苏州市“十三五”规划课题

《拓展高中化学教材实验，培养学生化学核心素养的实践研究》

课题文献综述

1、有关高中化学实验的研究

   实验法是化学研究也是化学教学的重要方法，因此，无论是对高中化学的教材分析还是研究高中化学教学都绕不开对化学实验。在对化学教学的研究中，许多学者指出了实验在教学中出现的问题，总结文献，这些问题主要表现在：1）通过实验，学生化学学习积极性没得到有效激发；2）在实验中，学生诸多能力(包括思维能力、想象能力、观察能力、概括能力等)的培养没有落到实处；^[]3）演示实验现象的给出重实验“结果”轻实验“过程”，不利于培养学生良好的观察习惯；4）演示实验与学生实验不同步，不利于培养学生的实际操作能力；5）实验大多给出具体步骤，不利于培养学生的创造能力；^[]6）实验教学目的不明确；7）有的化学实验教学方式不恰当，教师播放实验、讲实验、甚至让学生背实验；8）有些教师自身的实验技能和实验水平不过关；9）高中化学实验设备陈旧，精密度较低；10）实验考核制度不健全等。

在化学教学中，实验法作为教学方法的一种，在过程中的确会或多或少地出现上述问题，但教科书中实验设计的合理与否也值得商榷。目前研究中提到教材中实验设计本身的问题主要表现在：1）装置不简约，所需的实验仪器和药品太多；2）许多实验过程所花的时间多，不方便演示；3）教材中的一些演示实验缺乏趣味，脱离生活；4）一些实验存在危险，不利于学生动手。5）污染较严重，环保方面关注得不够；6）实验效果不明显，说服力不强；7）定性实验安排得过多，定量实验安排得过少。^[]8）实验目的更偏重研究细节性的化学知识和原理，对上位的化学模型涉及较少等。

针对以上提到的问题，许多化学教育研究者，尤其是在职教师，结合自身教学经验，设计出许多实验改进的创新型方案，并总结出实验改进的一些原则。例如，对焰色反应、Na在氯气中燃烧^[]的改进实验中提出直观性、实验效果明显原则；对Na₂O₂与CO₂反应、乙醇催化氧化实验^[]的改进中考虑到仪器简单原则；^[]有学者还提出了实验改进中材料廉价易得原则，如用矿泉水瓶做“喷泉实验”、用注射器收集尾气等；^[]根据降低污染原则改进CO还原CuO的实验；^[]考虑到联系生活原则，将教材中水解乙酸乙酯的实验改成水解油脂；^[]将Na与水反应实验在投影仪上进行^[]体现出实验改进充分利用多媒体的原则。华中师范大学李欢总结实验改进的原则：科学性原则、实验效果明显原则、装置简单原则、实验安全减少污染原则、微型化原则、绿色化学原则。^[]陕西师范大学康丽的硕士论文中总结实验改进的原则有：科学性原则、效果明显原则、装置简单原则、安全原则、绿色无污染原则、微型化原则、趣味化原则。^[]两者类似，康丽增加了趣味性原则。

国外对化学教材中实验的研究也有很多，像中国学者一样，会对教材中的实验方案进行分析，并提出较合理的改进方案。比较有代表性的有Park, K.-T.、Kim, E.-S.和Park, K.-S.对高中科学教材中测量化学反应速率的实验进行分析和改进；^[]Kim, Y.-A.，Lee, E.-K.和 Kang, S.-J.分析并改进了初中科学教材中谱线观测焰色反应的实验。^[]这些对于本课题的研究都有一定的参考价值。

2、化学核心素养视角下对高中化学实验的研究

核心素养是指学生在接受相应学段教育的过程中，逐步形成的适应个人终生发展和社会发展所必需的品格与关键能力。核心素养涵盖人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新等六个方面。化学学科的核心素养包括五个方面：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；实验探究与创新意识；科学精神与社会责任。 ^[]为实现培养学生核心素养的目标，许多教育研究者、一线教师在实践中总结出一些应对策略。如从围绕“考点”到围绕核心概念和主干内容，从用试题到用原始材料，从课本实验到实验探究和实验创新，从知识解析到促进学生认识发展，从合成、用途到绿色化学和社会责任，从事实到证据推理和模型认识，从化学史实到学科方法和科学精神等。^[]

化学核心素养的五个方面，除了“实验探究与创新意识”直接提到实验以外，其他四个方面也都能够在化学实验教学中得以体现。自核心素养的概念提出以来，在化学核心素养视角下研究高中化学、高中化学实验教学的文章很多，比如《将核心素养渗透于化学实验教学》提出引导学生对化学仪器本身设计进行探究，引导学生对实验装置进行改进、创新，引导学生将“做”和“想”有机结合。有的一线教师提出《运用创新实验培育高中生化学核心素养》，从科学精神与社会责任、实验探究和创新意识、证据推理和模型认知、变化观念和平衡思想四个维度分别提出了发展指向和创新策略，（如表1）对本课题拓展高中化学教材实验有一定的参考价值。

表1 实验创新促进化学核心素养发展的四个维度^[]

从文献中看出，从培养学生化学核心素养视角研究高中化学教材实验有一些，但多停留于理论层面，实践方面的研究较少，这正是本课题力图解决的问题。

‎主要参考文献

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