基于核心素养的高中化学实验教学改革探析

基于核心素养的高中化学实验教学改革探析

马迎春

云南师范大学附属丘北中学

摘要：在当今教育改革的大背景下，高中化学实验教学的改革显得尤为重要。核心素养作为教育改革的重要目标之一，强调学生在知识、能力和情感态度等方面的全面发展。本文旨在探讨如何在高中化学实验教学中融入核心素养的理念，以期提高学生的综合素质和实验能力。

关键词：核心素养；高中化学；实验教学；改革

一、引言

高中化学作为科学教育的重要组成部分，对于培养学生的科学素养和综合能力具有关键作用。化学实验教学则是高中化学课程的核心环节，它不仅能够帮助学生理解和掌握化学知识，更能有效培养学生的化学核心素养。在当前教育改革的背景下，基于核心素养对高中化学实验教学进行改革，成为提高化学教学质量和促进学生全面发展的重要课题。

二、化学核心素养的内涵与对实验教学的要求

（一）化学核心素养的内涵

化学核心素养主要包括宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任五个维度。宏观辨识与微观探析要求学生能从不同层次认识物质的多样性，并对物质及其变化进行分类和表征；变化观念与平衡思想强调学生理解物质是不断变化的，且变化是有条件和限度的；证据推理与模型认知需要学生具备根据证据提出假设、通过分析推理加以证实或证伪的能力，以及运用模型解释化学现象和规律的能力；科学探究与创新意识是指学生能提出有探究价值的化学问题，设计并优化实验方案，进行实验探究，并具有创新思维；科学态度与社会责任则要求学生具有严谨、认真的科学态度，关注化学对社会发展的影响，积极参与化学相关的社会问题讨论和实践。

（二）对高中化学实验教学的要求

在化学实验教学中，要引导学生全面、细致地观察实验现象，包括物质的颜色、状态、气味等宏观变化，同时培养学生从微观角度思考这些现象产生的原因。例如，在金属钠与水反应的实验中，学生要观察到钠浮在水面、熔成小球、四处游动并伴有嘶嘶声等宏观现象，教师要引导学生从钠的原子结构和化学性质的微观角度来解释这些现象，从而实现宏观辨识与微观探析素养的培养。

化学实验不是简单的操作过程，而是充满思维挑战的活动。教师要让学生理解实验步骤背后的原理，培养学生的变化观念与平衡思想。比如在进行酸碱中和滴定实验时，学生需要理解溶液酸碱度在滴定过程中的变化趋势，以及指示剂变色所对应的反应平衡点，通过分析实验过程中的各种变化因素，建立动态平衡的观念。

学生在实验中要学会收集各种证据，如实验现象、数据等，并运用证据进行推理。在探究影响化学反应速率的因素实验中，学生要通过控制变量法收集不同条件下反应速率的数据，以此为证据分析温度、浓度、催化剂等因素对反应速率的影响，建立起证据推理与模型认知的能力。

教师应设计探究性实验，激发学生的科学探究与创新意识。例如，让学生自主设计实验探究不同金属的电化学腐蚀情况，学生可以提出不同的实验方案，尝试新的材料和方法，在探究过程中培养创新能力。

三、高中化学实验教学现状分析

（一）实验教学重视程度不足

在一些高中，受传统教学观念和高考压力的影响，化学实验教学往往被忽视。教师更倾向于在黑板上 “讲实验”，将实验步骤、现象和结论直接告诉学生，而不是让学生亲自动手操作。这种教学方式无法让学生真正体验化学实验的过程，不利于学生化学核心素养的培养。

（二）实验内容和形式单一

许多高中化学实验内容局限于教材中的验证性实验，实验形式也较为固定。学生只是按照既定的步骤进行操作，验证已知的结论，缺乏对实验的自主设计和探究。这种单一的实验内容和形式难以激发学生的学习兴趣和创新思维，无法满足培养学生核心素养的要求。

（三）实验教学资源有限

部分学校由于资金、场地等原因，实验教学资源匮乏。实验室设备陈旧、药品不足，无法保证实验教学的正常开展。此外，一些教师缺乏实验教学培训，实验技能和教学方法有待提高，也影响了实验教学的质量。

（四）评价方式不合理

目前，高中化学实验教学的评价主要以实验报告和考试成绩为主。这种评价方式过于注重结果，忽视了学生在实验过程中的表现，如实验操作技能、思维能力、创新能力等。无法全面、准确地评价学生的化学核心素养水平，也不利于引导教师改进实验教学。

四、基于核心素养的高中化学实验教学改革策略

（一）转变教学观念，重视实验教学

学校和教师要充分认识到化学实验教学对培养学生核心素养的重要性，将实验教学置于与理论教学同等重要的地位。增加实验教学的课时，为学生提供更多亲自动手实验的机会。教师要积极引导学生参与实验，让学生在实验中发现问题、解决问题，提高学生的学习积极性。

（二）丰富实验内容和形式

将一些验证性实验改为探究性实验，让学生自主设计实验方案、进行实验操作和分析实验结果。例如，将 “氯水的成分探究” 实验设计为探究性实验，教师只提供实验目的和必要的药品、仪器，学生通过小组合作，设计实验步骤，探究氯水中含有的各种微粒。这种探究性实验可以培养学生的科学探究与创新意识。

微型实验具有药品用量少、污染小、操作简便等优点。在高中化学实验教学中，可以适当开展微型实验。如用微型实验装置进行铜与硝酸的反应实验，不仅可以减少一氧化氮、二氧化氮等有害气体的排放，还能让学生更方便地观察实验现象，同时培养学生的环保意识。

将化学实验与学生的生活实际相结合，能提高学生的学习兴趣。例如，让学生利用厨房中的用品进行自制汽水的实验，通过分析汽水制作过程中的化学反应，理解酸碱反应和二氧化碳的产生原理。这种生活中的化学实验可以让学生感受到化学与生活的紧密联系，培养学生的科学态度与社会责任。

（三）优化实验教学资源

学校要加大对实验教学的投入，及时更新实验室的设备和药品，保证实验教学的正常开展。同时，可以利用现代信息技术，如虚拟实验室软件，为学生提供更多的实验资源。虚拟实验室可以模拟一些危险、复杂的实验，让学生在虚拟环境中进行实验操作和观察，提高学生的实验技能和安全意识。

学校要定期组织教师参加实验教学培训，提高教师的实验技能和教学水平。教师要掌握新的实验技术和教学方法，如数字化实验技术，利用传感器等设备对实验数据进行实时采集和分析，为实验教学提供更准确、直观的数据支持，更好地培养学生的证据推理与模型认知能力。

五、结论

基于核心素养的高中化学实验教学改革是一项系统而长期的工程。通过转变教学观念、丰富实验内容和形式、优化实验教学资源和完善评价体系等策略，可以有效地提高高中化学实验教学的质量，培养学生的化学核心素养。在改革过程中，学校、教师和学生都需要积极参与，共同努力，使化学实验教学真正成为培养学生科学素养和综合能力的重要途径。同时，随着教育改革的不断深入和化学学科的发展，高中化学实验教学改革也需要不断探索和创新，以适应新时代教育的要求，为培养具有创新精神和实践能力的高素质人才奠定坚实的基础。

参考文献

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