基于核心素养的化学实验复习课问题设计

蒋群锋

[摘   要]以“气体的实验室制法”复习课为例，探索在当前发展学生核心素养的课程目标的背景下，在关于“科学探究”内容的复习课教学中，如何设计可以培养学生 “证据推理意识”的问题，驱动学生去探究和思考，培养学生的科学探究能力和创新意识，从而提升学生的化学学科核心素养。

[关键词]化学实验;复习课;核心素养;问题驱动

[中图分类号]   G633.8        [文献标识码]   A        [文章编号]   1674-6058（2019）20-0073-02

化学实验既是化学学科教学的重要内容，又是学习化学的重要工具，具有举足轻重的作用。化学实验的内容繁多，学生往往不易掌握。传统的实验复习课过于侧重知识的回顾，存在较多缺点。以 “气体的实验室制法”的复习课为例，传统的复习教学通常以实验室制取氧气、二氧化碳的药品、原理、装置的知识回顾为主，然后配上习题训练。这样的做法，强调记忆与题海战术，忽略对能力提升的培养，与当前核心素养的培养目标相脱节。

随着2017年新课程标准的实施，化学教学需要紧跟时代的步伐，全面培养学生。因此在复习课中，需要教师精心设计教学步骤，以高质量的具有思维深度的问题驱动学生自主思考。复习课不仅要巩固学生已有知识，使知识系统化，而且要驱动学生在思考问题的过程中不断地加深对化学学科本质的理解和思考，从而培养学生的知识应用能力。本文以“气体的实验室制法”复习课为例，探索在当前发展学生核心素养的课程目标的背景下，在关于“科学探究”内容的复习课教学中，如何设计可以培养学生“证据推理意识”的问题，引领学生逐步建立“变化与守恒”思想，从而提升学生的化学学科核心素养。

一、提出问题留白化，驱动思考引思路

以往的“填鸭式”复习课，虽然也有一定的作用，但这种教学模式忽视了学生的主体作用，存在明显的弊端。 “气体的实验室制法”复习课中，教师尝试改变逐一帮助学生复习实验室制取氧气、二氧化碳的药品、原理等知识的传统方式，对提出的问题进行留白，有意识地引导学生去寻找、发现所需的知识以及应用该知识的依据;同时引领学生在小组内进行质疑和辩论。这样一种不把内容讲全面而让学生自己去思考、去发现的“留白”教学法，有利于培养学生主动思考、积极讨论、勇于质疑的能力。“气体的实验室制法”复习课中可设计如下问题：

请你思考：用如图1所示的装置可以制取得哪些气体？写出相关的化学反应方程式。

[气体 反应原理 ]

小结制取气体的一般思路：_____________。

对于上述开放性问题，学生首先想到“过氧化氢制取氧气以及大理石（或石灰石）与稀盐酸制取二氧化碳”。教师引导学生说出选择这两种气体的依据，驱动学生以“反应物的状态和反应的条件”为依据去考虑选择发生装置的思路。有学生可能会选用“高锰酸鉀制取氧气”，教师继续把机会留给学生，请他们来点评是否可行以及依据所在，再次让学生思考气体选择的依据。也有学生会想到用这个装置来制取氢气，给出了“锌与硫酸反应”这个答案。教师可以让学生说说选择这套气体发生装置的依据以强化相关知识，还可以顺势启发他们思考“制取氢气还有什么不同的方法”。问题再一次生成，学生的思维被进一步打开。有学生想到用电解水的方法，有学生质疑，因为电解水的方法不仅复杂，而且要消耗电能。教师顺势点拨学生思考并总结：选择制取气体的药品时，需要考虑哪些因素？可见，留白问题，给学生提供了充分的自主思考的机会。学生在思考如何选择药品、原理的过程中，会想到“元素守恒定律”，同时兼顾资源、价格、简单易得等因素。这样的问题设计，可充分提高学生的观察能力、实验能力、问题解决能力和学科思维能力。

二、设计问题方案化，驱动解决展能力

“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”“探究”不能简单地理解成“动手做实验”，它是一种解决问题的有效手段。复习时学生如果只是在教师的强化训练下机械地将知识保存在大脑中，这样的复习是很浅显的。教师需要引领学生在解决问题、设计方案的实践中深化对知识的理解和掌握。根据复习内容让学生参与实践并进行方案设计，与现实生活中的真实问题进行零距离接触，充分感受知识的价值，从而产生强大的学习动力，激发学习内驱力，增强学习的主动性。在“气体的实验室制法”的复习中，可以让学生设计实验方案：运用气体制取的一般思路来制取氯气，并小组讨论交流。（提供资料：氯气在常温常压下是一种黄绿色，有强烈刺激性气味的剧毒气体，密度比空气大，可溶于水，能与碱反应;实验室制取氯气常用二氧化锰和浓盐酸加热的方法，请学生以小组为单位，从下面提供的装置（如图2）中选择制取和收集氯气的装置，并指出装置的不足之处，提出改进的方法。

由于有问题的驱动，学生在设计发生装置时比较顺利，但在选择收集装置时，产生了不同的分歧。有的学生用向上排空气法，对此有学生质疑：用排空气法的话，有毒的氯气不就会泄露到空气中了吗？有学生提出：把气体收集于多功能瓶中，另一端用酒精灯点燃。教师及时点拨：“信息中提到氯气具有可燃性了吗？”于是有学生想到把它收入气囊或通入碱溶液中。在这样的综合性问题面前，学生的思维非常活跃。教师顺着学生的思路，让他们继续思考：“怎样让气体乖乖地进入碱溶液然后又出来呢？”“如何改进收集装置呢？”从而自然地复习了多功能瓶的使用。可见，在复习课中将问题方案化，可以极大地提高学生复习的积极性，启迪学生积极思考，发挥想象，不断改进创新，使学生的创新意识和责任意识等得到全面的发展。

三、检测问题应用化，驱动评价展素养

知识来源于生活，又服务于生活。要透彻理解化学知识，必须进行应用。在课堂中引领学生探究有价值的问题，学以致用，培养学科素养。“气体的实验室制取法”复习课的最后，在“归纳与应用”环节，可设置综合性问题：各小组根据教师给定的实验仪器，选择一套实验室制取二氧化碳的装置，并评价该装置的优缺点。该应用型综合题具有一定的开放性，尤其是评价装置的优缺点，学生觉得有难度。教师首先选择一套制取二氧化碳的简易装置，引导学生说出优缺点。教师手拿注射器，提问：“大家都知道注射器吧，有谁知道如何使用？”马上有学生主动上来组装注射器等仪器并实验，然后得出评价：注射器可以控制反应的速率。还有学生提出：这个装置不能控制反应的停止与发生。学生讨论后进一步得出“固液分离”，并寻找“多孔塑料片和弹簧夹”来实现。由此，学生得出“刚才老师选择的装置比较简单，具有不可以随时添加药品、无法控制反应的停止与发生等缺点”。可见，经过这样的实验方案的设计与评价，学生的设计能力、评价能力、学科思维能力在逐步地提升。同时，也促进了学生树立“学好化学服务于社会”的社会责任感。

总之，发展学生核心素养，需要精心设计高质量的问题和活动，促进学生在学习学科知识的过程中，逐步具备宏微结合的能力，领悟变化与守恒的思想，初步具备科学探究的能力，树立起强烈的社会责任意识，成为一个全面发展的人。

[  参   考   文   献  ]

[1]  吴星.对高中化学核心素养的认识[J].中学化学教学参考，2017（5）：3-7.

[2]  顾建辛.关于化学核心素养培育的微观思考[J].化学教学，2019（1）：3-7.

（责任编辑 罗   艳）