讓有質量的“問”助力學生化學核心素養的培養

摘 要：新課程改革將學生核心素養的培養作為主要環節，并進一步明確了各學段、各學科具體的育人目標與任務。以高中化學教學為例，通過優化課堂提問教學模式，構建化學核心素養培養體系。

關鍵詞：核心素養；課堂提問；化學

教育所給予人們的無非是當一切學習過的東西都忘記后所剩下來的東西。對高中化學而言，所剩下的就是化學學科的核心素養。高中化學學科的核心素養包括宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據推理與模型認知、科學探究與創新意識、科學精神與社會責任。學生的化學學科核心素養的培養是一個漫長的過程，需要教師在教學中靈活采用多元教學方法，其中課堂提問教學是有效的教學方法之一。

西方學者德加默說過：“提問得好就是教得好。”化學課堂教學的效果很大程度上取決于教師提問的藝術以及學生的問題意識。教師的問——有質量的“問”指引著學生的思維。它能夠把學生帶入問題情境，使他們的注意力迅速集中到特定的事物、現象、原理上；能夠引導學生追憶、聯想，進行創造性思維。學生的問——有質量的“問”發展著學生的思維。教師只有鼓勵學生思考，激勵學生自發地反思自己的提問，才能推動學生真正學會思考，學會學習，在不斷思考中培養化學學科的核心素養。筆者以蘇教版必修一《溴、碘的提取》一課為例，試圖從以下三方面來淺談如何讓課堂的“問”更有質量。

一、構建原有知識體系，為新問題的提出作鋪墊

教學片段一：

【問題探究】1.如何將Br-、I-轉化為Br2、I2？ 2.如何證明Br2、I2的生成？

【生】1.加入氯水（利用其氧化性） 2.淀粉或CCl4溶液檢驗碘的存在，用CCl4溶液檢驗溴的存在。

【演示實驗】1.取KI溶液+少量氯水+分別加入CCl4和淀粉

2.取2 mLKBr溶液+少量氯水+CCl4

【生】觀察現象，解釋原因

【板書】2KI+Cl2=2KCl+I2 2KBr+Cl2=2KCl+Br2 Br2+2KI=2KBr+I2

【追問】根據以上方程式，指出Cl2、Br2、I2的氧化性強弱順序？

【小結】與金屬單質間能相互置換類似，氧化性強的非金屬單質能置換出氧化性弱的非金屬單質。

【歸納總結】Br2、I2的物理性質

【評注】教師通過問題驅動、實驗探究的方式，構建原有知識體系，獲取新知識，總結得到溴、碘的物理性質，并能深入到離子層面認識物質變化的本質，掌握氯、溴、碘氧化性強弱順序，為學習工業上溴、碘的提取作鋪墊。

二、課堂上預留出足夠學生生疑的時間，創造條件讓學生提問

很多學生在課堂上不能提出自己的疑問，主要是因為教師課堂的任務和內容安排得過滿，沒有為學生預留足夠的生疑時間和空間。導致學生的疑問沒有機會提出來，或者在學生提出前，教師就已經給出答案。因此，教師在教學設計過程中需要注意為學生預留出充分的質疑時間和空間。這樣才能夠調動學生的質疑興趣，培養學生的質疑精神，使學生的思維能夠處于最佳的狀態中。在課堂教學設計時可以設置一些學生活動，鼓勵學生提問。

教學片段二：

【小組合作 自主學習】根據如下學習目標，分析課本P47圖2-7從海帶中提取碘的生產過程。

【學習目標】1.了解各步驟的目的與原理 2.重點討論③氧化、⑤提純兩個步驟 3.記錄本小組學習過程中遇到的疑難問題

【課堂師生對話實錄】

【生1】海帶如何浸泡？（學生大笑，放水里浸泡啊。）

【生1】既然海帶可以用水浸泡出碘離子，它每天浸泡在水中，為什么還富集了碘？（其他同學覺得很有道理，陷入思考）

【資料】海帶表面有一層生物膜，需要將它剪碎破壞這層膜或灼燒，使其中的碘元素以碘離子的形式溶于水中。

【師】根據資料介紹，關于海帶的浸泡，你有什么想法嗎？

【生2】要破壞這層生物膜。

【生3】應將海帶剪碎后再用水浸泡。

【生4】我在課外習題上看到，還可以將干海帶灼燒后再用水浸泡。

【師】同學們講得真好！“浸泡”還有這么多學問。

【問題2】加硫酸的目的是什么？

【生1】硫酸的目的是中和前面過量的堿。

【追問】為什么要中和過量的堿？

【生2】因為酸性條件下，碘單質更穩定，堿性條件下，碘會與氫氧化鈉發生歧化反應。

【師】這位同學從產物的穩定性角度考慮，其他同學還有補充嗎？

【生3】酸性條件下，氧化劑氧化性更強。

【師】兩位同學從兩個角度解決了這個問題，那么氧化劑可以是哪些？依據是什么？

【生4】可以是氯水、雙氧水、高錳酸鉀等氧化性比碘單質強的氧化劑。

【師】很好，這些氧化劑都可以氧化碘離子，其中，雙氧水是一種常用的綠色氧化劑，為減少雜質，本實驗我們選擇雙氧水。

【問題3】粗碘中含有什么雜質，如何提純？

【生1】粗碘中主要含有硫酸鈉等難揮發的鹽、鹵素互化物等，可通過加熱的方法，使碘升華后再收集的方法提純。

【師】很好，利用碘的升華進行分離提純，不易揮發的雜質留下。如果有易揮發的物質，可用一些化學方法將它轉化為難揮發的物質。

【評注】從海帶中提取碘是本節內容的重點，直接講授，感覺課堂缺少活力，學生參與度不高。因此，筆者設計了“小組合作、自主學習”的活動，給出學習目標，讓學生通過自主學習，提出問題。實踐發現，學生提的問題很到位，基本涵蓋了核心問題。當然，也出現了一些出人意料的問題，如“海帶如何浸泡？”這時，我們不要急于去解答，還是把解決問題的機會交給學生，讓他們講，遇到解決不了的問題時教師再加以點撥。

三、基于學生的真探究，設計有思維深度的問題

教學片段三：

【分組實驗】模擬工業流程：從海帶中提取碘

【投影】實驗步驟：

1.取燒杯中的海帶浸泡液約3 mL于試管中

2.向上述試管中加入20%燒堿約2滴管，觀察并記錄現象

3.用簡易裝置過濾，過濾得到約1～2 mL濾液停止過濾

4.向過濾得到的濾液中加入25%硫酸溶液1滴管，加入雙氧水適量（約1滴管）

5.自主選擇方法實驗證明I2的生成

【學生匯報】通過實驗，從海帶中提取得到了碘，但濃度小，析不出碘單質。

【問題探究】如何分離提取實驗中得到的碘？

資料：CCl4沸點76.8℃ I2：184.4℃升華

【生1】加熱濃縮增大碘的濃度。

【生2】先用CCl4萃取，再蒸餾。

【實驗視頻】1.直接加熱碘水溶液（不可行）

2.常壓蒸餾I2和CCl4溶液（碘和四氯化碳一起蒸出，不可行）

【資料】NaOH濃溶液反萃取法2：

已知：3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O 5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O

【演示實驗】1.往碘的四氯化碳溶液中加入濃氫氧化鈉溶液，振蕩至無色，取上層清液，滴加25%硫酸，析出大量固體，過濾。

2.加熱殘留固體單質（試管口套一個氣球），產生紫紅色蒸氣（證明為碘單質）。

【師】通過實驗，發現只要將碘溶液濃縮到一定程度是可以結晶析出碘單質。但有機溶劑毒性較大，不適于工業大批量生產。

【投影】專利編號200510044408：碘的水溶液用吸附劑吸附，再用化學方法解吸附，粗碘結晶析出。

【小結】工業提取碘的流程：富集→氧化→濃縮分離→提純。

【評注】科學方法對提高學生科學素養、實現可持續發展有著重要的作用。高中化學通過對物質及變化的探究，讓學生逐步形成科學探究的基本方法，提高科學探究能力。通過模擬工業提取碘流程進行實驗探究，在實驗的過程中發現問題，引發討論，筆者在此補充了三個實驗：（1）蒸發碘水溶液；（2）常壓蒸餾碘和CCl4溶液；（3）NaOH濃溶液反萃取法提取碘。用實驗事實說話，避免想當然，做到有理有據。在分析問題、解決問題的過程中體驗科學探究的樂趣，加深對知識的理解，提高在實際生產中運用化學知識的能力，提升學生“實驗探究與創新”“科學精神和社會責任”等核心素養。

四、類比遷移，學會分析、解決問題

教學片段四：“從海水中提取溴”的原理討論

【閱讀思考】請閱讀課本第46頁最后一段，歸納總結從海水中提取溴的生產過程包括幾個步驟？資料：溴的沸點為59℃

【生】①提取粗鹽后的母液→富集②通入氯氣→氧化③鼓入熱空氣或水蒸氣→濃縮、分離④粗溴精制得到高純度的溴→提純

【實驗視頻】往溴水中鼓入熱空氣，可將溴蒸氣吹出

【小結】1.工業提取溴的流程：富集→氧化→濃縮分離→提純

2.溴、碘的性質有所差異，方法也有所不同

【問題探究】用水蒸氣吹出得到的混合氣，冷凝時先得到的液體是什么？

【師】粗溴中混有水，可以采用蒸餾的方法分離提純溴，而碘的四氯化碳溶液不能用蒸餾的方法得到，說明不同物質的分離方法也不同。

【問題探究】混有溴的熱空氣可以直接冷凝，也可以采用化學吸收再生成，類比碘的提取，可能需要用到的化學試劑有哪些？

【投影】

有了前面對“從海帶中提取碘”原理的詳細分析，這里對提取溴的方法的認識是水到渠成的。通過類比分析、實驗探究等方法找到兩者性質及提取方法上的異同點，培養學生類比、遷移的知識綜合運用能力。在分析討論工業提取溴、碘方法的化學實際問題的過程中，形成有關氧化還原反應的規律意識與理性思維習慣，樹立變化觀念，培養實事求是的科學精神，認識氧化還原反應規律和物質分離提純的方法，促進化學科學的發展，研究和解決生活、生產、環境中相關問題上的價值，培養理論聯系實際的學風和社會責任感，形成科學的價值觀和科學倫理觀念。

【教學反思】本節課是筆者參加2015年浙江省優質課評比的一節課，整節課的設計體現了新課程的“以學生為主體”的教學理念，主要以“問題驅動”“合作學習”“實驗探究”等多種教學形式引導學生在思考、提問、討論、探究中培養學生的核心素養。課堂效果良好，受到評委及同行的一致好評。

參考文獻：

[1]王云生.建構基于學科核心素養培養的教學單元[J].中學化學教學參考，2017，39（3）.

[2]任雪明，吳文中.高中化學教學疑難問題研析[M].浙江：浙江教育出版社，2015：1-3.

[3]吳俊明.從化學素養說起：對“化學學科核心素養”與“學科核心素養”的思考說起[J].化學教學，2017（7）：6-7.

作者簡介：吳招壇（1987.6—），男，本科學歷，中學一級，就職于浙江省溫州中學，研究方向：課堂教學、競賽。

編輯 高 瓊