“科學探究與創(chuàng)新意識”素養(yǎng)下的化學實驗教學設(shè)計
——以“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液”為例

（1.2.河南省開封高級中學，河南 開封 475000）

一、問題的提出

黨的十九大明確指出要落實立德樹人根本任務，發(fā)展素質(zhì)教育。面對新時代對人才培養(yǎng)的新要求，2017 版的普通高中化學課程標準規(guī)定了教育目標和內(nèi)容，凝練了學科核心素養(yǎng)?；瘜W實驗是化學學習的根本，對于發(fā)展素養(yǎng)4 科學探究與創(chuàng)新意識有著不可代替的特殊用途。開展新的化學實驗教學模式是落實素養(yǎng)4 的重要途徑，為了更好地在化學實驗課堂中讓學生真正的參與進來，需要新模式的化學實驗教學課堂。下面以必修課程中學生必做實驗：“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液”為例，設(shè)計教學案例。

二、化學學科核心素養(yǎng)4 指導下的教學設(shè)計思路

為更好的體現(xiàn)學生創(chuàng)新能力和探究能力的培養(yǎng)，我們探索并提出了素養(yǎng)4 導向下的實驗教學設(shè)計思路，可以參照如下的思路：首先，圍繞化學核心素養(yǎng)4 分析教科書和17 版新課程標準的實驗內(nèi)容和要求查閱相關(guān)資料；其次，以素養(yǎng)發(fā)展為核心，設(shè)計教學目標和學生實驗任務，其目的是更好的將化學知識的學習與實驗結(jié)合起來，使學習思路結(jié)構(gòu)化；最后，在教學目標和學習任務的引導下確定具體的實驗教學環(huán)節(jié)。

三、“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液”的教學設(shè)計

本節(jié)內(nèi)容以學生分組合作的方式展開教學，在課前自主合作學習中，鞏固已學的相關(guān)知識，并通過觀看教輔視頻學習容量瓶的使用步驟和注意事項，在實驗方案設(shè)計時將容量瓶作為一種精確容器來選擇，也可以盡量降低在實驗使用過程中的錯誤操作。實驗過程涉及到多種玻璃儀器，要提出實驗要求，以確保實驗過程的安全。

（一）學情分析

學生在經(jīng)歷過初中化學實驗訓練和中考實驗操作考試之后，已經(jīng)具備了基礎(chǔ)的實驗操作技能，并對該實驗涉及的物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、物質(zhì)的量濃度的相關(guān)內(nèi)容有了一定理解，通過對課前視頻的簡單學習，學生有強烈的求知欲和實驗興趣。

（二）教學目標

1.掌握容量瓶的使用方法。

2.掌握配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的方法。

3.通過分組實驗，培養(yǎng)學生實驗探究能力，提高學習興趣。

（三）教學過程

環(huán)節(jié)一：情景導入

[情境]膽礬具有較高的可溶性，一定濃度的硫酸銅溶液具有很好的殺菌效果，可用作殺菌劑。如何配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液呢？

設(shè)計意圖：通過與生活緊密相連，激發(fā)學習興趣、引發(fā)思考。

[任務布置]實驗室現(xiàn)有膽礬固體，需配制1L0.1mol/LCuSO4 溶液，以小組為單位討論配制1L0.1mol/LCuSO4 溶液的實驗方案。

環(huán)節(jié)二：學生合作探討實驗方案

[學生]以小組為單位合作討論分享方案。

[教師]做好學生輔導工作。

設(shè)計意圖：闡明探討目的，讓學生圍繞已學知識和參考資料提出初步的實驗方案，培養(yǎng)其合作創(chuàng)新意識，加深對已學內(nèi)容的理解。

環(huán)節(jié)三：小組成果展示

[教師]進行成果展示，引導學生互動討論，確定初步的實驗方案。

[學生]積極參與，分析不同實驗方案。

方案1：將膽礬進行加熱除結(jié)晶水，稱取16g 溶解在容量瓶中，加水稀釋至1L。

方案2：稱取25g 膽礬，溶解在1L 水中。

評價總結(jié)：物質(zhì)的量濃度計算公式中的體積是溶液的體積，1L水不等于1L溶液。方案1 目的是將膽礬加熱得無水CuSO4 晶體，但忽略了溫度過高可能出現(xiàn)黑色固體的現(xiàn)象，無法保證最終產(chǎn)物是CuSO4 晶體且操作過于繁瑣。

方案3：稱取25g 膽礬溶于水，并轉(zhuǎn)移至容量瓶，加水至1L。

方案4：稱取25g 膽礬溶于水，并轉(zhuǎn)移至量筒，加水至1L。

評價總結(jié)：方案3、4 理論上能夠得到1L0.1mol/LCuSO4 溶液，可以進一步細化實驗方案進行實驗。

[教師]初步確定實驗方案為3、4。為了盡量使得實驗結(jié)果精確，在實驗之前，思考以下問題，制定詳細實驗步驟。

1.容量瓶使用前需要注意什么？

2.為什么不能直接在容量瓶中溶解固體？

3.將溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶時為什么要引流？

4.容量瓶的規(guī)格是任意的嗎？

[學生]激烈討論，翻閱資料。

[教師]與學生共同探討答案，并制定詳細實驗步驟。

設(shè)計意圖：學生活動以小組為單位開展，以問題為引導，讓學生感受自主合作學習的成就感，進一步培養(yǎng)探究與創(chuàng)新能力。

環(huán)節(jié)四：學生合作實驗

（1）計算稱量25g 膽礬，放入燒杯，加入一定蒸餾水，用玻璃棒攪拌溶解，冷卻至室溫后玻璃棒引流轉(zhuǎn)移至1L 容量瓶，洗滌燒杯和玻璃棒，洗滌液轉(zhuǎn)移至容量瓶并定容。

（2）計算稱量25g 膽礬，放入燒杯，加入一定蒸餾水，用玻w 璃棒攪拌溶解，冷卻至室溫后玻璃棒引流轉(zhuǎn)移至量筒中，洗滌燒杯和玻璃棒，洗滌液轉(zhuǎn)移至量筒并加水至1L。

[教師]引導分析實驗過程，比較容量瓶和量筒的不同，總結(jié)容量瓶的優(yōu)點，確定最終方案。

環(huán)節(jié)五：總結(jié)提升

[教師]通過小組合作探究，對比總結(jié)出更加簡單方便的方案。可見，要制得一定物質(zhì)的量濃度的溶液不僅需要我們具有扎實的化學知識，還要有嚴謹?shù)目茖W素養(yǎng)。

設(shè)計意圖：學生自主實驗，體驗化學實驗的樂趣，提高動手能力和合作意識，培養(yǎng)學生科學探究與創(chuàng)新意識，進一步加深學生對知識點和實驗操作的印象。