基于核心素養的化學實驗復習課問題設計

蔣群鋒

[摘? ?要]以“氣體的實驗室制法”復習課為例，探索在當前發展學生核心素養的課程目標的背景下，在關于“科學探究”內容的復習課教學中，如何設計可以培養學生 “證據推理意識”的問題，驅動學生去探究和思考，培養學生的科學探究能力和創新意識，從而提升學生的化學學科核心素養。

[關鍵詞]化學實驗;復習課;核心素養;問題驅動

[中圖分類號]? ?G633.8? ? ? ? [文獻標識碼]? ?A? ? ? ? [文章編號]? ?1674-6058（2019）20-0073-02

化學實驗既是化學學科教學的重要內容，又是學習化學的重要工具，具有舉足輕重的作用。化學實驗的內容繁多，學生往往不易掌握。傳統的實驗復習課過于側重知識的回顧，存在較多缺點。以 “氣體的實驗室制法”的復習課為例，傳統的復習教學通常以實驗室制取氧氣、二氧化碳的藥品、原理、裝置的知識回顧為主，然后配上習題訓練。這樣的做法，強調記憶與題海戰術，忽略對能力提升的培養，與當前核心素養的培養目標相脫節。

隨著2017年新課程標準的實施，化學教學需要緊跟時代的步伐，全面培養學生。因此在復習課中，需要教師精心設計教學步驟，以高質量的具有思維深度的問題驅動學生自主思考。復習課不僅要鞏固學生已有知識，使知識系統化，而且要驅動學生在思考問題的過程中不斷地加深對化學學科本質的理解和思考，從而培養學生的知識應用能力。本文以“氣體的實驗室制法”復習課為例，探索在當前發展學生核心素養的課程目標的背景下，在關于“科學探究”內容的復習課教學中，如何設計可以培養學生“證據推理意識”的問題，引領學生逐步建立“變化與守恒”思想，從而提升學生的化學學科核心素養。

一、提出問題留白化，驅動思考引思路

以往的“填鴨式”復習課，雖然也有一定的作用，但這種教學模式忽視了學生的主體作用，存在明顯的弊端。 “氣體的實驗室制法”復習課中，教師嘗試改變逐一幫助學生復習實驗室制取氧氣、二氧化碳的藥品、原理等知識的傳統方式，對提出的問題進行留白，有意識地引導學生去尋找、發現所需的知識以及應用該知識的依據;同時引領學生在小組內進行質疑和辯論。這樣一種不把內容講全面而讓學生自己去思考、去發現的“留白”教學法，有利于培養學生主動思考、積極討論、勇于質疑的能力。“氣體的實驗室制法”復習課中可設計如下問題：

請你思考：用如圖1所示的裝置可以制取得哪些氣體？寫出相關的化學反應方程式。

[氣體 反應原理 ]

小結制取氣體的一般思路：_____________。

對于上述開放性問題，學生首先想到“過氧化氫制取氧氣以及大理石（或石灰石）與稀鹽酸制取二氧化碳”。教師引導學生說出選擇這兩種氣體的依據，驅動學生以“反應物的狀態和反應的條件”為依據去考慮選擇發生裝置的思路。有學生可能會選用“高錳酸鉀制取氧氣”，教師繼續把機會留給學生，請他們來點評是否可行以及依據所在，再次讓學生思考氣體選擇的依據。也有學生會想到用這個裝置來制取氫氣，給出了“鋅與硫酸反應”這個答案。教師可以讓學生說說選擇這套氣體發生裝置的依據以強化相關知識，還可以順勢啟發他們思考“制取氫氣還有什么不同的方法”。問題再一次生成，學生的思維被進一步打開。有學生想到用電解水的方法，有學生質疑，因為電解水的方法不僅復雜，而且要消耗電能。教師順勢點撥學生思考并總結：選擇制取氣體的藥品時，需要考慮哪些因素？可見，留白問題，給學生提供了充分的自主思考的機會。學生在思考如何選擇藥品、原理的過程中，會想到“元素守恒定律”，同時兼顧資源、價格、簡單易得等因素。這樣的問題設計，可充分提高學生的觀察能力、實驗能力、問題解決能力和學科思維能力。

二、設計問題方案化，驅動解決展能力

“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。”“探究”不能簡單地理解成“動手做實驗”，它是一種解決問題的有效手段。復習時學生如果只是在教師的強化訓練下機械地將知識保存在大腦中，這樣的復習是很淺顯的。教師需要引領學生在解決問題、設計方案的實踐中深化對知識的理解和掌握。根據復習內容讓學生參與實踐并進行方案設計，與現實生活中的真實問題進行零距離接觸，充分感受知識的價值，從而產生強大的學習動力，激發學習內驅力，增強學習的主動性。在“氣體的實驗室制法”的復習中，可以讓學生設計實驗方案：運用氣體制取的一般思路來制取氯氣，并小組討論交流。（提供資料：氯氣在常溫常壓下是一種黃綠色，有強烈刺激性氣味的劇毒氣體，密度比空氣大，可溶于水，能與堿反應;實驗室制取氯氣常用二氧化錳和濃鹽酸加熱的方法，請學生以小組為單位，從下面提供的裝置（如圖2）中選擇制取和收集氯氣的裝置，并指出裝置的不足之處，提出改進的方法。

由于有問題的驅動，學生在設計發生裝置時比較順利，但在選擇收集裝置時，產生了不同的分歧。有的學生用向上排空氣法，對此有學生質疑：用排空氣法的話，有毒的氯氣不就會泄露到空氣中了嗎？有學生提出：把氣體收集于多功能瓶中，另一端用酒精燈點燃。教師及時點撥：“信息中提到氯氣具有可燃性了嗎？”于是有學生想到把它收入氣囊或通入堿溶液中。在這樣的綜合性問題面前，學生的思維非常活躍。教師順著學生的思路，讓他們繼續思考：“怎樣讓氣體乖乖地進入堿溶液然后又出來呢？”“如何改進收集裝置呢？”從而自然地復習了多功能瓶的使用。可見，在復習課中將問題方案化，可以極大地提高學生復習的積極性，啟迪學生積極思考，發揮想象，不斷改進創新，使學生的創新意識和責任意識等得到全面的發展。

三、檢測問題應用化，驅動評價展素養

知識來源于生活，又服務于生活。要透徹理解化學知識，必須進行應用。在課堂中引領學生探究有價值的問題，學以致用，培養學科素養。“氣體的實驗室制取法”復習課的最后，在“歸納與應用”環節，可設置綜合性問題：各小組根據教師給定的實驗儀器，選擇一套實驗室制取二氧化碳的裝置，并評價該裝置的優缺點。該應用型綜合題具有一定的開放性，尤其是評價裝置的優缺點，學生覺得有難度。教師首先選擇一套制取二氧化碳的簡易裝置，引導學生說出優缺點。教師手拿注射器，提問：“大家都知道注射器吧，有誰知道如何使用？”馬上有學生主動上來組裝注射器等儀器并實驗，然后得出評價：注射器可以控制反應的速率。還有學生提出：這個裝置不能控制反應的停止與發生。學生討論后進一步得出“固液分離”，并尋找“多孔塑料片和彈簧夾”來實現。由此，學生得出“剛才老師選擇的裝置比較簡單，具有不可以隨時添加藥品、無法控制反應的停止與發生等缺點”。可見，經過這樣的實驗方案的設計與評價，學生的設計能力、評價能力、學科思維能力在逐步地提升。同時，也促進了學生樹立“學好化學服務于社會”的社會責任感。

總之，發展學生核心素養，需要精心設計高質量的問題和活動，促進學生在學習學科知識的過程中，逐步具備宏微結合的能力，領悟變化與守恒的思想，初步具備科學探究的能力，樹立起強烈的社會責任意識，成為一個全面發展的人。

[? 參? ?考? ?文? ?獻? ]

[1]? 吳星.對高中化學核心素養的認識[J].中學化學教學參考，2017（5）：3-7.

[2]? 顧建辛.關于化學核心素養培育的微觀思考[J].化學教學，2019（1）：3-7.

（責任編輯 羅? ?艷）