基于核心素養的實驗復習課教學

何玲麗

[摘? ?要]傳統的化學實驗復習教學以師生共同回顧課本實驗、學生紙上練習的形式展開，缺乏對學生思維的引導，不利于學生的終身發展。以“CO2實驗的再探究”教學為例，通過質疑、比較、反思等方法引導學生發現問題，進而解決問題。同時復習了化學實驗氣體制取中材料、裝置的選擇及改進等知識點，示范了實驗評價、實驗改進、實驗創新的思維動態過程，展示了如何在實驗復習課教學中培養學生的核心素養。

[關鍵詞]核心素養;CO2實驗;復習課;實驗改進

[中圖分類號]? ?G633.8? ? ? ? [文獻標識碼]? ?A? ? ? ? [文章編號]? ?1674-6058（2019）20-0061-03

《中國學生發展核心素養》確認了人文底蘊、科學精神、學會學習、健康生活、責任擔當、實踐創新等六大素養，具體細化為人文積淀、理性思維、批判質疑、勇于探究、社會責任、問題解決等18個要點。隨著學生核心素養的培養在各個學段各門學科中的落實，化學實驗復習教學也應有所變革。實驗復習課教學應以學生發展為本，關注學生核心素養的培養，以科學探究、實踐創新為核心的教學模式展開，在課堂上給予學生活動、思考、討論、表達的空間，關注學生自我認知的建構。同時，實驗復習課教學的評價機制也應關注對科學探究、實驗改進、實驗創新、語言表達、深層次思維等的考查。這樣的實驗復習課教學才能成為提高學生科學精神、實踐創新等素養的有效平臺。

基于此，筆者對中考化學實驗復習課教學中的一小塊內容——“氣體的制取和收集”的教學形式進行創新：以課本中的CO2實驗為基礎進行再探究，讓學生在實驗的回顧、反思、改進、創新中歸納整理氣體制取和收集的依據和方法，培養和發展學生的核心素養。

一、教學設計的整體思路和框架

CO2應用廣泛，如滅火、制純堿、人工降雨等。了解CO2的性質和制取是初中生必須掌握的基本知識。除了CO2，還有多種氣體，如氧氣、甲烷等，在生產生活中都有著重要的作用，因此要求學生能靈活運用氣體的制取裝置和方法，甚至能根據實際需要改進裝置和方法，深刻理解氣體的制取原理，能分辨各種制取方法的優劣。為了使學生能熟練掌握各種氣體的制取方法，清楚各種制取方法的優劣，培養科學精神、實踐創新等素養，本課的教學設計圍繞一個核心和三個方面來展開。

一個核心：圍繞課本的CO2實驗，以批判質疑為核心，培養和發展學生的核心素養。

三個方面：通過CO2的反應原理復習氣體制取時材料選擇方面的注意事項;通過回顧CO2的發生裝置，總結發生裝置的選擇原則及裝置的改進;通過回顧CO2的收集裝置，復習選擇氣體收集裝置時需考慮的因素，引導學生改進和完善收集裝置。

教學框架：

二、教學過程

素質教育背景下的課堂教學文化的外在表征包含4個維度：課堂創新性、主體能動性、教學開放性、內部規范性。這4個維度可以從教師的課堂環節的設計意圖、引導內容、學生的課堂學習行為表現進行觀察。下面筆者從教師引導、學生行為以及教學設計意圖等方面展示本課的具體教學過程。

1.藥品

[課本回顧]有下列四種藥品：石灰石、純堿、稀鹽酸、稀硫酸，實驗室制取CO2應選擇哪些藥品呢？

學生依據原先課本所學選擇石灰石和稀鹽酸。

[原理剖析]為何不選其他兩種藥品？

學生從反應速率、生成物溶解性、反應能否持續進行等角度分析原因。

[困難挑戰]其他兩種藥品真的不行嗎？能否挑戰不可能？

學生從反應物濃度、反應物顆粒大小等角度出發挑戰不可能。

[聯系生活]在家中可用什么原料制取CO2？

從生活中搜索原料，如雞蛋殼和醋、汽水等。

設計意圖：鼓勵學生質疑，引導學生分析“不可行”的原因，進而想出改進方法;鼓勵學生聯系生活實際，讓學生體會科學源自于生活、應用于生活。

2.發生裝置

[課本回顧]展示課本出現過的發生裝置：

學生選擇發生裝置并從反應物的狀態、反應條件等分析選擇的原因。

[課堂生成]比較裝置A、C的優缺點。

學生認為A裝置能控制反應的發生和停止。

[原理剖析]教師讓學生就裝置A談談如何控制反應的發生和停止。學生在分析時發現裝置A只能通過增加液體反應的量或調節液體反應物的滴加速率來控制反應速率。而要控制反應的發生和停止，必須要控制兩反應物的接觸和隔離。

[實驗驗證]出示事先準備好的裝置A讓學生進行實驗，探究能否控制反應的發生和停止。

[實驗創新]你能設計某反應裝置以控制反應的發生和停止嗎？

學生從隔離反應物的角度優化實驗裝置，得到裝置D。

設計意圖：引導學生分析問題，發現問題;及時抓住課堂生成，挖掘學生的深層次思維，實現實驗創新。

3.收集裝置

[課本回顧]從課本中出現過的熟悉的裝置D、E、F中選擇CO2的收集裝置，并分析選擇的原因。

學生從氣體的溶解性、密度及是否與水反應等角度考慮，選擇裝置E。教師引導學生回顧排水法集氣和排空氣法集氣的適用條件。

[實驗改進]改變排氣法收集裝置，如圖G、H，讓學生談收集方法。

[困難挑戰]改變排水法收集裝置，如圖J，讓學生挑戰不可能。

學生從油封、升溫或排CO2飽和溶液的角度改進實驗裝置，將排水法的概念拓展到排液法，其中之一的挑戰結果如圖K所示。

[實驗評價]學生從氣體純度、實驗現象、操作簡便程度等角度比較兩種集氣方法。教師進一步升華裝置，得到裝置L，集除雜和收集于一體。學生從化學反應及氣體路徑的角度分析裝置原理。

設計意圖：通過變換裝置，引導學生發掘排氣法集氣的本質;對學生的原概念“排水法集氣”進行拓展，打開學生思維，比較兩種集氣法，為下一節“氣的體除雜”做好鋪墊;進一步改進裝置，引導學生關注裝置改進細節。

4.課堂小結

總結改進CO2制取裝置的思維歷程，布置課后作業：①思考發生裝置A和C的氣密性檢查方法;②告知CH4氣體的制取原理，請學生思考制取裝置。

設計意圖：總結實驗評價、改進的思維過程。

三、教學反思和展望

在CO2實驗的復習教學設計和實施過程中，不止關注“是什么”，更關注“為什么”“怎么辦”，從而提高學生的理性思維以及批判質疑、解決問題等能力;以培養學生的科學精神、實驗創新能力為主線，發展學生核心素養。

其一，以找差異為教學策略，尋找問題根源，培養學生的理性思維、批判質疑的科學精神。

科學是嚴謹的，只有尊重事實和證據，多角度、辯證地分析問題，才能更好地讀懂實驗。如發生裝置的復習環節，教師讓學生比較裝置A、C的優缺點。學生出現認知錯誤時，教師除了引導學生分析外，還拿出事先準備好的器材讓學生當場實驗。

其二，以課本實驗為教學起點，分析優劣，優化方案，培養學生解決問題和實驗創新的能力。

善于發現問題、有解決問題的興趣和熱情是學習的動力，改進和創新可以使學生體驗到學習的快樂，反過來激起學習的熱情。本課教學緊扣課本，讓學生對課本實驗進行比較，發現問題，提出改進的方法，實現實驗創新。

如原料選擇環節，讓學生就材料的組成、性質，確定藥品的選取和特定條件下對材料的創新處理;分析發生裝置的適用條件和優劣，設計優化方案，預想使用效果，并據此提出改進措施;從收集裝置的選擇、改進、變式，幫助學生建構更完善的集氣概念。整塊內容在思維教學上幾乎涵蓋了分析、綜合、抽象、概括、比較、判斷、假設、推理、直覺、想象等所有中小學的思維教學內容。

其三，以充分展現學生主體地位為教學形式，培養學生勤于反思、勇于探究的素養。

學生的學習過程不應是教師的灌輸過程，而應是學生的自我探究、體驗、獲取知識的過程。本課教學，教師真正做到了把學的權利還給學生，把想的時間交給學生，把說的機會讓給學生。學生在課堂上能順利展開反思、討論，在交流中讓思維發生碰撞，并形成豐碩的思維成果。本節實驗課，教師的作用只是引導和點撥，教師通過“是什么”“為什么”“怎么辦”等一系列問題，使教學環環緊扣，逐步推進。在學生的質疑中發現新問題，在討論、表達中解決新問題。這與王帥教授闡述的國外高階思維教學方式不謀而合。

其四，以CO2實驗的復習為載體，強化思考方向和思維流程，培養學生自主學習的能力。

本節實驗復習課在教師的引導下，學生嘗試了從物質的顆粒大小、濃度大小、溶解性等角度選擇合適的物質進行實驗;嘗試了從收集的氣體的純度、裝置的復雜程度、操作的簡便程度、環保程度等角度評價實驗方案;嘗試了從反應速率的控制、反應發生和停止的控制等角度改進實驗;嘗試了分析問題根源，抓住弊端所在進行實驗的改進與創新。整堂課下來，學生自主完成了實驗選材、實驗評價、實驗改進、實驗創新的動態思維過程，掌握了今后處理此類問題的思維方法。

最后，本節實驗復習課教學不僅對提高學生的核心素養有較好的典范作用，還對教師的專業知識也提出了較高的要求。在課堂教學中，親近學生，發掘來自于學生的資源;優化教學手段，實現教學相長，提高教師的專業素養，是一個任重道遠的課題。

（責任編輯 羅? ?艷）