基于核心素养的高中化学数字化实验案例研究
基于高中化学核心素养的数字化实验研究
基于高中化学核心素养的数字化实验研究发布时间：2021-05-10T08:17:20.408Z 来源：《教育考试与评价》2021年第2期作者：曹飞[导读] 随着我国新课改的实施，学科的核心素养教学受到了越来越多社会层面的重视，在高中化学学科教学当中，以核心素养作为教学理念也成为了高中学生发展的重要组成部分，核心素养是学生的综合体现，也反映出了社会的核心价值观下化学学科的育人要求。
安徽和县第二中学 238200摘要:随着我国新课改的实施，学科的核心素养教学受到了越来越多社会层面的重视，在高中化学学科教学当中，以核心素养作为教学理念也成为了高中学生发展的重要组成部分，核心素养是学生的综合体现，也反映出了社会的核心价值观下化学学科的育人要求。
本文主要根据现如今高中化学核心素养下数字化实验进行具体教学探讨，使学生在掌握化学知识的同时，提升综合素质发展。
关键词:高中化学；核心素养；数字化实验；研究方法引言:用知识角度来说，高中化学实验中包含的化学概念较多，学生学习的难度也随之上升，如果在这种情况下依然注重理论的教学，那么就会使高中课堂的教学效率大打折扣。
可以很负责任的说，化学实验是培养学生核心素养的重要教学途径，实验教学不仅可以激发起学生的学习兴趣，也可以使他们在探究实验的过程当中培养化学素养，体会到化学实验给学生们带来的感受，同时也增强了动手实践能力。
一、数字化实验的具体优点在传统的高中化学教学当中，普遍的实验教学会因为实验器材过于落后，或者是其他客观方面的原因无法在实验室当中进行，这就在很大程度上限制了学生对化学知识的理解，高中化学教师只能通过口头的形式向学生讲解实验操作步骤和实验现象，这样就会降低学生对化学实验的积极性，也无法提升化学课堂的教学气氛。
采用数字化实验教学，教师可以利用数字化技术模拟进行各种类型的实验，从前不能在课堂上展示的实验都可以利用数字化实验来进行操作，这就可以激发起学生的学习热情。
核心素养下数字化实验在化学教学中的应用
核心素养下数字化实验在化学教学中的应用作者：李爱玲来源：《考试与评价》2022年第02期化学是一门以实验为基础的学科。
化学教学更是离不开化学实验。
可以说如果离开化学实验，化学教学就成了“无源之水，无本之木”。
化学实验在为教师进行化学教学提供真实的情境问题的同时，也为学生学习化学概念和化学反应原理等理论知识提供了事实依据。
学生进行实验方案设计、实验观察时，还可以培养学生的思考能力和观察能力，渗透了“宏观辨识与微观探析”核心素养，发展了“科学探究与创新意识”核心素养，提高了“科学态度与社会责任”核心素养。
从古到今，人类探索未知世界的方法与手段总是不断在进步。
纵观化学实验教学的历史发展：早期由于实验条件的限制，化学实验教学以老师讲实验为主，辅以少量演示实验;中期随着教育理念的发展和实验条件的完善，化学教师对教材实验进行了改造和创新，同时每学期的化学实验教学都安排有一定数量的学生分组实验;随着现代信息技术的发展，实验视频、计算机模拟实验处处可见，这些信息技术手段的使用，将实验微观过程可视化、三维化、立体化。
《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020）年》指出：信息技术对教育发展具有革命性影响，必须高度重视。
如何切实加强信息技术与学科教学的融合，现在已越来越引起教育行政部门和广大中小学的普遍关注，已成为教育信息化的一个重要目标。
目前许多一线教师已参与到其中，但教师对信息技术与学科融合还存在以下问题：认识理解不到位（认为使用多媒体课件、播放视频、微课录播等就是融合）;对它的开展存在懒于改变、畏惧困难的心理;自身掌握的技术操作欠缺等。
因此对信息技术与学科融合研究较多的、成果显著的偏向于经济发达地区、资源丰富的学校，而不发达地区和农村学校受设备、技术等条件的影响研究较少。
基于以上认识，笔者（所处学校为农村中学）将数字化手持技术应用于实际教学的案例与大家分享。
一、应用pH数字化实验探究浓度对盐类水解的影响1. 教材实验分析以苏教版《化学反应原理》专题三第三单元“影响盐类水解的因素”为例。
数字化实验在高中化学教学中的应用
文 章 编 号 ：1002-2201 (2021) 064)0624)3
中 图 分 类 号 :G633.8
文献标识码:A
化 学 实 验 是 化 学 学 科 中 不 可 缺 少 的 教 学 部 分 ，它可 以 帮 助 学 生 完 成 对 已 有 知 识 的 检 验 ，也 可 以 让 学 生 在 实 验过程中实现对新知识的探索。如果教学过程中只开 展 教 材 实 验 ，则 学 习 情 境 单 一 ，无法体现实验的探究性 和创造性。因此开展针对教学和学习需求而进行的实 验改进尤为重要。 目前我国教育水平发展存在明显的 地 区 差 异 ，积 极 思 考 和 研 究 教 育 水 平 高 的 地 区 对 化 学 实 验改进的开展情况，可以为教育相对落后地区有效开展化 学实验教学提供新思路，推动各地区化学教学均衡发展。
■ ■ ■ 61
教学参考
2 0 2 1 年 第 6期
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(总 第 5 4 4 期 ）■
实验教学
高中化学实验改进研究现覜及思考 氺
玉 佳 艳 张 丽 霞 __ ( 南 宁 师 范 大 学 化 学 与 材 料 学 院 广 西 南 宁 530001)
④ 称 取 0.2 g Mn0 2 粉 末 ，重复上述步骤。
⑤
0. 1 8 \ ^ 0 2 催 化 分 解 5 m L5 % 的 H20 2 溶 液 （变
量 探 究 拓 展 ）。
⑥ 得出不同催化剂下的《K〇2) - < 曲线(如图3 所示)。
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基于化学核心素养的数字化实验在教学中的应用研究——以“弱电解质的电离平衡”为例
基于化学核心素养的数字化实验在教学中的应用研究——以“弱电解质的电离平衡”为例摘要：以数字化实验为手段，对不同条件下盐酸和醋酸的pH、电导率进行测定，从宏观和微观两个层面认识弱电解质的电离平衡移动，构建变化与平衡思想观，在信息技术的融合过程中培养学生科学探究与创新意识的核心素养。
关键词：数字化实验弱电解质核心素养一、问题的提出在鲁科版《化学反应原理（选修4）》的课程中，弱电解质的电离平衡较为抽象，利用数字化实验将这一过程通过图像动态的显示出来，从定性到定量，直观清晰，可视电离平衡的移动，为学生理解电离平衡移动提供了技术保障。
2017年版普通高中化学课程标准中提到“关注信息化环境下的教学改革，关注学生个性化、多样化的学习和发展需求，促进人才培养模式的转变，着力发展学生的核心素养”。
数字化实验具有便捷、数据准确、实时性等特点，激发学生探索合适自己的学习方式，帮助学生形成化学学科的思想和方法。
杜威指出，真正的知识应该是主体与客观对象在相互作用的过程中，主体与经验材料紧密联系在一起的结果。
在信息化实验过程中学生之间进行团队协作，对图像、数据进行分析，锻炼提取信息能力，通过感知和交流获得知识，对化学学习有更高层次的价值追求。
二、弱电解质的电离平衡与化学学科核心素养1. 宏观辨识与微观探析：通过简单实验认识强电解质和弱电解质的电离程度；从微观角度对弱电解质的微粒种类和数量进行分析。
2. 证据推理与模型认知：从宏观和微观结合基础上收集证据，提出假设，构建弱电解质电离平衡模型，运用模型解释混合体系的平衡系统。
3. 变化观念与平衡思想：能说明温度、浓度对电离平衡移动的影响；运用化学平衡原理解决弱电解质的电离平衡问题，树立平衡观的思想，提高综合应用能力。
4. 科学探究与创新意识：提出数字化实验方案，与同学合作完成实验，收集实验证据，对图像和数据进行分析并得出结论，提出自己的看法，养成辩证分析问题的意识与习惯。
5. 科学态度与社会责任：利用信息化技术处理问题的过程中，能从微观角度评价数字化实验的应用价值，体会技术变革的积极意义。
浅谈数字化实验在中学化学教学中的应用
浅谈数字化实验在中学化学教学中的应用孙毅男（蚌埠市中小学教师进修学校安徽蚌埠233000）摘要:数字化实验能够把实验结果以数据形式显示出来，使实验结果更直观、精确。
本文介绍了数字化实验的界定及其构成、数字化实验在中学化学教学中的应用举例，分析了数字化实验应用在中学化学教学中的意义，以期更好地提升学生化学核心素养。
关键词：中学化学数字化实验大数据当今时代是一个移动互联网加速发展的时代，在互联网技术渗透到生活方方面面的同时,也产生了大量的数据。
从海量数据中提取有价值的数据并有效利用，使其作为人们分析问题、解决问题的重要依据。
大数据正在改变着我们的生活，教育领域也同样离不开大数据。
化学是一门以实验为基础的学科,当大数据的信息技术与化学实验相融合时，传统的化学实验发生了新的变革，这其中脱颖而出的便是数字化实验。
一、数字化实验的界定及其构成数字化（Digital Information System）实验，也称传感器实验、DIS实验、手持技术等，其主要构成为传感器、数据采集器、计算机及处理软件等。
物理量通过传感器转换为电信号，电信号被采集器处理后传输至计算机,计算机及软件对数据信息进行分析、记录和图像的呈现。
常见的传感器有压强传感器、温度传感器、pH 值传感器、电导率传感器、离子传感器、二氧化碳等气体传感器、滴数传感器等。
传感器能实时动态地测量压强、温度等物理量，且同一个实验中可多个传感器联用。
尤其在复杂实验中，可同时得到几组数据，有效提高了实验效率。
数字化实验操作手段简单，可实时监测实验过程并采集实验数据,通过软件处理将采集的大数据转化为图表等可视化的形式。
其先进的数据处理技术，可对数据和图表进行深层次分析，有助于深入探索和挖掘实验现象背后的本质。
二、数字化实验在中学化学教学中的应用举例在中学化学教学中,实验占有极为重要的地位。
化学实验有助于激发学生的学习兴趣,帮助其理解化学知识,启发科学思维，锻炼自主学习和动手能力,培养学科核心素养。
核心素养下数字化实验教学资源案例
关键词：核心素养；数字化实验；传感器高中化学核心素养是高中学生发展核心素养的重要组成部分，是学生综合素质的具体体现，反映了坚持社会主义核心价值观、化学学科育人的基本要求，全面展现了化学课程学习对学生未来发展的重要价值。
化学核心素养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[1]。
数字化实验系统由计算机及相关配套软件、数据采集器、传感器构成[2]，具有实验过程可视化，实验数据处理与呈现现代化的特点[3]。
人教版教材中很少涉及数字化实验，笔者将教材中的实验加以改进和优化，或根据教学需要将学生难以理解的微观内容设计为数字化实验，通过呈现不同的宏观图像，帮助学生降低学习难度，加深理解，提升学习效果。
一、探究不同物质水溶液的导电能力实验原理：电导率是衡量物质导电能力强弱的物理量，电解质在水溶液中能解离成自由移动的阴、阳离子，阴、阳离子在电场的作用下可自由移动，因此电解质溶液能导电，其导电能力的强弱可由电导率测量。
实验仪器：苏威尔电导率传感器、采集器、计算机、小烧杯、量筒。
实验药品：浓度为0.02mol/L的氯化钠溶液和氨水、75%的乙醇溶液。
实验过程：按照图1所示组装好仪器，连接数据采集器、电导率传感器及计算机，打开数字化实验系统，进入教材通用软件，打开新建实验，选择“电导率”，校准测量温度为19℃(实验室温度)。
取50mL浓度为0.02mol/L的氯化钠溶液置于小烧杯中，将传感器探头插入溶液中，选定测量时间为1分钟，时间间隔为1秒，点击开始按钮进行实验。
数据采集结束后保存数据。
选择重叠显示，用同样的方法测定浓度为0.02moL/L的氨水及75%的乙醇溶液的电导率，得出电导率曲线。
实验结果分析：从图2可知，浓度相同的氯化钠溶液和氨水相比，前者电导率大于后者，且数值相差较大，说明强电解质在溶液中的电离程度远大于弱电解质；75%的乙醇溶液的电导率几乎为零，说明非电解质在水溶液中未电离，溶液中无自由移动的阴、阳离子。
基于“证据推理与模型认知”的核心素养培养的案例研究
基于“证据推理与模型认知”的核心素养培养案例研究——以《离子反应》为例随着高考从“知识立意”走向“能力立意”以及社会对人才的综合素养要求越来越高，核心素养渐渐成为热门词汇。
2016年，关于《中国学生发展核心素养》一文就提出“将根据不同学年阶段学生及课程的特点制定出具有一定操作性的学生核心素养结构框架”；其后，2017年又重新修订的高中阶段课程标准，在各学科新的课程标准中都渗透着学科核心素养，以高中化学来说，其核心素养包括:“宏观辨识与微观探析”、“变化观念与平衡思想”、“实验探究与创新意识”、“证据推理与模型认知”和“科学精神与社会责任”五大素养。
其中，“证据推理与模型认知”是化学核心素养的思维核心，它又被称为“上位素养”[1]。
因此，在教学实践中如何有效的培养学生的学科核心素养？特别是学习和掌握“证据推理与模型认知”这一上位素养成为摆在学校和教师面前的难题。
一、证据推理和模型认知的概念及辩证关系什么是“证据推理”？从概念上来说，“证据推理”是基于一定证据的推理，它主要通过分析收集的数据（或证据）对结论做出逻辑推理。
但这里的推理并非完全正确，所以需要相关的实验进一步验证它。
在化学学科教学过程中，这一过程主要表现为：学生根据所收集到的数据或观察到的实验现象，对物质的结构或性质等做出预定的假设，再通过相关的实验来检验真伪，并在这个过程中获取相关的化学知识。
狭义上来说，“模型认知”是指人们对于“模型”的认识与理解，这里的模型多指客观实物模型。
但在化学学科中，模型可分为实物模型和非实物模型大类别。
比如常见的以公式或方程等用数学语言描述的模型，就属于实物模型的一种。
而像用文字语言描述的语义模型或者用二维、三维坐标系描述的数学图像模型，则属于非实物模型的范畴。
[2]在化学核心素养培养中，想要出色的完成教学任务，“证据推理”与“模型认知”缺一不可，前者是后者的认知基础，后者是对前者的进一步完善和验证，两者相辅相成辩证统一。
基于“教、学、评”一体化的“情境—任务”案例研究———以“海
基于“教、学、评”一体化的“情境—任务”案例研究———以“海水的综合利用”一节为例作者：田琪刘江田来源：《江苏教育·中学教学》 2019年第3期一、设计思想基于学科核心素养的高中化学“教、学、评”一体化课堂教学模式,采用主题式“情境—任务”的形式,将化学知识逻辑、学生认知发展、真实情境与问题、任务与活动、表现与评价5个方面交织和融合,使得学科核心知识在情境中再建构与创造。
其中,学科知识与学科活动是学科核心素养形成的两翼,学科知识是学科核心素养形成的主要载体,学科活动是学科核心素养形成的主要路径。
作为路径的学科活动,必须体现实践性、思维性、自主性、教育性和学科性五大特性。
这种教学模式倡导在真实情境下开展项目式学习,在分析解决真实问题的过程中,使学生形成“变化观念”“平衡思想”,培养他们的“创新意识”“科学态度”和“社会责任”。
具体如图1 所示。
“海水的综合利用”是人教版高中化学必修二第四章第一节的内容,以海水中物质的提取和转化为主要教学内容。
本节课根据新课标要求选择和整合教材内容,以海水的综合利用为素材,在真实情境任务中培养和评价化学学科素养,打通从知识技能到能力素养的“教、学、评”一体化通道。
教学设计思路如图2 所示。
二、教学过程1.创设情境,学科问题融入生活实际。
【情境】展示盐水动力车———几滴盐水就能激活电池,产生动力,引发学生联想到海水电池的开发和利用。
(设计意图:以盐水动力车的真实情境引入,联想到海水电池,再到对海水成分的微观探究,激发学生的学习兴趣和探究欲望,让学生从宏观上认识物质的变化、能量的转化,从微观上探析海水的组成,引导学生从宏微结合的视角分析解决问题的方法。
)2.温故知新,感知物质转化中的元素观。
【情境】从元素守恒的视角探析粗盐精制的实质,利用流程图作化学思维导图,呈现物质转化的思路和结构化知识。
【任务】归纳粗盐精制中物质转化的规律。
(1)宏观辨识图3 中各步转化的过程。
高中化学数字化实验校本课程开发与实施
2021·04数字化实验校本课程对促进学生化学学科核心素养的发展具有独特的优势。
文章以“化学数字化实验探索”校本课程的开发与实施为例，基于目标模式进行课程开发，探讨了课程目标的设置、课程内容的选用与编排、课程实施与课程评价等问题，并对校本课程的开发与实施进行了反思。
摘要关键词数字化实验；化学核心素养；目标模式；校本课程高中化学数字化实验校本课程开发与实施王成秩（福建师范大学附属中学，福建福州350007）化学是以实验为基础的学科，化学实验对全面发展学生的化学学科核心素养发挥着极其重要的作用。
随着科技的进步，化学实验技术手段日新月异，融现代信息技术于一体的数字化实验进入了化学课堂教学。
数字化实验是指利用传感器、数据采集器和计算机及相应软件进行的实验。
［1］与传统实验相比，它能够借助传感器和信息处理终端进行实验数据的实时采集与分析，呈现可视的图像信息，具有实时性、准确性、直观性等特点，可以弥补某些传统实验操作不便，实验数据不易采集的特点，使化学实验进入数字化、信息化的感知模式。
因此，数字化实验得到了化学教育工作者的重视而被研究开发。
《普通高中化学课程标准（2017版）》指出，高中化学课程教学以发展学生化学学科核心素养为主旨，要注重在实验教学中发挥现代信息技术的作用，积极探索现代信息技术与化学实验的深度融合。
［2］数字化实验促进学科核心素养的发展研究进一步得到重视。
综合研究数字化实验的文献观点来看：数字化实验其数字、曲线图像的同步表征能力，为化学学习提供了更为直观的证据来源，将数字化实验引入中学化学实验教学中，能有效帮助学生理解和掌握化学知识，建构化学概念，理解反应原理，发展学科思维，提升学科核心素养。
相对传统实验手段在发展学生“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”更高水平的素养上有独特的优势。
［3］虽然数字化实验优点突出，但实际上数字化实验并没有被广泛应用于课堂教学，其优点没有得到最大限度的发挥。
培养高中化学核心素养的课堂教学实践与研究
培养高中化学核心素养的课堂教学实践与研究1. 引言1.1 研究背景在当前教育改革的背景下，高中化学核心素养的培养已经受到了广泛的关注和重视。
教育部提出了“素质教育”的重要理念和要求，要求学生具备扎实的基础知识和思维能力，能够灵活运用知识解决现实问题。
如何通过课堂教学实践来探究高中化学核心素养的培养策略，成为当前教育领域的一个重要课题。
通过深入分析和研究，可以为提升高中化学教育质量和效果提供有益的参考和借鉴。
1.2 研究意义高中化学核心素养的培养是当前教育领域的研究热点之一，其意义重大。
培养高中化学核心素养可以帮助学生建立起扎实的化学基础知识和思维能力，提高他们的学科素养水平。
化学是一门重要的自然科学学科，具有广泛的应用价值，因此培养学生们在化学方面的核心素养可以为他们未来的学习和职业发展打下良好的基础。
培养高中化学核心素养还可以促进学生们的综合素质的提高，包括科学思维、创新能力、实验技能等方面的发展，有利于他们全面发展和成长。
通过开展关于培养高中化学核心素养的课堂教学实践与研究，可以更好地促进学生们的综合素质的提高，为其未来的学习和发展奠定坚实基础。
2. 正文2.1 课堂教学实践探究在高中化学教学中，课堂教学实践是培养学生核心素养的重要途径之一。
通过深入探究课堂教学实践，可以帮助教师更好地理解学生的学习需求和特点，有效地引导学生掌握化学知识和技能，培养学生的科学素养和创新能力。
课堂教学实践应注重学生的主体地位，激发学生的学习兴趣和动力。
教师可以采用多样化的教学方法，如启发式教学、案例教学、实验教学等，让学生在积极参与中感受化学学科的魅力，激发他们对知识的探索和思考。
课堂教学实践应注重培养学生的实践能力和解决问题的能力。
通过设计多样化的实验和案例分析，引导学生运用化学知识解决实际问题，提高他们的动手实验能力和科学思维能力。
课堂教学实践还应注重跨学科的整合和应用。
化学知识与其他学科知识的交叉融合，可以帮助学生更好地理解化学在现实生活中的应用，培养他们的跨学科思维和能力。
开发数字化实验校本课程培养化学核心素养探究
开发数字化实验校本课程培养化学核心素养探究作者：纪锋来源：《成才之路》2019年第11期摘要：教师开发数字化化学实验校本课程，可以提高教学效率，培养学生化学核心素养。
教师可从结合传统实验操作、让学生关注数字化实验本身的价值、考虑数字化实验测量误差进行校准探究等方面入手，探索如何开发数字化实验校本课程。
关键词：高中化学;数字化实验;校本课程;核心素养中图分类号：G421;G633.8 文献标志码：A 文章编号：1008-3561（2019）11-0039-01数字化实验作为一种全新的实验方式，现在已逐步进入中学化学课堂。
数字化实验，是指基于计算机平台的使用，以真实的实验为基础完成的实验，包括仿真实验、借助传感器的实验以及多媒体展现的实验。
与传统的实验相比，它具有实验结果更真实精确、实验效率更高、实验过程更易于观察等优点。
数字化实验固然有很多优点，但是其缺點也不容忽视，如弱化学生的实验操作、容易使学生忽略实验本身、容易产生实验误差等，因此化学教师在开发数字化实验校本课程时必须取长补短，对其高效运用。
一、结合传统操作，辨析探究数字化实验固然能够简化学生的实验操作，让学生把更多心思放在实验原理和实验的精确数据上，但有的实验在考试中却往往更侧重实验操作步骤，这样一来数字化实验反而弊大于利，因此教师应该结合传统操作，引导学生辨析探究。
例如，教学“离子反应”这一内容时，教师会讲到酸碱中和反应，而这涉及一个非常重要的实验——“酸碱中和滴定实验”。
这个实验如果采用数字化实验的形式展示给学生，就是用仪器与pH传感器来绘制pH变化曲线，让学生感受酸碱反应并快速求出中和点，以利用C标V标=C待V待这个公式求出溶液的物质的量浓度。
但考虑到在考试中这个实验考得更多的是具体的实验过程与实验操作步骤，如用碱滴定酸时通常采用什么试剂、是什么原因，用酸滴定碱时用什么试剂、是什么原因，到达中和点时试剂会有什么样的变色现象，实验中为什么要将气体排出等。
高中化学核心素养教案案例
高中化学核心素养教案案例
教学目标：
1. 理解酸碱中和反应的基本概念和原理。
2. 学会分辨酸性溶液和碱性溶液。
3. 观察并记录酸碱中和反应的现象。
4. 掌握酸碱中和反应的实验方法。
教学准备：
1. 盐酸、氢氧化钠、酚酞溶液、蓝色石蕊试剂。
2. 酚酞指示剂、烧杯、玻璃棒、试管。
3. 实验报告表。
教学过程：
1. 实验前准备：将一定量的盐酸溶液倒入烧杯中，用酚酞溶液滴定至溶液变成粉红色；将一定量的氢氧化钠溶液倒入另一个烧杯中。
2. 实验操作：
a. 将酚酞指示剂滴入氢氧化钠溶液中，观察颜色的变化。
b. 将盐酸溶液慢慢滴入氢氧化钠溶液中，观察现象。
3. 实验过程观察与记录：学生观察氢氧化钠溶液在加入酚酞指示剂后变成粉红色，然后加入盐酸溶液后颜色消失并变成无色。
4. 实验数据处理：
a. 写出酸碱中和反应的化学方程式。
b. 分析实验现象和结果。
5. 实验总结：
通过本次实验，学生了解了酸碱中和反应的基本原理，并掌握了酸碱中和反应的实验方法和技巧。
同时培养了学生的观察力和实验数据处理能力。
教学延伸：
老师可以带领学生进行其他酸碱中和实验，如硫酸和氢氧化钠的中和反应等，以加深学生对酸碱中和反应的理解和掌握。
实验安全提示：
1. 实验中避免直接接触酸碱溶液，配备好实验用手套和护目镜。
2. 实验结束后，及时清洗实验器材，保持实验室整洁。
开发数字化实验校本课程培养化学核心素养探究
开发数字化实验校本课程培养化学核心素养探究1. 引言1.1 研究背景随着校本课程改革的深入推进，校本课程培养化学核心素养也成为教育研究的热点。
化学核心素养包括基本技能、基本知识、基本概念和基本思维等方面，是学生进行化学学习和解决问题的基础。
如何通过数字化实验校本课程培养学生的化学核心素养，成为当前研究的重要课题。
在这样的背景下，本研究旨在探讨开发数字化实验校本课程培养化学核心素养的可行性，进一步挖掘实验教学在学生核心素养培养中的作用，为未来的教育教学提供参考。
1.2 研究目的研究目的是通过开发数字化实验校本课程来培养学生的化学核心素养，提升他们的学习兴趣和学习能力。
具体来说，通过引入数字化实验教学手段，可以提高学生对化学实验的参与度和探究能力，帮助他们更加深入地理解化学知识和原理。
通过设计和实施校本课程，可以更好地针对学生的实际需求和学习特点，实现个性化教学，提高学生的学习效果和成就感。
本研究旨在探究如何有效地结合数字化实验和校本课程，以提高学生的核心素养和综合能力，为培养具有创新精神和实验能力的化学人才做出贡献。
通过本研究，希望能够为数字化实验校本课程的开发和推广提供一定的理论和实践依据，为提升化学教育质量和学生素养水平做出积极探索和努力。
1.3 研究意义化学教育是培养学生独立思考和创新能力的重要途径，而数字化实验校本课程是实现这一目标的有效工具之一。
通过开发数字化实验校本课程，可以帮助学生更好地理解化学知识，掌握实验技能，培养科学素养和实验精神。
校本课程的特点是贴近学生生活，结合学校实际情况，能够更好地激发学生学习的兴趣和动力，提高学习效果。
数字化实验校本课程培养化学核心素养的意义在于，不仅可以提高学生的学科能力，更可以促进学生全面发展。
化学核心素养作为学科素养的重要组成部分，是学生综合素质的重要体现，涵盖了知识、能力、情感、态度等多个方面。
通过开发数字化实验校本课程来培养化学核心素养，可以帮助学生更好地掌握化学知识和技能，培养科学精神和创新意识，提高学生的学习兴趣和动力，全面提升学生的综合素质和竞争力。
基于学科核心素养的高中化学教学设计——以《弱电解质的电离平衡》的教学为例
一、设计思想与理论依据 高中化学核心素养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、实验探究与创 新意识、科学精神与社会责任。化学实验是研究和学习 物质及其变化的基本方法，是科学探究的一种重要途 径。知识实验化，有助于培养学生宏观辨识与微观探析 的能力；实验微型化，有助于培养学生的科学态度与社 会责任，体现“绿色化学”观念；实验数字化，可让学生在 感受到高新科技时代气息的同时，从动态的角度认识微 观世界的本质，有助于培养学生的创新能力。以上这些 都有助于落实化学核心素养的培养目标。 美国著名的教育心理学家奥苏贝尔在其提出的“有 意义接受学习理论”中，强调要想真正实现有意义的学 习，关键是要在当前所学的新知识与学习者原有认知结 构中的某个方面之间建立起非任意的实质性联系。因 此，在教学设计中运用比较法、比喻法等方法，可以有效 降低新知识的认知难度，提高学生的研究兴趣，提高实
总之，综合实践活动课程对教师的专业要求较高， 教师需要参与多种形式的培训和教研活动，以增加交流 的机会和平台，实现自我学习和成长。
［参 考 文 献］
［1］ 中华人民共和国教育部 . 普通高中化学课程标准（实验） ［S］. 北京：人民教育出版社，2017.
［2］ 中华人民共和国教育部 . 中小学综合实践活动课程指导 纲要［M］. 北京：人民教育出版，2017.
选择了文献查阅及实验探究的活动方式。其次，教师要 引导学生采用合适的实验方法。例如，影响玫瑰花红色 素稳定性和着色力的因素有很多，引导学生采用控制变 量法，通过对比实验，进行有目的的探究。最后，教师要 指导学生及时记录实验结果，并对多组实验数据进行整 合，形成完整的实验报告。
基于真实教学情境，发展化学核心素养——以“铁盐及亚铁盐”教学为例
探索篇誗课题荟萃一、真实情境是“素养为本”教学的载体为了进一步落实“立德树人”的根本任务，普通高中以进一步提升学生综合素质，着力发展核心素养为培养目标。
真实且富有价值的问题情境有利于促进学生化学学习方式的转变，为学生化学学科核心素养提供了真实的表现机会，是“素养为本”教学的有效载体。
《普通高中化学课程标准（2017年版）》倡导创设真实的问题情境，开展“素养为本”的教学。
关于“铁盐和亚铁盐”真实情境教学，国内已有相关研究：奚梅梅以“铁器文物”为真实情境，组织学生进行了自主探究；张丽华以“打印墨粉”为真实情境，在探究磁性物质组成的过程中学习了铁及其化合物相关知识；刘妍等以“暖宝宝”为情境，进行了教学设计。
本文以日常生活中的“补铁剂”为真实情境进行素养为本的教学设计，旨在丰富“铁盐和亚铁盐”真实情境教学的案例研究。
二、基于真实情境开发“铁盐和亚铁盐”的教学设计（一）教学背景分析“铁盐和亚铁盐”是人教版化学必修1第三章第二节第2课时内容，位于钠、铝、铁等金属及其化合物内容之后。
此前，学生已经学习了物质的分类、离子反应、氧化还原反应等，初步掌握了物质鉴别、分离、转化等基本方法，对实验探究有浓厚的兴趣。
但元素化合物内容的学习刚开始，尚不能熟练运用氧化还原原理，实验操作能力也有待加强。
（二）教学与评价目标设计基于化学学科核心素养的“铁盐和亚铁盐”教学与评价目标体系见下图。
化学核心素养目标通过对缺铁性英血预防方法的探讨，诊断并发展学生解决实际问题的能力水平（孤立水平、系统水平）及其对化学价值的认识水平（学科价值视角社会价值视角学科和社会价值视角）。
了解缺铁性贫血的高发病率，掌握科学补铁的有效方法；对伪科学作出合理判断，增强社会责任感科学精神与社会责任科学探究与创新意识证据推理与模型认知变化观念与平衡思想设计Fe 2+与Fe 3+相互转化方案，完成实验探究，提高发散思维能力与创新意识通过Fe 2+与Fe 3+相互转化方案的设计、交流与点评，诊断并发展学生实验探究的水平（孤立水平、系统水平）。
高中化学数字化实验教案
高中化学数字化实验教案
实验目的：
1. 理解电解水制氢气的原理和过程；
2. 掌握电解水实验操作技巧；
3. 观察和记录电解水所产生的气体；
4. 讨论制氢气的应用和环保意义。
实验设备与材料：
1. 电解槽；
2. 水；
3. 直流电源；
4. 导电电缆；
5. 氨水；
6. 盐酸；
7. 实验室玻璃管。
实验步骤：
1. 将电解槽中加入适量的水，并加入少量氨水和盐酸；
2. 将实验室玻璃管置于水中，并将电解槽连接至直流电源；
3. 打开电源，调节电流大小，开始电解水；
4. 在电解过程中观察实验室玻璃管内气体的变化；
5. 记录气体的性质和颜色，并对其进行检测。
实验原理：
水在电解过程中被分解成氢气和氧气，其中氢气在阴极上析出，氧气在阳极上析出。
电解的方程式为：2H2O → 2H2 + O2。
实验注意事项：
1. 电解槽和电源的连接要牢固可靠，避免电路短路；
2. 实验室玻璃管要放置平稳，以免发生意外碎裂。
实验结果分析：
1. 实验中观察到氢气为无色无臭气体，具有很强的可燃性；
2. 氢气与氧气可以在适当条件下通过点火器点燃，产生爆炸。
拓展实验：
1. 使用不同浓度的电解液进行电解水实验，观察气体的变化；
2. 尝试收集氢气，并对其进行性质分析；
实验讨论：
1. 利用制氢气的方法有哪些？
2. 制氢气对环境有何影响？如何有效利用氢气？
实验总结：
通过本实验，我们可以理解电解水制氢气的原理和过程，并对氢气的性质有了更深入的了解。
同时，也进一步认识到制氢气的环保意义和应用前景。
浅谈半定量实验在化学学科核心素养培养中的应用
浅谈半定量实验在化学学科核心素养培育中的应用——以勒沙特列原理的再探究为例摘要：化学平衡是高中化学知识体系中较为抽象的内容，传统的教学手段及教学思想往往不容易让学生建立起“变化观”、“平衡观”等化学观念，从而导致学生对于核心素养中“变化观念与平衡思想”部分的薄弱乃至于缺失。
教师尝试使用数字化技术设计半定量实验，在教学过程中通过各种证据推理和模型构建，帮助学生理解复杂的科学知识和概念原理，补充和完善学生的思维模型和学习模型，提升终生学习的理念。
关键字：化学核心素养化学平衡半定量实验温度传感器色度传感器1、问题的背景勒沙特列原理是沪教版高中化学第六单元《揭示化学反应速率和平衡之谜》第二节“反应物如何尽可能转变成产物”的教学内容，是学生形成平衡观的基础知识，也是化学学科五大核心素养中变化观念与平衡思想的重要构成部分。
教材上通过“不同浓度氯化铁与硫氰化钾溶液的反应”、“NO2和N2O4混合气体在不同压强下的变化”、“NO2和N2O4混合气体在不同温度下的变化”三个定性实验，将其内容表述为“如果改变可逆反应的条件（如浓度、压强、温度等），化学平衡就被破坏，并向减弱这种改变的方向移动”。
实际教学中也大多采用教材中的实验方案，通过学生实验或教师演示实验让学生肉眼观察各混合体系的颜色变化，归纳得出结论。
这样的教学虽然直观、简洁，但是证据推理不够充分、有力，学生并不能真正理解化学平衡移动的结果，常会形成“温度升高，平衡向吸热方向移动，最终体系温度降低”或是“反应物浓度增大，平衡向正反应方向移动，最终该反应物转化率增大”的错误观念；在教学过程中，学生缺乏对实验数据的测量和记录，也不能很好地体现实验探究精神。
现行沪教版教材第十一单元《认识几种定量实验的方法》中虽然介绍了若干定量实验方法如重量法和容量法，但其对学生的实验操作能力和数据精确度要求非常高。
对高一学生来说，既需要开始建立化学实验中“量”的概念，尝试用数据说话，从而培养证据与模型的学科素养，但又还不具备完成精确定量实验的能力。
基于核心素养下的数字化实验教学资源案例开发
基于核心素养下的数字化实验教学资源案例开发
赵丽霞;白永丽;余新红
【期刊名称】《中国现代教育装备》
【年(卷),期】2022()10
【摘要】数字化实验教学资源的开发,可帮助学生将抽象概念具体化、微观现象可视化,为学生提供良好的科学探究和自主学习环境,培养学生科学探究和创新的能力,提升学生化学核心素养。
【总页数】4页(P33-36)
【作者】赵丽霞;白永丽;余新红
【作者单位】不详;甘肃省岷县第一中学
【正文语种】中文
【中图分类】G63
【相关文献】
1.基于物理核心素养下的探究式实验教学——《用电流表、电压表测电阻》案例
2.基于核心素养下中学历史课程资源的开发与利用
——以《中国共产党成立与新民主主义革命兴起》一课为例3.基于核心素养下中学历史课程资源的开发与利用——以《中国共产党成立与新民主主义革命兴起》一课为例4.基于变化观念与平衡思想核心素养下的数字化实验教学设计——以"探究温度对碳酸氢钠溶液pH的影响"为例5.基于核心素养下小学英语绘本课程资源开发的实践研究
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基于核心素养的高中化学数字化实验案例研究
作者：聂小琴
来源：《学习与科普》2019年第29期
摘要：在高中阶段的化学试验中，数字化技术的广泛应用，让教师可以更加精准而直观
地呈现实验过程，保障实验结果的清晰。
本文从高中化学数字化实验的优势与不足点出发，探讨在高中化学数字化实验中培养学生核心素养的实际案例。
关键词：高中化学;核心素养;教学探究
1.高中化学数字化实验的实际作用
1.1数字化实验的显著优势
在高中化学实验教学中，因为一些实验具备危险性或实验设施的缺乏，教师为了保证学生的安全只能将实验取消。
而数字化实验可以有效地解决学生的安全问题，降低了化学实验潜藏的危险性。
另一方面，数字化实验也能让学生参与到实验过程中，不仅可以有效地提升学生的学习兴趣，还能让学生的动手操作能力得到提升，实现学生核心素养的全面发展。
1.2数字化实验存在的不足
首先，为了更全面的为学生开展数字化实验，学校需要购买大量的实验设备，如果学校的经济情况相对较差，就很容易因为设备不足影响到数字化实验的实用性。
另一方面，随着教师开展数字化实验的次数增多，实验设备会受到一定的影响，高中教师往往很难对实验设备进行修复，这就影响到了之后实验的准确性。
2.发展学生的宏观辨识与微观探析素养
2.1宏观辨识与微观探析素养的内涵
宏观辨识与微观探析是高中化学的核心素养之一，要求学生能够在学习的过程中形成“宏观”、“微观”、“符号”三种表征的化学思维方式，理解化学物质的微观结构，同自己的语言描
述物质在一定条件下会发生的化学变化。
对于学生来说，微观表征的塑造和三种不同表征的相互转换一直都是学生的主要学习难点。
这是因为微观世界具备一定的抽象性且不可见，学生的思维方式也不能满足对这类知识的高效吸收。
而传统的化学实验虽然能够为学生及教师呈现宏观的物质变化，但却无法为学生带来全面的提升。
2.2数字化实验教学在离子反应实验中的应用。