凸显素养培育的化学实验与探究活动的教学策略

《普通高中化学课程标准（2017年版）》强调：化学教学中，可通过引导学生开展实验探究活动学习化学、通过典型化学实验事实引导学生认识物质及其变化的本质与规律、利用化学实验史实引导学生了解化学知识的形成与发展过程、引导学生综合运用知识技能开展化学实验与探究活动以解决与化学相关的实际问题来发挥化学实验的教学功能，从而培育学生化学学科核心素养。在具体的实验活动中，应采用怎样的教学策略来实施教学？以下结合“盐类水解”的探究来加以论述。

1.培育问题意识与设计能力，激活原有认识角度与思路

化学实验与探究活动总是围绕具体问题展开的，提出有价值的问题、根据问题目标指向规划活动方案，是实验探究的前提与关键，是落实“科学探究与创新意识”核心素养培育的重要路径。教学时，教师应指导学生识别问题情境、提出实验问题、确定问题类型、剖析任务实质，进而查找原型匹配、调用活动经验、做好实验活动方案的设计与规划。“盐类水解”的探究，指导学生立足正盐在水溶液中电离不产生H+和OH-的事实提出“正盐溶液是否均显中性”问题，进而明确探究任务为盐（自变量）与对应溶液pH（因变量）的关系。在此基础上，引导学生立足盐的组成、电离产生的微粒的微观角度，结合酸与碱溶液酸碱性分析的活动路径，对正盐溶液的酸碱性作出预测并设计活动方案。

2.强调现象观察与本质分析，突出证据推理与宏微结合

化学实验与探究活动的最终目标，在于获取事实现象，证实（或证伪）探究活动中变量之间关系假设的合理性，并揭示自变量与因变量间的内在本质联系。这一目标的达成，需要认真观察实验、立足证据推理、揭示微观本质。因此，实验探究活动中，指导学生全面有序、科学严谨地观察实验，多方面获取事实证据进而揭示现象的本质，是建构物质及其转化科学认识的关键。“盐类水解”的探究，基于检测盐溶液酸碱性的实验活动，得出盐溶液不一定显中性的事实。经归类分析，发现不同类型盐的溶液呈现不同的酸碱性。于是，探究任务转化为解决盐的组成（自变量）和溶液酸碱性（因变量）关系的问题。这就需要立足微观视角，综合考虑盐与水的电离、两者电离产生的微粒相互作用等方面，从而揭示盐溶液不显中性的原因。这样的教学，培育了“证据推理”“宏观辨识与微观探析”等核心素养。

3.突出总结反思与迁移应用，发展证据推理与模型认知(www.xing528.com)

化学实验与探究活动，往往通过有效的实验活动，得出物质及其变化的认识，建构相关的认识角度与思路。认识角度与思路的合理性、物质及变化认识的科学性还有待在进一步的问题解决过程中检验与完善，从而建构科学合理的认识结果与认识方式。因此，在观察现象、揭示本质的基础上，实验探究还需安排“表达与交流”等相关活动。在前述“盐类水解”学习的基础上，可安排学生总结盐类水解的概念与实质、盐的组成与溶液酸碱性的关系，提炼对盐溶液酸碱性的认识方式，从而建构起统摄性的认识。在此基础上，应用建构起来的分析盐溶液酸碱性的认识思路（盐溶液中存在的离子—存在的平衡关系—水的电离平衡移动—H+及OH-浓度的变化—盐溶液酸碱性的确定）去解决更多盐溶液酸碱性的问题，并通过溶液酸碱性的测定对认识思路的合理性、盐类水解实质及其规律的科学性加以验证。这将再次体现对“证据推理与模型认知”“宏观辨识与微观探析”核心素养的培育。

4.拓展化学实验与探究任务，落实全面核心素养的培育

从目前的化学实验与探究活动看，因受教材篇幅或教师视域所限，不少实验与探究活动往往仅围绕一个目标任务来展开，从而制约化学认识的达成与学科素养的培育。为充分发挥实验探究活动的价值，教学时可适度拓展活动目标任务。如“盐类水解”，大部分教学的追求在于总括盐类水解的实质与规律、提炼分析盐溶液酸碱性的认识思路。实际上，作为一类化学反应，对盐类水解的研究还可以从反应速率与限度等更多的角度开展，从而多角度地建立对盐类水解的认识，实现更为全面的学科核心素养培育。为此，教学时可引导学生基于已有经验开展对盐类水解速率与限度的猜想，并开展相关的实验探究活动，从而实现对盐类水解更为全面的认识。开展这样的教学，对培育学生“变化观念与平衡思想”核心素养也有助益。

总之，为充分发挥化学实验与探究活动对培育学生化学学科核心素养的价值，教学过程中，教师应引导学生面对陌生的探究情境与任务，调用课本实验探究原型及相应的认识方式，指导实验探究方案的设计与实施；实验探究活动过程中，注重捕捉关键事实证据，对猜想与假设进行证实与证伪，注重强调分析宏观现象背后的微观本质，建立两者间的逻辑联系，从而建立起对物质及其转化的科学认识；注重探究过程中认识角度与认识思路的发展与完善，并应用到新的、更为复杂的综合情境中，以检验评估认识思路与认识结果的科学合理性及应用适切性。只有如此，才能很好地发展实验探究在建立科学认识、建构思维方式、发展探究能力、培育优良品质等多方面的功能，从而有效培育与发展学生的学科核心素养。