究實驗原理，以求對實驗形成一個系統(tǒng)且深刻的理解，更好的培養(yǎng)化學核心素養(yǎng)。

比如在蘇教版必修一《探究金屬鈉的性質》這一節(jié)教學中，在實驗過程中學生要認真去觀察四個方面的現(xiàn)象。一是當金屬鈉保存在煤油中時，可以發(fā)現(xiàn)金屬鈉可以呈現(xiàn)出銀白色的金屬光澤，且密度大于水，質軟；二是當將金屬鈉放置在蒸發(fā)皿中，繼而使用酒精燈加熱時，可以發(fā)現(xiàn)金屬鈉可以融成閃亮的小球，并且會劇烈的燃燒，燃燒過程中會產生黃色的火焰；三是若是將金屬鈉暴露在空氣中，則鈉會在短時間內變白，且失去光澤；四是將金屬鈉放置在水中時會發(fā)生較為劇烈的反應，此時鈉會浮在水面上，并可以融成閃亮的小球，在四處游動的過程中會發(fā)出“嘶嘶”的聲響。在觀察到這些實驗現(xiàn)象后，學生會自主的參與到不同現(xiàn)象的探究中去，認真去思考為什么會發(fā)生這樣的現(xiàn)象，在探究的過程中可以讓學生形成反思意識，在一步步的反思中可以走向核心素養(yǎng)，可以幫助學生更好的理解化學實驗現(xiàn)象。

3.3 通過培養(yǎng)學科能力優(yōu)化實驗教學。在化學實驗教學過程中，往往會涉及到較多的專業(yè)知識，若是學生缺乏知識的積累和學科能力勢必影響實驗學習質量。為此，在優(yōu)化實驗教學路徑時，教師要將學生的學科能力培養(yǎng)始終放在重要位置上，確保學生有參與實驗學習的能力。具體來說，探究能力、動手操作能力、創(chuàng)新能力是學生在化學實驗學習過程中必須具備的三種能力，教師要始終做好學生這三種能力的培養(yǎng)。

在探究能力的培養(yǎng)中，教師可以結合實驗要求和特點來提出具體的探究能力，讓學生可以帶著問題參與到實驗中。比如在蘇教版必修二“鎂條和水的反應”這一實驗中，教師可以向學生提出這樣的探究問題，即“在鎂條和熱水的反應過程中，可以生成Mg(OH)2(氫氧化鎂)和H2(氫氣)，因為Mg(OH)2是呈堿性的，所以會在遇到酚酞變紅，但為什么過一段時間之后會變?yōu)闊o色呢？”在提出這樣的一個問題后，可以讓學生先獨立思考，而后以實驗小組的形式繼續(xù)探究討論，并結合實驗結果來作出分析，相信此時可以很好的培養(yǎng)學生的探究能力。

在動手操作能力的培養(yǎng)中，教師要科學地去創(chuàng)設實驗情境，促使學生可以感受到實驗學習的趣味性，繼而愿意參與到實驗中來。在實驗過程中，教師要引導每位學生均參與在實驗中，可以考慮為每一位學生分配實驗任務，以此激發(fā)出學生的主觀能動性，可以全身心的參與到實驗中，通過動手操作來獲得真知。在創(chuàng)新能力培養(yǎng)中，教師要為實驗留一下可以思考和創(chuàng)新的空間，鼓勵學生去進一步去探究和創(chuàng)新，尋找到實驗操作的新理念和新方法，這對提升學生的化學核心素養(yǎng)會有更顯著的作用[3]。

3.4 把握化學實驗教學過程中的重點策略。在新課程改革背景下，化學實驗教學與核心素養(yǎng)培養(yǎng)之間的聯(lián)系更為緊密，為更有效的提升化學實驗教學的質量，教師必須注重有效教學策略的應用?？偟膩碚f，在化學實驗教學過程中，教師要非常注重兩點教學策略的應用，一是“手腦并用”策略，二是“單兵、組合作戰(zhàn)”策略。

在“手腦并用”策略的應用過程中，教師要始終確保學生可以將手與腦同時應用起來，避免學生出現(xiàn)只動手而不動腦的情況，嚴格踐行陶行知先生所提出的“教學做合一”的教學思想。具體來說，教師要引導學生一起去明確實驗的目標，實驗目標不僅可以是原理目標或現(xiàn)象目標，也可以是探究性目標，總之需要學生明確應該朝著哪一個方向去學習。在確定實驗目標后教師可以將課堂交給學生，以此來解放學生，踐行陶行知先生所提出的“六大解放”這一教育思想。在這樣的教學模式下，學生可以有足夠的空間與時間去自主探究實驗，實驗思維也可以得到極大的拓展，此時可以幫助學生形成手腦并用的內在驅動力，實驗教學的質量自然可以得到提升。

在“單兵、組合作戰(zhàn)”策略的應用過程中，教師需要始終認清楚一點，即高中化學實驗的內容是較為豐富的，且涉及到較多的知識點，有很多的實驗需要學生共同去完成，因而必須在實驗教學過程中培養(yǎng)學生的合作學習能力。比如在蘇教版必修一《銅與濃硫酸反應》這一實驗教學中，教師要確保學生通過操作這一實驗可以清楚的認識到銅與濃硫酸反應可以放出能夠讓紫色石蕊變紅的氣體。雖然這一實驗看起來較為簡單，但在實際操作過程中要想取得完美的效果是有一定難度的，因而教師可以考慮將班級學生分為多個學習小組，讓學生以小組的形式來開展實驗操作，以此培養(yǎng)學生的實驗合作意識與能力。具體來說，在“銅與濃硫酸反應”這一實驗中，會出現(xiàn)三種情形，第一種是5Cu+H2SO4(濃)=3CuSO4+Cu2S↓+4H2O，第二種是Cu2S+2H2SO4(濃)=CuSO4+CuS↓+SO2↑+2H2O，第三種是Cu2S+2H2SO4(濃)=CuSO4+SO2↑+S↓+2H2O。學生通過分析這三種情形可以發(fā)現(xiàn)，與銅過量和硫酸過量有著十分大的關系，這可以引導學生在實驗過程中深入的去思考，并在分步嘗試的過程中一步步理解實驗現(xiàn)象，在邊看邊做邊思考的過程中可以很好的培養(yǎng)動手動腦、自主合作的能力。

3.5 搭建化學實驗與化學學科核心素養(yǎng)之間的橋梁。核心素養(yǎng)培育始終都是高中化學實驗教學的重要目標，因而教師必須確保所開展的實驗教學可以緊緊圍繞著核心素養(yǎng)來進行。從理論角度來說，化學這一門學科要始終以實驗為基礎，在實驗教學的基礎上來幫助學生更好的培養(yǎng)核心素養(yǎng)。從實踐的角度來說，教師在培養(yǎng)學生化學核心素養(yǎng)時，要積極去創(chuàng)新課堂教學理念與模式，對化學實驗教學作不斷的優(yōu)化。只有這樣，才可以真正有效的培養(yǎng)學生的化學核心素養(yǎng)。在實驗教學的過程中，教師要不斷對自己的教學理念與模式作出改變，努力搭建化學實驗與化學學科核心素養(yǎng)之間的橋梁，通過自己的“教”去引導學生可以參與到“學”中來，并且要在學生“學”的過程中將核心素養(yǎng)始終貫穿起來。除此之外，在實驗教學過程中，教師要帶領學生從兩個方面來積累化學知識與經驗，一是理論學習，二是實踐探索，讓學生在理論學習的過程中可以積極探究，不斷的去提升自己的化學思維，逐步找到屬于自己的化學核心素養(yǎng)培育途徑。

3.6 結合生活實際，設計化學實驗。學生的動手能力不足，究其原因主要是由于高中化學在日常教學中與學生的日常生活的距離過遠，使得學生不能夠通過日常生活中隨處可見的現(xiàn)象來理解化學實驗中出現(xiàn)的原理以及方程式等，容易使得學生產生距離感，進而造成學生對學習化學的興趣下降，甚至造成厭學等問題的出現(xiàn)。要想解決這個問題，高中教師首先要把高中化學書本中的實驗與日常生活中所遇到的各種現(xiàn)象結合起來，使學生可以通過日常生活中的不同現(xiàn)象來理解高中化學課本中出現(xiàn)的內容與原理。同時也能讓他們明白高中化學中出現(xiàn)的各種方程式、原理以及實驗都是對于他們生活有相當大的幫助的。同時，教師也要對相關的教學資料進行整理，讓同學們明白化學來源于生活，這在教會學生化學相關理論知識的同時，也培養(yǎng)了他們的社會責任感，有利于學生綜合素質的培養(yǎng)。其次，教師把學生們生活中的一些現(xiàn)象與化學實驗結合，也可以鼓勵學生們自我探索，有利于消除學生思維定勢，加強邏輯思維的培養(yǎng)。第三，教師要通過日常教學的活動中逐漸了解學生的興趣愛好，通過了解學生的興趣愛好，拉近與學生的距離。通過與學生之間的溝通來與學生做朋友，這樣不僅能夠更好地了解到學生的目前學習狀況以及遇到的學習困難，也能夠從學生的愛好入手，潛移默化地培養(yǎng)他們對于化學的動手能力以及對于化學的興趣。

3.7 化學實驗虛擬化。隨著信息技術的發(fā)展，越來越多的教師開始使用多媒體演示技術，輔以圖片和音視頻等進行化學實驗過程的演示。多媒體便于演示實驗過程，視聽效果有所增強，但學生不能自主進行化學實驗方案的設計并對其過程進行觀察和探究，缺乏沉浸感和參與感。而NOBOOK虛擬化學實驗室(簡稱NB)作為目前唯一的一款完全具備探索性的虛擬實驗室軟件，提供了超強的互動可能性并增強了學生參與實驗的沉浸感。學生在虛擬化學實驗室內能夠進行自由組裝實驗，所有實驗操作均能將實驗現(xiàn)象的仿真動畫呈現(xiàn)在屏幕上，且實驗現(xiàn)象的相關實驗數(shù)據(jù)十分準確。和傳統(tǒng)現(xiàn)實實驗室相比，NB具備了低成本、超越時空限制、高度可重復性和安全性的優(yōu)勢。因此，虛擬化學實驗室軟件的應用能夠降低學校教學經費，避免教師因實驗室缺乏藥品和實驗儀器而放棄進行化學實驗教學。無論學校是否設有化學實驗室，學生和教師都可以不受空間和時間的限制，在虛擬化學實驗室軟件中進行實驗操作。由于虛擬實驗室內的藥品和實驗器材可以不受限制地獲取，因此學生可以多次重復實驗操作，掌握實驗操作技能和理論知識。大部分學校的化學實驗室由于某些藥品或實驗儀器具備危險性而不允許學生進行操作，而應用虛擬實驗室系統(tǒng)則可消除這些安全隱患，同時能夠消除學生在安全方面的顧慮。通過開展基于NB的虛擬化學實驗的教學活動，能夠有效調動學生參與化學實驗的積極性，從而能夠更好地開展化學實驗教學。隨著信息技術的進一步發(fā)展，虛擬化學實驗室以其多方面的優(yōu)勢成為改善化學實驗教學的新工具。目前虛擬化學實驗室已被應用在很多發(fā)達地區(qū)的中學課堂中，化學實驗虛擬化將成為未來化學實驗教學的發(fā)展方向，將在培養(yǎng)學生化學核心素養(yǎng)方面發(fā)揮重要作用。

4.結語

新課程改革向高中化學實驗教學所提出的諸多要求，教師務必給予高度的重視，并在實驗教學的過程中貫徹和落實，借助實驗教學的載體來培養(yǎng)學生的化學核心素養(yǎng)。在優(yōu)化實驗教學途徑時，教師要非常注重實驗教學中基礎知識的滲透，認真去培養(yǎng)學生的學科能力，并努力搭建起化學實驗與化學學科核心素養(yǎng)之間的橋梁。除此之外，教師要緊緊把握好“手腦并用”策略與“單兵、組合作戰(zhàn)”策略，引導學生在實驗過程中培育更多的學習能力，確保學生可以更好的參與到化學實驗學習中來，實現(xiàn)核心素養(yǎng)的培育目標。