基于学科“素养” 聚焦备考“智慧”——高三化学复习要重视打造教学过程的最优化

河北 颜建河 代景坤

随着高考综合改革方案的实施，鼓励学生个性需求、高校多元选拔，成为高考改革的新亮点。特别是对高中教育来说，促进了高中课程改革，以学生发展为本的育人理念和选择性教育思想日益深入人心。基于此，打造教学过程最优化的目标，成为提升学生素养的重要环节之一。如何打造教学过程的最优化，真正体现学生作为教学的主体呢？本文从多途径阐述教学过程最优化的方法，进而达到提升课堂效率的目的。

一、聚焦“途径”，从多环节上打造教学过程的最优化

阅读、实验、讨论、讲授、练习等多环节成为化学教学的重要过程，在课堂教学中，教师如何才能有效地将教材中的知识体系转化为学生的认识结构呢？即教师要结合教材内容、教学目标、学生的知识水平，有目的地选择教学过程的最佳方案，确保在规定的时间内，使教学和教育任务的完成达到可能范围的最佳效果。例如，对元素化合物相关知识的复习可采用以“真实的化学工艺流程”为背景，将元素化合物知识、化学反应原理、化学实验和化学用语等方面的复习融合在以常见元素为主线所设计的综合问题情境中，形成最优化的教学模式。下面从提炼化学工艺流程图的结构框架，来帮助学生明确这类问题所考查热点问题的设问切入途径。

切入途径1：围绕“预处理”“核心反应”“提纯分离”等环节，通过化学(离子)方程式的书写，提纯试剂的选择、分离产物的组成分析等，明确元素化合物知识。

切入途径2：围绕“预处理”“核心反应”“提纯分离”等环节，通过化学工艺条件的选择，具体实验(工艺)措施的实施等，明确运用化学反应原理解决实际问题的能力。

切入途径3：通过“物质的循环利用”和“三废处理”等，明确绿色化学理念。

切入途径4：通过“定量分析”明确反应物计量对反应物转化率及反应产物的影响。

教师将化学工艺流程中收集到的信息和学生的疑问进行加工处理，再提出问题启发、诱导学生积极思考，展开讨论。教师在点拨中要注重去伪存真，把探究引向目标、引向深入。同时，设置有一定梯度的练习题,使所学知识得到迁移、深化、应用。采用上述流程组织教学，教法灵活，气氛活跃，做到了以激发学生兴趣为前提，以知识结构为线索，以思维训练为中心，既调动了学生的主动性和积极性，又培养了他们的观察、实验、思维、自学以及分析问题和解决问题的能力。

教学有法，但无定法，关键是教学要能激发学生学习的兴趣，激发学生学习的潜能。一句话：“教无定法，贵在得法。”要根据不同的教学内容和学生的实际，采用不同的最优化途径进行教学，才能最大程度地优化教学过程，进而达到提高课堂效率的目的，提升学生的能力。

二、聚焦“讲评”，从练习上打造教学过程的最优化

练习是促进知识迁移，形成技能、技巧，培养学生能力的基本途径和有效方法。要做到最大程度地优化教学过程，在训练上必须“精讲精练”，切不可贪图“量”多，更重要的是要重视讲的“质”。通过对几个题目的精讲，不仅要讲清原因、过程、结果，同时还要挖掘隐含条件，找出知识间的内在联系以及解答题目的方法，并指出题目中的“陷阱”和可能出现的错误，或改变条件换一种问法，即通过“变式训练”做到“触类旁通”。这样会使学生耳目一新、豁然开朗，不仅可以帮助学生理解知识点，还可以提高他们的分析能力、理解能力、解题能力等。下面从一道高考试题的讲评，来阐述习题在教学中的最优化途径。

【题目】某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞如下图。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。

(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)：

编号实验目的碳粉/g铁粉/g醋酸/%①为以下实验作参照0.52.090.0②醋酸浓度的影响0.536.0③0.22.090.0

(2)编号①实验测得容器中压强随时间变化如图a。t2时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了________腐蚀，请在图b中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向；此时，碳粉表面发生了________(填“氧化”或“还原”)反应，其电极反应式是_______。

(3)该小组对图a中0～t1时压强变大的原因提出了如下假设，请你完成假设二：

假设一：发生析氢腐蚀产生了气体；

假设二：

；

……

(4)为验证假设一，某同学设计了检验收集的气体中是否含有H2的方案。请你再设计一个实验方案验证假设一，写出实验步骤和结论。

实验步骤和结论(不要求写具体操作过程):

分析与解答：这是一道全国高考试题，着力考查实验的设计与探究，特别是探究影响铁的电化学腐蚀的因素，综合性强，有一定难度。为此，解决好这类问题的关键就是从基本实验入手，熟悉常见仪器或试剂的主要用途和使用方法，明确化学实验基本操作，学会应用所学知识进行必要的分析、类推或计算一些具体的化学问题。试题对学生设计简单实验能力的考查赋予较多的关注，它要求学生能够通过题给实验情境进行适当迁移，准确把化学实验基础知识和基本操作技能运用到某些类似的实验中去，解决一些原理和操作较简单的问题。

(1)本题采用“控制变量法”进行研究，即保持其他条件相同，只考虑其中一个因素对实验的影响。探究醋酸浓度对电化学腐蚀的影响时，应保证碳粉和铁粉的质量与参照实验相同。为此，实验②中铁粉为2.0 g；对比实验①和③可知，铁粉的质量及醋酸的浓度相同，而碳粉的质量不同，显然探究的是碳粉的含量对铁的电化学腐蚀的影响。

(3)Fe发生电化学腐蚀时，放出热量，使体系的温度升高。

(4)参照实验①中药品的用量及操作方法，更换多孔橡皮塞，增加进、出气导管，并通入稀有气体，排出空气，滴加醋酸溶液，同时测量瓶内压强的变化、温度变化等，确定猜想一是否成立。

针对上述例题的分析与解答，倘若学生能进一步反思，将题目涉及问题进行归类总结，会从中获得许多启示，真正做到掌握这一问题的核心。

1．明确原料预处理的方法

(1)研磨：减小固体的颗粒度，增大固体与液体或气体间的接触面积，加快反应速率。

(2)水浸：与水接触反应或溶于水。

(3)酸浸：与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去。

(4)燃烧：除去可燃性杂质或使原料初步转化，如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质。

(5)煅烧：改变结构，使一些物质能转化，并使一些杂质高温下氧化、分解，如煅烧高岭土。

2．掌握必考的控制反应条件的方法

(1)调节溶液的pH：常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。调节pH所需的物质一般满足两点：①能与H+反应，使溶液pH增大；②不引入新杂质。例如，若要除去Cu2+中混有的Fe3+，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH，不可加入NaOH溶液、氨水等。

(2)控制温度：根据需要升温或降温，改变反应速率或使平衡向需要的方向移动。

(3)趁热过滤：防止某物质降温时析出。

(4)冰水洗涤：洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。

(5)控制压强：改变速率，缩短达到平衡的时间。

(6)使用催化剂：加快反应速率，缩短达到平衡的时间。

3．明确常用的提纯方法

(1)水溶法：除去可溶性杂质。

(2)酸溶法：除去碱性杂质。

(3)碱溶法：除去酸性杂质。

(4)氧化剂或还原剂法：除去还原性或氧化性杂质。

(5)加热灼烧法：除去受热易分解或易挥发的杂质。

(6)调节溶液的pH法：如除去酸性含Cu2+溶液中的Fe3+等。

化学习题有很多的教学内容,其设问是单一的、答案是确定的，要把这些习题设计为开放的、可探究的内容，让学生在掌握基础知识和基本技能的基础上，适当、逐步地增加一些探究性的题目，对培养学生科学探究的能力，形成较强的问题意识，发现和提出有探究价值的化学问题，敢于质疑，勤于思索，逐步形成独立思考的能力，是大有帮助的。

三、聚焦“问题”，从反思上打造教学过程的最优化

反思性教学是指教者和学者自觉地对自身的活动中所涉及的相关因素(如环境、情感、观念等)进行持续性、批判性的审视、思考、探究和改进，力求调节并完善自身的学与教，达到教与学的完美结合。真正体现反思所具有的自主性、批判性、发展性、迁移性、探究性、创造性等特征。例如，在教学中，特别是对问题的解决这一环节，由于学生对问题的分析不能做到对问题条件的限定和干扰因素的排除，而造成问题的错解。反思是优化和解决问题的关键。下面从教学案例的剖析来加以阐述说明。

【案例1】在《电化学基础》的复习中，多数学生能正确书写电解饱和食盐水的电极反应式和总反应式。其电极和总反应式如下：

反思其原因，不难发现学生的注意力往往在于“总反应式是电极反应式的相加”，所以直接进行简单的相加而忽视了“H+是由水电离而来的”事实，最后导致离子反应方程式书写错误。

根据所学相关知识(即离子的放电顺序),学生很容易写出如下两阶段的电极反应式：

然而，上述问题的解答并不完整，认真反思后，不难发现学生只注意“离子的放电顺序”这一核心知识，忽视了“等物质的量”这一关键信息。当通过一定量的电量把Cl-消耗完时，Cu2+还有剩余，所以第二阶段应是Cu2+和水中的OH-分别放电。第三阶段才是电解水。

利用“案例”进行复习反思，其目的是让学生明白在学习中，在知识掌握和分析问题上所产生的误区，更是为了让教师弥补教学中的失误和不足。反思教学是师生之间思维上的最好交流，能促进教学过程的最优化，进而达到教学上的双赢。