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  【摘 要】 实验是科学课程的重要部分,实验的操作性、探究性和创新性,是培养学生核心素养的重要内容。依托实验教学,促进学生的发展;基于学生的探究学习,培养学生的创新意识、探究能力。本文立足新课改下实验教学现状,从实验的视角,阐述了学生核心素养的培养策略。
  【关键词】 核心素养  实验  探究
  良好的科学素养,能促进有效学习,形成良好的学习习惯。通过实验教学,可以培养学生的操作能力,能够在实验探究中,感受科学的魅力,理解并懂得知识的应用。应强化实验教学课程的构建,通过实验教学培养学生的核心素养。有助于挖掘学生的潜能,提高学习效率。核心素养的培育,应着眼于学生对科学的情感与态度,对学科有正确的认识,有探究的热情及方法,这都是学生深入学习的重要基础,应在课堂教学中得到充分体现。教师进行课堂实验时要充分挖掘资源,从如下几方面提升课堂实验的有效性。
  一、改进实验目的,将验证实验改进为探究实验
  学习科学并不是为了获取知识本身,而是获取知识的探索过程。教师应尽可能地创设真实的探究情境,让学生在探究中更多地获取直接经验,引导他们通过不同的角度和方法,去认识科学世界的真实面貌,取得最大的收获。例如:在“探究加速度与力、质量的关系”实验时,学生按教材中的方案操作后,发现误差较大。其原因是实验室所提供的小车质量没有办法远大于钩码的质量。可以启发学生探究设计一个不需要小车质量远大于钩码的质量这个前提条件的创新实验方案。
  二、改良實验器材,向废物利用,微型化转变
  实验器材的选择,可不拘泥于课本,充分利用生活中的物品进行废物利用,比如矿泉水瓶作为容器,学生在设计实验中建构科学知识,从而提高了学生的思维品质,养成了乐于探究、谨慎求证的学习态度。例如,在“铜和稀硝酸反应的实验”中,可以把试管改成注射器,吸入氧气的同时也能观察生成NO2的现象。将生成物用注射器推入氢氧化钠溶液中,同时也防止NO2污染环境。还可以考虑将实验器材微型化,比如利用眼药水瓶作为反应容器,不仅节约了药品,同时也保护了环境,加大了学生的参与度,体现了核心素养的诉求。
  三、优化实验原理,将单一型发散为多样型
  一题还能多解,而科学世界是丰富多彩的,实现某一目的更是有多条路径。有时,教材上由于种种原因,缺乏多角度、多方位地呈现。这时就不能只遵循教材中提供给思路,而要探讨多种的实验原理及其分析过程,体验实验原理的甄别过程。这样不但扩充了学生知识面,也避免了认知上的偏颇。例如,在“DNA的粗提取与鉴定”实验中,先让学生思考选择用鸡血、兔血,还是羊血,并引导学生通过分析禽类和哺乳类动物血红细胞结构的差异性来探究该实验的选材原理;再提出玻璃棒该如何搅拌,并引导学生根据DNA的链状结构探究该实验的操作原理。
  四、优化实验技术,提升数字化工程
  传统的实验仪器存在着缺陷:有的功能单一,不能记录整个实验过程中的变化;有的实验结果的显示不便于观测和记录,特别是在仪器需要移动的实验中;有的数据的测量和计算较麻烦,需要的时间很多,无法当堂完成。这些问题降低了实验在科学教学中的价值。而利用多媒体技术,使用数字化实验系统可以创设问题情景,直观地展现科学现象,揭示科学本质。例如,“金属锈蚀条件的探究”实验中,可以使用手持技术。可以迅速得出实验图表让学生当场分析,让学生感知科技的进步,也为将来进行高精尖工作打下基础。
  五、打造翻转课堂,利用微课教学,提高学生在实验教学中的参与度
  建立高中实验教学资源库,包含实验微课、实验设计、翻转课堂等资源,实现共享资源,分享经验和智慧。在实验教学引入翻转课堂,可提高学生的主体地位,形成“教师为引导者,学生为探究者,以内容为探究线索”的新型教学模式,其实施流程:课前,教师分析学习内容、制定教学任务、录制实验视频、制作教学课件并准备习题;学生了解学习任务,观看实验视频并学习教学课件,完成习题。课中,教师针对学生提出的问题,引导学生完善实验方案,并总结点评。这样大大提升实验课效率,将一些原来一节课难以完成的实验,通过翻转课堂得以解决。
  六、改变实验组织形式,以合作型为主
  新课改要求突出学生的学习主体地位,这也是核心素养的要求之一。高中阶段的学生正值青春期,缺乏的不是刻板固守的强硬纠正,而是有力有效的方向引导。遵循学生的这一成长规律和个性特点,教师可以根据学生的学习能力,对学生进行合理分组,同龄人之间的互相帮助与促进比教师督促更加有效。无论从仪器的选择和使用,还是数据的计算和分析,都力求让学生以个人或小组的方式完成。
  七、优化实验现象,将实验事实转为实验问题
  在实验教学中,教师要抓住学生疑惑,变实验事实为实验问题,设计实验,收集证据,查找资料,解释现象,让学生在质疑、批判的过程中,能力得到发展和进步。教师应不拘泥于书本上的结论,而要优化实验分析,用带有质疑与批判的眼光来审视实验结果,发掘探究的素材,引领学生进行实验探究。例如,在“盐类的水解”的教学中,探究向FeCl3溶液中滴加Na2SO3会发生什么反应?有的学生认为二者会发生双水解反应,有的学生认为二者会发生氧化还原反应等。可让学生根据所学的知识设计实验,学会用创造性的思维解决实际问题。
  八、加强科学史实验的重现,强化学生的科学精神与科学态度
  科学史的教育价值意义重大,充分利用科学史作为素材来可以培养学生的探究能力。重现科学家们探究过程中所做过的实验,体会实验的改进,科学的真实发展情景,体会科学探究的严谨和艰辛,可以强化学生的科学精神与科学态度。科学史既是实验史,也是生活史,是充满活力的,充分利用可以培养学生质疑、探索、思考、合作等多方面的素养,提升学生的学科核心素养。
  九、改变实验评价方式
  核心素养下的评价的主体包含了学生、同伴和教师,要实现多元化评价。实际教学评价过程中,教师要建立对实验结果与实验过程的双重评价机制,实验的过程性评价,即包括对实验仪器的使用、化学理论的运用和探究过程、实验问题的分析等与实验过程有关的内容进行评价。实验结果评价能给学生实时反馈,是课堂即时生成的讨论素材。而学生围绕实验结果所开展的口头评价的过程也是学生运用所学实验知识和技能的过程,使评价融于学习之中,从而实现以评促学的目的,让学生在评价中“知其然又知其所以然”,可为落实核心素养服务。
  总之,核心素养的培养是促进学生全面发展的内在要求。高中生处于个性发展的特殊期,核心素养着力于学生发散思维能力的培养。教师通过搭建科学探究的平台,借助实验教学手段,充分培养学生的问题意识,促进学生有效学习地开展;依托自主探究学习,为学生搭建发散的思维空间;紧扣教学要求,引导学生自主设计实验,培养学生的学科素养。
  参考文献
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  [2] 王和.基于发展学科核心素养的高中化学实验教学实践与思考[J].西部素质教育,2017(2):162;
  [3] 王丽影.基于化学学科核心素养培养的化学教学策略[J].山东化工,2018(48):132-134.

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