“教、學、評”一體化理念下的化學實驗復(fù)習

黃莉 張賢金 孫艷霞

摘要：將“教、學、評”一體化的理念融入化學實驗復(fù)習，以學生知識掌握的薄弱點為情境，利用多樣評價方式及時評價反饋學生對知識的掌握情況及存在問題;創(chuàng)設(shè)有挑戰(zhàn)性的學習任務(wù)，讓學生借助實驗融合化學核心知識的聯(lián)系，提升學生對元素化合物知識、實驗基本技能、問題探究和實驗計算的理解和掌握，建構(gòu)知識網(wǎng)絡(luò)，促進學生學科思維發(fā)展。以“硫酸四氨合銅的制備和探究”為例，嘗試“教、學、評”一體化理念下的化學實驗復(fù)習。

關(guān)鍵詞：“教、學、評”一體化;化學實驗;核心素養(yǎng)

文章編號：1008-0546（2022）04x-0055-04

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.04x.016

《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》提出積極倡導“教、學、評”一體化，有效開展化學日常學習評價，使每個學生化學學科核心素養(yǎng)得到不同程度的發(fā)展。化學日常學習評價是化學教學不可或缺的有機組成部分，是實施“教、學、評”一體化教學的重要鏈條[1]。在新課或復(fù)習課教學過程中融入提問、點評或練習等評價方式有助于實現(xiàn)教學的有效性。

化學實驗是學生學習的薄弱點，據(jù)福建省高三畢業(yè)班理科學生統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，學生對陌生情境中實驗問題的把控能力明顯不足，實驗基礎(chǔ)知識、技能和實驗探究能力兩頭皆弱，缺乏實驗中必要的證據(jù)推理和模型認知能力，對于實驗方案設(shè)計的理解、實驗現(xiàn)象產(chǎn)生的原因分析、化學反應(yīng)原理的綜合運用及定量分析等方面出錯率高[2]。傳統(tǒng)的實驗復(fù)習停留在知識梳理、講題練題模式，學生無法實現(xiàn)思維建構(gòu)和知識遷移，難以提高核心素養(yǎng)。為此，改變高三實驗復(fù)習課模式，借助實驗融合化學核心知識的聯(lián)系，提升學生對元素化合物知識、實驗基本技能、問題探究和實驗計算的理解和掌握，建構(gòu)知識網(wǎng)絡(luò);將評價融入課堂教學過程，利用多樣評價方式及時評價反饋學生對知識的掌握情況及存在問題，實施“教、學、評”一體化，開展化學實驗深度復(fù)習，以促進學生學科思維發(fā)展。本文以“硫酸四氨合銅的制備和探究”的教學為例，嘗試“教、學、評”一體化理念下的化學實驗復(fù)習。

一、教學主題內(nèi)容和教學現(xiàn)狀分析

實驗復(fù)習課要達到整合知識、提升思維、培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的目標，需針對學生的實際情況，選擇合適的主題才能有利于學生提升學科素養(yǎng)。在蘇教版

《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》模塊專題4第二單元“配合物的形成”學習中，學生掌握了硫酸四氨合銅中配位鍵的形成、認識簡單配合物的成鍵特征，但對物質(zhì)性質(zhì)的認識還不全面。其次，學生經(jīng)過一輪復(fù)習后對元素化合物的知識、化學實驗基本操作有了較好的理解和掌握，但大多數(shù)化學實驗操作方法僅限于書面表述，實驗操作能力欠缺，知識遷移能力較弱。

本課例將硫酸四氨合銅作為情境素材貫穿課堂教學，融入提問和練習，學生自評、同伴互評、教師點評等多種評價方式，促進學生化學學科5大核心素養(yǎng)的發(fā)展。

二、教學思想與創(chuàng)新點

為培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)，筆者確立了思維模型引領(lǐng)、多種評價方式結(jié)合的配合物制備和探究教學主題。該主題挑戰(zhàn)性較大，課堂教學整合教材中的實驗、挖掘試題中的實驗素材，進行實驗探究，激發(fā)學生深度參與;幫助學生強化實驗基本操作，對元素化合物知識、實驗技能和問題探究能力進行有效整合。同時，融入提問、點評、課堂練習及學生自評、學生互評等多種評價方式，實現(xiàn)“教、學、評”一體化，促進化學實驗有效復(fù)習。

“教、學、評”一體化秉承“為了學習的評價”和“作為學習的評價”的理念。即教學、學習與評價不僅具有一致性關(guān)系，且是三位一體的關(guān)系，評價持續(xù)地鑲嵌在教與學的過程之中，為教學目標的達成和教學策略的改進提供證據(jù)[3]。因此，為了在教學活動中能有效檢測學生目標達成，設(shè)計相應(yīng)的教學目標與評價任務(wù)（表1所示）。

四、教學流程

“硫酸四氨合銅的制備和探究”教學流程如圖1所示。

1.環(huán)節(jié)一：硫酸四氨合銅的制備

[情景導入]硫酸四氨合銅是一種絡(luò)氨銅類產(chǎn)品。絡(luò)氨銅可用于防治瓜類枯萎病、蔓枯病、疫病等。化學組成上均為含[Cu（NH3）4]2+的鹽，其中廣譜殺菌劑硫酸四氨合銅[Cu（NH3）4]SO4高效、安全，是植物生長激素，能促進作物生長。

[教師引導]如何制備硫酸四氨合銅？回顧制備類實驗題的解題流程（圖2）。

[提出問題]按照解題思維流程設(shè)計實驗方案，完成實驗。

[學生活動]分析討論，得出實驗方案，完成實驗。

反應(yīng)原理：CuSO4+2NH3·H2O=Cu（OH）2↓+（NH4）2SO4

Cu（OH）2+4NH3·H2O=[Cu（NH3）4]（OH）2+4H2O

總反應(yīng)：CuSO4+4NH3·H2O=[Cu（NH3）4]SO4+4H2O

[學生活動]向裝有2mL0.1mol·L-1CuSO4溶液中逐滴加入1mol·L-1氨水，觀察描述實驗現(xiàn)象。

[知識運用]（2016全國卷I，27節(jié)選）元素鉻（Cr）在溶液中主要以Cr（藍紫色）、Cr（OH）（綠色）、CrO（橙紅色）、CrO（黃色）等形式存在，Cr（OH）3為難溶4于水的灰藍色固體，回答下列問題：

Cr3+與Al3+的化學性質(zhì)相似，在Cr（2SO4）3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至過量，可觀察到的現(xiàn)象是

[學生回答]藍紫色溶液變淺，同時有灰藍色沉淀生成，隨后沉淀逐漸溶解形成綠色溶液。

[教師總結(jié)]描述實驗現(xiàn)象的答題規(guī)范按“現(xiàn)象+結(jié)論”模式表述;以“海、陸、空”模式表述實驗過程中溶液顏色的變化、沉淀的生成、氣泡的產(chǎn)生、液面的變化;固體表面有大量氣泡、固體溶解、固體顏色的改變;產(chǎn)生氣體的氣味、氣體顏色的改變等相關(guān)現(xiàn)象。

[教師提問]如果往氨水中逐滴加入硫酸銅溶液直至過量又會有何現(xiàn)象？

[學生活動]向裝有2mL1mol·L-1氨水中逐滴加入0.1mol·L-1CuSO4溶液，觀察描述實驗現(xiàn)象。

書寫相應(yīng)的化學反應(yīng)方程式。

設(shè)計意圖：以農(nóng)藥絡(luò)氨銅作為情境引入，讓學生感受到生產(chǎn)應(yīng)用和化學知識之間的緊密關(guān)聯(lián)。指導學生運用解題思維流程，準確判定所需原料，分析實驗原理，設(shè)計相應(yīng)的實驗步驟。引導學生正確表述實驗現(xiàn)象，總結(jié)答題規(guī)范，體會解題思路建立的必要性。

2.環(huán)節(jié)二：探究溶液中存在的微粒

[教師提問]硫酸四氨合銅溶液中存在哪些微粒？

[學生活動]設(shè)計方案，動手實驗。

[回答1]取少量硫酸四氨合銅溶液，先滴加稀鹽酸，再滴入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，說明溶液中存在SO2-。

[回答2]取兩份少量等體積硫酸四氨合銅溶液，分別加入等量的水和稀硫酸，加入稀硫酸的試管中溶液顏色變得更淺，說明藍色溶液中存在的微粒是Cu（NH3）4]2+而不是Cu2+。

[回答3]取少量洗滌、干燥后的晶體于試管中加熱，并將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，觀察到紅色石蕊試紙變藍。

[回答4]取少量硫酸四氨合銅溶液，加入NaOH溶液，看到淺藍色沉淀生成，上層清液接近無色。原因是[Cu（NH3）4]2+Cu2++4NH3，氫氧根離子結(jié)合銅離子生成氫氧化銅沉淀，使銅離子濃度減小，平衡向右移動。

設(shè)計意圖：觀察學生自主實驗、合作討論的狀態(tài)，依據(jù)學生實驗探究的情況反饋診斷學生分析運用信息能力、常見離子檢驗方法、化學平衡移動原理的運用等核心知識的掌握程度，幫助學生形成自主學習、合作探究的意識，培養(yǎng)學生科學思維和探究能力。提升宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、科學探究與創(chuàng)新意識的化學學科素養(yǎng)。

3.環(huán)節(jié)三：獲取硫酸四氨合銅晶體

[教師引導]如何從硫酸四氨合銅溶液中獲得Cu（NH3）4SO4·H2O晶體？提供物質(zhì)分離提純的流程（圖3）。

[提供信息]1Cu（NH3）4SO4·H2O是一種易溶于水、難溶于乙醇的深藍色固體。

2Cu（NH3）4SO4·H2O在乙醇—水混合溶劑中的溶解度隨乙醇體積分數(shù)的變化如圖4所示[4]。

[學生活動]分析信息、運用信息，思考選擇獲取固體的方法，設(shè)計實驗方案。

[教師總結(jié)]獲取晶體的方法不能僅限于蒸發(fā)結(jié)晶或蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶的方法，還需考慮產(chǎn)品物質(zhì)的性質(zhì)特點才能選擇正確的操作方法。

[教師提問]對過濾得到的粗產(chǎn)品需要洗滌、干燥以純化產(chǎn)品。選擇何種試劑洗滌粗產(chǎn)品晶體？洗滌劑選擇的依據(jù)是什么？

[學生回答]由于Cu（NH3）4SO4·H2O易溶于水、難溶于乙醇，可用酒精洗滌粗產(chǎn)品。選擇洗滌劑應(yīng)考慮物質(zhì)在洗滌劑中的溶解度，盡量減少產(chǎn)品溶解損失。

設(shè)計意圖：提升學生獲取信息解決問題的能力，建構(gòu)晶體的獲取、洗滌、干燥等知識模型。進一步幫助學生厘清基本實驗操作，提升模型認知素養(yǎng)，實現(xiàn)知識向素養(yǎng)轉(zhuǎn)化。

4.環(huán)節(jié)四：測定所得產(chǎn)品的純度[內(nèi)容展示]SO2-質(zhì)量百分數(shù)的測定（沉淀法）。

稱取ag試樣置于燒杯中，依次加入蒸餾水、稀鹽酸、BaCl2溶液，靜置檢驗沉淀是否已完全。水浴加熱半小時，冷卻至室溫。過濾、洗滌、干燥、稱量，所得BaSO4質(zhì)量為bg。

1如何判斷是否沉淀完全，沉淀是否洗凈？

2計算所得Cu（NH3）4SO4·H2O的純度。

[學生活動]交流談?wù)摚卮饐栴}。

1靜置，往上層清液中繼續(xù)滴加BaCl2溶液，沒有白色沉淀生成，說明沉淀完全;取最后一次洗滌液加入稀硫酸，沒有白色沉淀生成，說明沉淀洗凈。

設(shè)計意圖：通過對硫酸四氨合銅成分的測定，復(fù)習鞏固沉淀法這一經(jīng)典的定量分析方法，強化學生的計算能力。同時，提升分析實驗的能力。

六、教學反思

本教學案例以硫酸四氨合銅在生產(chǎn)生活中的作用為情境素材，以學生的學習障礙點配合物的制備和性質(zhì)探究來確定教學內(nèi)容及教學方式。在教學設(shè)計中，注重在已有知識基礎(chǔ)上，對教材內(nèi)容的二次加工，針對學生知識系統(tǒng)中存在的認知缺陷和不足，設(shè)計教學提問，設(shè)置教學沖突和學習活動;利用解題思維流程引導學生將所學知識進行歸納總結(jié)，構(gòu)建更加完整的知識體系;激勵學生綜合運用所學知識，不斷優(yōu)化化學思維品質(zhì)，提升探究與創(chuàng)新能力。同時，設(shè)置問題解決、探究實驗、設(shè)計方案等多種教學活動，將評價融入教學活動中，運用提問、點評，學生自評、互評等方式，評價學生對知識的掌握程度及素養(yǎng)發(fā)展水平，收到較好的教學效果。

針對學生在課堂中的表現(xiàn)及通過提問評價獲得的反饋，在課后需精選作業(yè)題對相關(guān)的探究進一步強化，使“教、學、評”活動有機結(jié)合，同步實施，形成

合力，有效促進學生化學學科核心素養(yǎng)的形成與發(fā)

展[1]。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）[S].北京：人民教育出版社，2020.

[2]黃丹青，賴增榮.指向“教學評一體化”的化學實驗測評與教學反思[J].化學教育（中英文），2021，42（5）：15-19.

[3]楊玉琴“.教、學、評一體化”下的目標設(shè)計與達成——基于2017版課標附錄案例的批判性思考[J].化學教學，2020（9）：3-9.

[4]滕瑛巧，王星喬，于淑兒，等“.主題鏈接，模型建構(gòu)”促進浙江選考化學實驗有效復(fù)習——以“一水硫酸四氨合銅的制備與含量分析”為例[J].化學教學，2018（6）：48-54.