摘要：本文基于高中化學核心素養(yǎng)，結(jié)合高中化學新課標、新教材、新高考及本校學生情況，探討數(shù)字化實驗校本課程開發(fā)與實踐過程中

課程目標的確定、課程內(nèi)容的設計、課程的實施、課程評價及反思等問題，旨在促進高中化學教材的建設與完善，使學生個性化需求得以滿足，拓寬學生視野，發(fā)展學生核心素養(yǎng)，同時實現(xiàn)學生、教師、學校共同成長的目標。

關鍵詞：核心素養(yǎng)" 數(shù)字化實驗" 校本課程

一、問題的提出

《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課標》）建議新教材的編寫應精心設計學生必做實驗，建議教師在教學中要適當設計家庭小實驗、微型實驗、數(shù)字化實驗，合理運用計算機進行模擬實驗等，讓學生在實驗中學習科學方法，認識科學探究過程，體會技術手段的創(chuàng)新，形成嚴謹求實的科學態(tài)度。其中，數(shù)字化實驗作為教育信息化的先進的教育認知工具，其最大的特色是借助傳感器、數(shù)據(jù)采集器及計算機相應軟件，以實時、準確、直觀、便捷等特點，對實驗數(shù)據(jù)進行實時采集和分析，這是與傳統(tǒng)實驗相比最大的特色。但是，目前數(shù)字化實驗依然沒有得到廣泛的應用，大部分教師不能將數(shù)字化實驗應用到常規(guī)教學中，多數(shù)是在公開課中進行展示，不能系統(tǒng)、長期地鍛煉和培養(yǎng)學生的定量思維和信息素養(yǎng)。校本課程不僅是國家課程的重要補充，還是培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的重要載體，其靈活的時間和空間安排，能夠提供更加真實的科學探究活動，能持續(xù)有效地培養(yǎng)學生的科學思維。

因此，為充分發(fā)揮數(shù)字化實驗在培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)中的作用，進一步提高數(shù)字化實驗在高中化學教學中的使用效率，我校在已有的國內(nèi)外有關數(shù)字化實驗與課堂教學融合研究案例的基礎上，開發(fā)能夠促進學生核心素養(yǎng)發(fā)展的高中化學數(shù)字化實驗校本課程。該數(shù)字化實驗校本課程的開發(fā)，旨在促進高中化學教材的建設與完善，滿足學生的個性化需求，拓寬學生視野，發(fā)展學生核心素養(yǎng)，同時實現(xiàn)學生、教師、學校共同成長的目標。

二、基于高中化學核心素養(yǎng)的數(shù)字化實驗校本課程的開發(fā)

本校本課程的開發(fā)著眼于三大模塊，即設計課程目標，依據(jù)課程目標選擇課程內(nèi)容，規(guī)劃課程設計，具體的研究過程及內(nèi)容如圖1所示。

（一）課程目標

本次校本課程的建設不僅要兼顧化學學科的知識性、校本課程的豐富性、實驗教學的探究性和實踐性，還需要依據(jù)學校的辦學宗旨和學生的需求。肥西三中是一所市級重點學校，學生的學習基礎一般，但該校本課程的實施對象是高一年級的學生，他們對化學問題有著極高的探究欲望，而本校化學必修課程的課時較少，不能滿足學生的學習需求。因此，綜合考慮以上因素，本文提出本次校本課程建設的課程目標，共有以下兩點：第一，要讓學生通過數(shù)字化實驗感悟化學學科的魅力與力量，在真實情境中傳播化學學科的“正能量”，以拓寬學生的知識視野，體會技術手段的創(chuàng)新對化學學科的重要價值，促進其形成對化學學科的正確理解；第二，通過數(shù)字化實驗校本課程的建設，學生能依據(jù)探究目的設計并優(yōu)化實驗方案，完成實驗操作，能結(jié)合實驗現(xiàn)象和曲線表征從微觀角度分析化學變化的內(nèi)因本質(zhì)，能理解化學反應中質(zhì)變和量變的關系，掌握定量研究的科學思維，形成嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，發(fā)展實踐能力。

（二）課程內(nèi)容

以《高中化學必修第一冊（2019年版）》為研究對象，結(jié)合本校數(shù)字化實驗室配套傳感器特點與適用范圍，依據(jù)高中化學核心素養(yǎng)的5個維度，整理教材中涉及的數(shù)字化實驗，最終制訂校本課程數(shù)字化實驗分類一覽表（見表1），包括6個教材同步實驗和4個創(chuàng)新實驗，實驗內(nèi)容符合新課標及教學實際，符合本校學生的認知發(fā)展水平。

（三）課程設計

本次校本課程每學期14課時，上課地點為本校數(shù)字化實驗室，每課時教學活動圍繞“四線式”教學模式展開，即情境線、問題線、知識線和素養(yǎng)線，先通過情境線調(diào)動學生學習的興趣和積極性，通過問題線設計層層遞進的問題，讓學生在深度思考中做到深度學習，引導學生借助數(shù)字化實驗解決問題，挖掘問題背后蘊含的知識線，實驗教學中包括實驗目的、原理、儀器藥品、步驟和交流探究等環(huán)節(jié)，給學生創(chuàng)設自主學習和交流的環(huán)境，進而培養(yǎng)學生的化學學科核心素養(yǎng)。

三、基于高中化學核心素養(yǎng)的數(shù)字化實驗校本課程的評價

新課標要求樹立“素養(yǎng)為本”的化學學習評價觀，評價目標的確定要圍繞化學學科核心素養(yǎng)的發(fā)展水平和學業(yè)質(zhì)量標準，要注重過程性評價和終結(jié)性評價的有機結(jié)合，評價方式要靈活多樣。校本課程評價目標不僅是判斷學生在校本課程建設中是否達到課程目標的標尺，更是學生和教師共同期待的學習目標。本次校本課程建設的評價目標包括學生參與課堂教學、開展實驗探究的具體表現(xiàn)和成果等，其中課堂教學表現(xiàn)評價主要是評價學生的學習狀態(tài)，包括學習行為、思維狀態(tài)和目標達成情況等，可以通過課堂觀察、課堂提問與點評、練習與作業(yè)等方式進行，并設計了觀課量表，如表2所示。

說明：本表填寫要求觀察者密切觀察小組合作中每一位成員的學習狀態(tài)，及時記錄小組合作學習的動態(tài)，分析合作學習的實效及影響因素。

實驗探究表現(xiàn)評價主要是評價學生在實驗過程中的具體表現(xiàn)和成果，通常采用觀察學生獨立或合作完成某個實驗任務的方式進行，要關注學生設計的實驗方案是否科學、可行和安全；要關注學生在實驗探究過程中能否遵守實驗室規(guī)則、正確使用實驗儀器、合理利用傳感器、細致觀察實驗現(xiàn)象、客觀記錄實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)等；還要關注學生科學探究的最終結(jié)果，最后設計了實驗探究學習效果評價表，如表3所示。

四、校本課程實施成效及反思

（一）校本課程建設后的反饋結(jié)果分析

1.學生問卷結(jié)果與分析

為了了解校本課程的開發(fā)效果，實施者對高一試點班級的學生進行了關于校本課程參與后的調(diào)查，并對相應授課教師進行了訪談，其中學生問卷調(diào)查結(jié)果與分析如表4所示。

從問卷調(diào)查結(jié)果分析可知，學生對化學數(shù)字化實驗校本課程的建設整體效果是比較認可的，課程內(nèi)容對學習課本知識有較大的幫助，實驗分析能力有所提高，符合自身發(fā)展的需要。

2.教師訪談結(jié)果與分析

校本課程實施后教師訪談提綱如下。

（1）您認為高中化學數(shù)字化實驗校本課程的內(nèi)容選擇是否恰當？

（2）您認為高中化學數(shù)字化實驗校本課程是否實現(xiàn)了預期的培養(yǎng)目標？

（3）您認為該校本課程的開發(fā)與應用是否提高了教師的專業(yè)知識和能力？

（4）您認為該校本課程還有哪些方面需要改進？

訪談結(jié)果分析：問題（1），絕大多數(shù)教師認為本次校本課程的內(nèi)容選擇恰當，有利于提高學生的學習興趣，與教科書中的知識點相聯(lián)系，有利于增進對科學本質(zhì)的認識；問題（2），絕大多數(shù)教師認為該校本課程的實施較好地實現(xiàn)了預期培養(yǎng)目標，拓寬了學生視野，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新思維；問題（3），多數(shù)教師認為該課程的實施提高了教師的專業(yè)能力、團結(jié)協(xié)作能力以及課程開發(fā)能力，認為數(shù)字化實驗的開展對實際教學能起到很好的輔助作用；問題（4），各位教師均提出了見解，如課程實施過程中可以添加數(shù)字化實驗的發(fā)展史供學生閱讀，可以增加創(chuàng)新案例的數(shù)目等。

（二）總結(jié)與反思

1.校本課程的建設促進了教師的專業(yè)發(fā)展

動態(tài)發(fā)展的校本課程建設不僅包括校本資源的動態(tài)化，還包括教學實踐的動態(tài)化以及學生個性化發(fā)展的動態(tài)化。建設過程中要注意隨時根據(jù)時代要求、教育發(fā)展的需要及學生的發(fā)展情況，完善和調(diào)整校本課程相關內(nèi)容，要做到“邊開發(fā)邊實踐，邊實踐邊反思，邊反思邊完善”。只有這樣，才能緊跟時代步伐，發(fā)揮校本課程在培養(yǎng)學生學科素養(yǎng)中的作用，更好發(fā)揮校本課程立德樹人的作用。在研究過程中，教師在感受科學研究帶來的樂趣時，體會著科學研究的艱辛，在研、學、思的過程中不斷吸收知識養(yǎng)分，不斷提升自己的科研能力，不斷促進自己的專業(yè)化發(fā)展。另外，數(shù)字化實驗的應用，促使教師始終處于學習狀態(tài)，迫使教師刻苦鉆研，不斷充實，這也有助于提升教師的理論素養(yǎng)，提高教師的教育教學水平。

2.通過校本課程的建設，指導學生開展數(shù)字化實驗探究，發(fā)展學生的核心素養(yǎng)

定期組織學生開展數(shù)字化實驗探究課，讓每位學生都有動手實踐的機會。教學中將學生置于問題情境中，以問題啟迪學生思維，借助問題的不斷獲取和解決，促進學生對知識的理解和掌握，促進學生學習能力的提高。觀察思考實驗現(xiàn)象，記錄分析數(shù)據(jù)，提高觀察能力和數(shù)據(jù)分析能力，提高思維品質(zhì)，實現(xiàn)信息技術與化學教學的有效融合。

3.通過校本課程的建設，開展高中化學數(shù)字化實驗教學，總結(jié)了數(shù)字化實驗教學的應用策略

校本課程建設的主體是教師和學生，建設過程中需要教師和學生多角度交流和反饋。對于教師而言，校本課程的建設可以幫助教師有效開展學習活動，輔助教學；對于學生而言，參與校本課程可以激發(fā)學生的學習興趣，提高學習的能力。校本課程的合理建構不僅打破了課堂和教科書的桎梏，還立足于新課程、新教材、新高考的發(fā)展前沿，改變以往的教師觀和學生觀，有利于發(fā)展學生的化學學科核心素養(yǎng)。

（三）仍然存在的困難或問題

隨著校本課程的建設，取得了很多可行性的成果，但筆者在實施過程中，或多或少出現(xiàn)一些需要改進的問題?，F(xiàn)將情況詳述如下，供后期反思。

（1）實施者重實踐、輕總結(jié)。對于外出學習、講課、比賽等典型案例材料收集不夠及時，參加各級各類與數(shù)字化實驗相關的活動的積極性有待進一步提高。

（2）來自學生和教師的關于學習效果方面的反饋材料需要進一步充實。

（3）數(shù)字化實驗校本課程能夠激發(fā)學生的學習興趣，提高課堂學習效率。學生雖然可以通過數(shù)字化實驗情境下任務驅(qū)動進行有效學習，但如何能夠更好通過校本課程傳達新高考、新教材、新課標的精髓，還需要教育工作者進一步思考與研究。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）[S].北京：人民教育出版社，2020.

[2]裴傳友.中學化學數(shù)字化實驗案例研究[M].蕪湖：安徽師范大學出版社，2020.

責任編輯：唐丹丹