摘要：本文通过氢氧化钠的实验教学设计，阐述了化学科学素养是如何有效渗透、体现的，力图通过教学目标设立、教学片段分析等环节，来为教师在化学实验设计时体现化学科学素养提供一种借鉴。
关键词：化学科学素养；化学实验；教学设计
化学核心素养的培育过程是漫长的和系统化的，不是朝夕能够完成的，需要学生在化学知识理解、化学知识体系构建、化学知识应用、化学学科价值观践行等方面都有不同程度的体会，由此形成综合性的学科素养。因此，教师应全面提高课堂教学水平和教学效率，使学生在宽松、快乐的学习氛围中学好化学知识。
普通高中化学课程标准（2017年版）[1]是这样定义化学学科的：化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、转化及其应用的一门基础学科，其特征是从微观层次认识物质，以符号形式描述物质，在不同层面创造物质。这与初中课标（2016版）关于化学的定义是一致的。
一、核心素养与科学素养
1.化学核心素养
化学学科核心素养包括五个方面，一是宏观辨识与微观探析，二是变化观念与平衡思想，三是证据推理与模型认知，四是科学探究与创新意识，五是科学态度与社会责任。其中，关于科学探究，是这样描述的：认识科学探究是进行科学解释和发现、创造和应用的科学实践活动；能发现和提出有探究价值的问题；能从问题和假设出发，依据探究目的，设计探究方案，运用化学实验、调查等方法进行实验探究。
这与初中刚刚步入化学学习教学时，强调的引起学习化学好奇心，引导学生认识物质世界的变化规律，形成化学的基本观念；引导学生体验科学探究的过程，启迪学生的科学思维，培养学生的实践能力——是一致的。
2.化学科学素养
科学素养是经过教育和实践发展起来的人们认识自然和应用自然规律的内在素质，如果：对于科学知识达到了基本了解；对科学研究过程和方法达到了基本了解；对科学技术对社会和个人所产生的营销达到了基本了解，那么我么就可以说达到了基本的科学素养。对于化学科学素养，一般包括：基于组成认识物质，基于变化认识物质，基于定量和化学用语认识物质，基于真实背景和STS认识物质，基于实验和探究认识物质，用化学的视角认识物质的功能价值。
二、探究氢氧化钠的实验设计
1.确立教学目标与重难点
教学目标，除了掌握：氢氧化钠变质的原理和混合物中各成分定量分析；教会：学生设计实验方案的一般思路和方法；应用：氢氧化钠和碳酸钠的性质,解决实际问题，更有意识加强了科学素养的设置，即提升学生的实验技能和动手能力，促使学生养成严谨的思维习惯，增强学生实验探究技能，提升学生的学科素养。
实验的重点在于如何设计实验方案；实验的难点在于学生实验过程的掌控和学生思维的养成与提升。
教学目标教学的出发点和归宿。化学实验是实现化学科学探究、培育化学学科素养最好的形式之一。通过此实验教学目标，可以让学生来体验：科学探究是人们获取科学知识、认识客观世界的重要途径；让学生敢于提出问题，并体验对提出的猜想进行科学探究是一种重要的方法，以此知道猜想与假设要依靠事实来验证，而实验、观察等是获取事实和证据的中岛手段；在过程中，合作与交流会起到重要作用。
3. 教学设计片段
（1）准备用品
烧碱(固体)， NaOH溶液，Na2CO3、稀H2SO4，BaCl2，酚酞，锥形瓶(内装5g样品)，干燥管(内装碱石灰)，托盘天平，试管若干，滴管，导气管，橡皮塞(带孔)，废液缸，等等。
看似简单的实验用品，但在向学生一一展示、叙述用品的过程中，教师也要把握这一过程，不可草率大意，要适时地引起引起学生的好奇之心。
（2）片段1
师：同学们在用NaOH溶液时，有的忘记盖上橡皮塞。这个小小失误，是否会变成一个严重错误呢？我们来探究一下如何？说出你的观点……
生：猜测表述，并列出2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
师：说明什么？我们来探究氢氧化钠是如何“善变”：是否变质。
探究氢氧化钠是否变质就是检验出碳酸钠的存在。让学生去大胆探究，让学生体会提出提出问题，去猜想，去假设，再制订计划，去观察，去思考，尝试解释，给出结论，反思，评价，交流表达，一起合作完成，一起体验了整个的科学探究方法与过程。
（2）片段2
集体：是否全部变质?检验NaOH的存在。
生：向Na2CO3溶液中滴加酚酞；检验出NaOH的存在与否，先排除Na2CO3的干扰；讨论检验NaOH的完整方案，实验验证。
师: BaCl2是否可以用Ba(OH)2代替?BaCl2是否可以用稀H2SO4代替?
这个环节难度比较大。可以设计为两个层次，一是，是否可以直接加入酚酞检验氢氧化钠的存在，二是在知道碳酸氢钠影响的情况下，由各小组设计方案检验氢氧化钠是否存在。
方案设计时，通过引导学生对于方案的可行性进行评价，从多角度考虑方案的合理性，培养学生科学评价、合理选择的能力。对已有知识的拓展和实际应用，以及在复习的过程中获得一些科学方法、科学思维，领悟一些科学精神与学科观念，提高综合运用所学知识分析解决问题能力等，这就是温故与知新兼得。科学探究本身即是从问题出发，学生凭借已有经验，对相关知识进行组织、加工、细化，更容易使新知识得到建构内化，从而达到知识积累、技能发展的目的。
（3）片段3
集体:如何知道氢氧化纳固体部分变质了多少？即能否确定各自的质量数？ (假设氢氧化钠固体变质的产物是Na2CO3)。
生：讨论，设计方案，交流。
提出两种方案，分组验证。
师生共同研究，并进行拓展提升。
有学者把信息化教学创新的内涵界定为：在信息化时代，学校管理者和教师为解决教学中存在的问题或满足教学的新需求，在信息化教学理念的指导下，对课堂教学流程进行重塑或对教学要素进行再造，主要表现为信息技术融入课堂教学所带来的教学方式、学习方式和课堂形态三个方面的革新[2]。有没有发现，信息化教学创新，是需要依托于常规的课堂教学创新，而不是简单地用技术来改造一个不能引发学生科学探究的创新。我们在试验中，通过精心设计教学流程，探究氢氧化钠变质了多少，是在在定性探究的基础上，把探究课题的难度引人深化；分层设置问题情境：默认氢氧化钠固体变质后只有碳酸钠固体；质量分数的表示方法；除了混合物固体质量外，聚焦在哪一种成分的质量测算上；如何设计方案测算出碳酸钠的质量；根据测试数据，计算结果……每一次探究行程的结束，都是一次创新征程的开始。
三、总结
毕业年级才开设化学，而化学承载着学科启蒙和奠基的使命。教师可以通过化学实验这一独特的课堂教学，尽自己最大的努力，博采众长，精心设计自己的实验教学；在引起学生学习化学兴趣的同时，把培养学生的化学科学素养作为重点来设计实施，这肯定是有极大价值。
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部制定.普通高中化学课程标准（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018:1.
[2]刘晓琳，黄荣怀.基础教育信息化教学创新：内涵、要素与测量[J].现代教育技术杂志,2020(3).
作者简介：朱学林，苏州工业园区景城学校化学教师，善于课堂教学设计、化学实验设计。