实验教学下学生化学核心素养的培养

2018-08-28林娴

求知导刊 2018年14期

林娴

摘要：核心素养是教育教学中关注的热点话题，发展学生的核心素养对全面推进素质教育具有重要意义。学生化学核心素养的培养决定着化学教学的质量。化学是一门以实验为基础的自然学科，高中化学有很多实验都渗透着化学核心素养，文章通过氢氧化亚铁制备的实验教学实例，浅析化学实验教学过程中对学生化学核心素养的培养策略。

关键词：化学核心素养;化学实验;教学实例;培养策略

中图分类号：G633.8 文献标识码：A

一、引言

在教育部发表的《教育部关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》中，多次提到“核心素养”，具体要求研究制订“各学段学生发展核心素养体系”，并在“修订课程方案和课程标准”时“依据学生发展核心素养体系，进一步明确各学段、各学科具体的育人目标和任务”。学生发展核心素养体系的构建体现了“以学生发展为本”的素质教育理念，对于全面推进素质教育具有重要意义。

二、化学核心素养

核心素养是指学生在接受相应学段的教育过程中，逐步形成的适应终身发展和社会发展的必备品质与关键能力。学科核心素养是指通过学习某学科的知识与技能、思想与方法而习得的重要观念、关键能力和必备品质。《普通高中化学课程标准（征求意见稿）》中指出：化学核心素养包括“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认识”“科学探究与创新意识”“科学精神与社会责任”五个维度。化学作为高中课程体系中的重要课程，应突出学生化学核心素养的培养，促进学生的全面发展，从而不断全面推进素质教育。

三、化学实验教学是培养学生化学核心素养的重要途径

化学是一门以实验为基础的自然学科，高中化学有很多实验都渗透着化学核心素养，通过化学实验的教学，可以培养学生的实验操作能力、观察能力、分析能力和探究能力，使学生在感受化学实验魅力的同时，将宏观现象与微观探析紧密结合，从而进一步加深對化学理论知识的理解，又通过对实验“异常”现象的分析和探究，以及对实验方案的设计和改进，提高了学生的科学探究能力与创新意识。因此，在高中化学教育教学中，实验教学是培养学生化学核心素养的重要途径，可通过强化实验教学课程的构建来培养学生的化学核心素养。

氢氧化亚铁制备的教学实例

人教版化学必修1第三章《金属及其化合物》中《铁的重要化合物》【实验3-9】（教学实例）：氢氧化亚铁的制备。

【教师演示实验】先往试管中滴加少量FeSO4溶液，然后滴管垂直悬空滴入NaOH溶液。

【学生观察现象】学生观察到的是灰绿色絮状物质，最后沉淀变成红褐色，基本上看不到教材描述的Fe（OH）2

白色絮状沉淀。

【教师创设问题情境】实验现象的“异常”引发了学生的疑问和思考：为什么观察不到Fe（OH）2白色絮状沉淀这个现象？

【教师引导学生分析】Fe（OH）2中铁元素是+2价，从氧化还原的角度分析，+2价是铁元素的中间价态，既有氧化性又有还原性，而Fe（OH）3是红褐色沉淀，由此可推出，实验过程中观察不到Fe（OH）2白色絮状沉淀这个现象，是由于Fe（OH）2有较强还原性，极易被氧化。

【学生】“噢，原来是这样！”学生豁然开朗。

【教师继而抛出问题】制备氢氧化亚铁过程中，什么因素可能会导致Fe（OH）2被氧化成Fe（OH）3？

学生通过前后桌4人分小组展开讨论分析，发现Fe（OH）2沉淀迅速由白色变为灰绿色最后变为红褐色的“罪魁祸首”是溶液中和外界空气中的O2，反应原理为4Fe（OH）2+O2+2H2O =4Fe（OH）3。学生讨论中也对该实验提出了改进措施：创造无“O2”的环境。

【教师抓住学生的兴趣点再次提出疑问】实验操作上可以采取哪些改进措施来创造无“O2”的环境，从而制取较纯净的Fe（OH）2？

【学生动手尝试改进装置做实验】教师通过让学生进行小组实验来探究如何制取较纯净的Fe（OH）2，学生通过动手做实验，经过不断分析不断改进，最后成功制备出较纯净的Fe（OH）2。

【学生进行反思总结】改进后的实验设计：往试管里滴加少量新制备的硫酸亚铁溶液（溶液中有少量Fe粉），再向其中滴入几滴植物油，用长胶头滴管吸取氢氧化钠溶液，将滴管尖端伸入试管中液面以下，逐滴滴入氢氧化钠溶液（配置NaOH溶液的蒸馏水先进行加热煮沸以除去蒸馏水中溶解的O2），如图。

通过课堂上演示实验的“异常”现象引发学生的思考，以小组的形式对问题展开讨论分析，从而加深对氢氧化亚铁的不稳定性、强还原性的认识，培养了学生“证据推理”和“宏观辨识与微观探析”的化学核心素养，同时，创设问题情境让学生动手做实验探究氢氧化亚铁的制备方法，培养了学生“科学探究与创新意识”的化学核心素养，学生在整个实验过程中不仅收获了知识，更在学习过程中强化了实事求是的科学精神、严谨的科学态度和勤于思考、善于反思总结、勇于探究、敢于创新的科学素养。

最后，教师展示另外一种制备Fe（OH）2的实验装置——在氢气氛围中制备Fe（OH）2，如图，让学生思考、探讨，总结出该装置制备氢氧化亚铁的实验原理：利用H2排除了装置中的空气，创造了无O2的氛围，同时通过H2将I中生成的FeCl2溶液压入Ⅱ中（物理学中压强原理）与NaOH反应生成Fe（OH）2，既体现了学科之间的紧密联系，又再次强化了制备氢氧化亚铁的关键——创造无“O2”的环境，培养学生“模型认识”的化学核心素养，从而提升了学生的化学思维品质。