提升化学实验能力发展学科核心素养
摘??要：探究性实验由于具有不确定性，在实际高中化学实验教学中开展不多。而探究性实验可以有效提升学生的化学实验能力，发展化学学科核心素养。开展探究性实验可以从以下几个方面入手：先规范化学实验基本操作能力，让学生掌握化学实验设计的基本方法;再通过强化建模、回归实践，培养学生的化学实验科学探究能力，提升其化学实验综合应用能力。
关键词：高中化学探究性实验;实验能力
高中化学实验教学中，由于探究性实验具有不确定性，教师对其开展不多，也很少在课堂中把演示实验转变为探究性实验。这不利于培养学生的化学实验能力。基于此，笔者开展了提升学生化学实验能力的实践探索。化学实验能力，是指基于所学化学知识，根据一定的实验目的，顺利完成化学实验活动任务所需要的各种相关能力的总和。它是化学学科核心素养必不可少的组成部分，包含化学实验基本操作能力、化学实验设计的思想方法、化学实验探究能力及化学实验情感因素等方面。
一、夯实基础，规范化学实验基本操作能力
任何一个化学实验都是由一个个基本实验操作组成的，科学规范的基本实验操作是学生在实验中获取准确数据、保障实验顺利完成的关键，是体会科学研究过程、培养创新精神和实践能力的第一步。
微课程作为教育信息化的新型教学资源形式，既可以作为正式学习的辅助教学资源，也可以作为非正式学习的自主学习资源，有着巨大的发展潜力和应用前景。早在1993年，美国北爱荷华大学的LeRoyA.McGrew就在化学教育中提出60秒课程的设计思想，它将概念、讲解和举例浓缩到60秒内，用于有机化学知识的普及[1]。
基于课标对化学实验的要求以及教材实验内容，化学实验基本操作能力包括仪器的使用和基本操作技能等。其中，仪器的使用要求了解实验所用仪器的名称、用途和使用中的注意事项，学会使用仪器的操作步骤和方法;基本操作技能要求明确实验操作的注意事项，掌握实验操作的关键。据此，本课题组成员录制了22个《化学实验仪器使用与基本操作》微课程，并制定了每个微课程的学习目标，旨在利用多媒体集文字、声音、图像、动画于一体的优点，让学生重复模仿并固化步骤，提升化学实验的基本操作能力。
利用微课程简短灵活的特点，教师可以有针对性地在化学课堂上选择一个或几个视频播放，或者在自习课上播放，学生也可以根据自己的需要，在节假日进行网上自主学习并反复播放。观看视频时，针对一些关键环节，教师应精准设问，以引导学生思考;课上播放时，可请学生演示，其他人仔细观察操作过程，教师应及时纠正学生的典型性错误。线上观看视频后，学生可利用活动课等课余时间，组队报名参加实验操作，教师再总体统筹安排。因为时间错开且相对自由，教师就可以更有效地利用紧缺的实验设备，安排更多的学生进行实际操作;因为学生可以自由选择实验内容，教师就可以有针对性地解决学生操作薄弱的问题。如此利用微课程，有助于学生将知识内化为自己的基本实验技能。
二、渗透思想，掌握化学实验设计的基本方法
学习的结果之一是思维方式和思维品质的变化。高中化学实验教学中，分析问题、设计实验方案的过程，既是整个实验教学的精华，也是科学方法的具体体现。其中，化学实验设计思想是高中化学实验教学的灵魂，掌握这些实验思想方法的过程比掌握知识本身更重要。学生只有真正掌握了方法，才能有效地解决实际问题，真正提高自己的创新意识和能力。
化学实验设计的基本方法是科学思维方法在化学实验中的具体表现，比如定性法、定量法、变量控制法、对照法、比较法、模拟法等。其中，变量控制在探究铁生锈的条件、比较金属活动性、影响固体物质溶解速度的因素、影响化学反应速率等方面有着重要的应用。控制变量是重要的科学研究方法，其基本思路是：在实验研究中只改变一个因素（调节变量），观察测定因调节变量而改变的因素（因变量），分析得到研究结论。其步骤如图1。
下面以《碳酸鈉和碳酸氢钠溶解性差异的创新实验设计》为例加以详细说明，见表1。
三、强化建模，培养化学实验科学探究能力
实验探究能力在化学实验能力结构中占据极其重要的位置，具体到实验教学情境，它是指学生结合已有的知识经验，积极思考、提出设想，再寻找信息、设计方案验证，最后给出合理的解释说明的能力。通过师生、生生之间的沟通交流，学生可以提高逻辑思维能力和创新能力。
在化学探究实验教学中，教师基于教学目标选择探究的内容，引导学生探究实验原理，讨论设计方法，完成实验验证，最后得到结论。探究实验教学设计流程如图2。在教师有意识的引导下，学生经过不断的实验探究，逐步形成实验探究的模型。这有利于学生掌握科学方法，提高分析、解决问题的能力。
下面以“过氧化钠与水反应实验”的教学片段为例进行说明。
【教学片段】过氧化钠与水反应实验
真实情境：实验意外现象。
苏教版普通高中课程标准实验教科书《化学1》