新高考下高中化学实验教学的设计及实施研究

赵春宇

摘 要：新高考下高中化学实验教学活动应有所变革，既要注重基础知识的讲解，又要注重学生关键能力的培养，使其能够灵活运用所学，以科学的态度，灵活地解决一些新的实验问题，促进其核心素养更好的提升，更好地满足新高考要求，在高考中取得理想的成绩。本文基于对新高考背景的解读，探讨高中化学实验教学的设计与实施，以供参考。

关键词：新高考;高中化学;实验教学;设计;实施

实验是高中化学的重要构成内容，是新高考的必考知识点。为落实新高考要求，给实际的教学活动提供针对性的指导，应做好有关文件内容的学习，把握新高考对实验教学工作提出的新要求，充分吃透其精髓，对实验教学工作进行针对性的设计，并积极寻找高效的实施策略，不断提升学生的学习体验，拓展学生的实验学习深度，为教学目标的顺利达成、学生核心素养的提升奠定坚实基础。

一、新高考背景概述

党的十八大和十八届三中全会提出的关于立德树人的要求落到实处。2014年印发《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》将提出与明确各阶段学生核心素养作为重要内容。核心素养课题组历时三年集中攻关，确定核心素养相关内容，并研制完成高考评价体系。其中《中国高考评价体系》和《中国高考评价体系说明》是高考评价体系研制成果的凝练和结晶，为新高考工作的稳步推进提供坚实保障。与此同时，教育部启动高中化学学科课程标准修订工作，明确了化学学科核心素养内容，给高中化学教学活动的实施提供良好依据。

对新高考背景下相关文件内容的研读可知，新高考将培养学生核心素养纳入核心。从实施新高考的省份来看，高考试卷很好地体验了核心素养内容，凸显“基础性、综合性、应用性、创新性”特点。

二、新高考下高中化学实验教学的设计原则

为深入贯彻新一轮课程改革精神，将核心素养培养工作落到实处，新高考下高中化学实验教学活动应做好认真的设计，尤其应注重以下原则的落实：其一，基础性原则。学生必备品格与关键能力的形成建立在对基础知识牢固掌握上，因此高中化学实验教学时应从整体上把握实验内容，将基础知识划分成合理的板块，如实验试剂板块、实验仪器板块、实验原理板块、实验操作板块。其中实验试剂板块主要讲解相关化学试剂的物理化学性质、保存方法、操作要求等内容。实验仪器板块讲解常见实验仪器的名称、操作方法、校验方法等。实验原理板块讲解高中阶段相关实验的原理，使学生把握相关实验步骤、实验细节、误差分析等。实验操作板块则为学生提供动手操作的机会，使学生感受实验过程、进行实验讨论，深入对实验内容的理解，实现实验能力的提升。其二，引导性原则。这里的“引导”既指将实验教学向提升核心素养方面引导，也包括实验过程中围绕重点、难点知识对学生进行引导，帮助学生更好地理解与掌握实验知识，增强其实验学习的自信心。其三，创新性原则。设计高中化学实验教学内容时为更好地锻炼学生的能力，应基于学生现有实验知识储备，对相关的实验内容进行整合、创新，提高化学实验教学趣味性，拓宽学生视野的同时，更好地锻炼其迁移所学解决问题的能力。

三、新高考下高中化学实验教学的具体设计

在认真学习新高考下各类文件内容的基础上，综合分析与新高考有关化学实验习题，得出其具备以下特征：其一，創新性。新高考中的实验习题情境较为新颖，多与人们的生产生活相关，一来凸显化学知识在社会发展中的重要性，二来能很好地检验学生的学以致用能力。其二，基础性。实验习题一般涵盖较多的小问，其中对基础知识的考查占有较高比例。如考查实验操作环节、实验仪器名称、尾气处理、实验仪器气密性的检验等。其三，综合性。实验习题考查的知识点多，几乎能够涵盖高中阶段多数的重点知识。部分问题难度较大，对学生综合分析问题的能力要求较高，具有一定的区分度，体现了高考选拔性考试的特点。另外，注重学生关键能力的考查。学生只有牢固掌握基础知识，理解实验情境，吃透实验原理，灵活地迁移所学，进行严谨的推理，才能得出正确结果。基于此，结合学生学习实际以及具体教学内容，专门设计以下实验情境要求学生思考、作答：

氟碳铈矿的主要成分为CeFCO3，是提取稀土元素的重要原料。氟碳铈矿的冶炼工艺流程如图1所示：

已知：①+3、+4是铈的常见化合价。流程图中“焙烧”后生成CeO2与CeF4;②三价稀土元素易进入溶液，四价铈不易进入溶液;酸浸Ⅱ中发生的反应为：9CeO2+3CeF4+45HCl+3H3BO3=Ce（BF4）3↓+11CeCl3+6Cl2+27H2O;③溶液中Ce3+的浓度不足10-5mol/L时可认为完全沉淀。

回答以下问题：

（1）①焙烧氟碳铈矿的目的为________;②焙烧产生的CeO2是汽车尾气净化催化剂的重要成分，其在还原、氧化气氛中能够供氧、耗氧。消除尾气中进行着CeO2=CeO2（1-x）+xO2↑（0≤x≤0.25）的循环，则CeO2消除CO尾气的化学方程式为：______。

（2）在酸浸Ⅰ中使用盐酸浸出时发现有少量的铈进入到了滤液中并产生了黄绿色气体，则发生的离子方程式为：____________________________。

（3）向Ce（BF4）3中加入KCl溶液的目的是______。

（4）操作Ⅰ的名称为______;操作Ⅱ中使用的硅酸盐仪器为________。

（5）“操作Ⅰ”后为得到Ce（OH）3沉淀，需要向溶液中加入NaOH溶液调节PH值。常温下溶液的PH应大于____，则可认为Ce3+已沉淀完全。其中Ksp[Ce（OH）3]=1.0×10-20。

（6）上述操作后共获得5g的Ce（OH）4产品，将其溶于酸后向其中加入含有0.033molFeSO4的溶液，当Ce4+被全部还原成Ce3+后，使用0.1mol酸性高锰酸钾溶液滴定至终点，共消耗标准溶液20mL，则该产品中Ce（OH）4的质量分数为____（已知Ce4+的氧化性强于高锰酸钾，Ce（OH）4的相对分子质量为208）。

该实验习题的设计灵感来源于教材，而又高于教材。设计的问题涵盖的知识面较广，即需要学生结合所学，又需要学生运用给出的已知条件进行分析。其中问题（1）（2）（3）（4）考查了实验操作、实验仪器、实验原理等知识，看似较为基础，但要想正确作答需要充分利用给出的已知条件。问题（5）（6）考查学生的计算能力，并融合“溶液滴定”实验知识，综合性强。

四、新高考下高中化学实验教学的实施

在进行上述实验内容教学中，为起到巩固学生所学，增强学生自信，锻炼学生能力，提升核心素养的目标，采取以下授课策略：

（一）预留空白，引导学生回顾所学

讲解该实验内容前预留5分钟左右的空白时间，要求学生迅速浏览实验习题，对实验内容有整体把握，尤其认真阅读设计的问题，明确各小问考查的知识点。在此基础上认真回顾对应的知识点以及日常学习中积累的解题经验，激活实验思维。如问题（4）考查固液分离，萃取知识，其中萃取使用的硅酸盐实验仪器烧杯和分液漏斗。教学中通过预留一定的空白，先要求学生回顾所学，有助于学生做好充分的心理准备，提高其回答问题的针对性，巩固其所学知识的同时，能够很好地暴露出学生在实验学习中的不足，使其能够在课下及时地进行复习，及时堵住知识漏洞，更为全面地掌握实验知识。

（二）注重互动，启发学生把握细节

为使学生尽快地找到正确的解题思路，避免挫伤学生的思考热情，课堂上应注重与学生积极互动，通过互动启发其更好地把握具体的细节，充分挖掘习题中的隐含条件，积累相关的技巧。针对上述实验问题可设计如下互动问题：“1.怎样利用题干中给出的已知条件？2.书写化学反应方程式、离子方程式应注意哪些问题？3.计算时除依据化学反应方程式还应注重哪些思想的应用？”通过设计上述问题启发学生重视给出的已知条件，能够从已知条件寻找解题的突破口。同时，在书写化学反应方程式、离子方程式时关注物质的状态，保证书写的正确性。另外，进行计算时善于运用电子守恒、质量守恒思想以达到简化计算的效果。

（三）重视鼓励，要求学生严谨推理

上述实验内容教学活动中，为更好地锻炼学生的能力，使学生养成良好的分析实验问题的习惯，应注重结合学生在课堂上的表現，给予学生鼓励，使其树立必胜的信念，成功回答习题的自信心，尤其当学生正确地回答出了相关问题时，应适当地提出表扬，使其再接再厉。在解答上述习题时提倡学生独立思考，详细地写出解题过程。如此才能更好地暴露出其在实验学习中的不足，为其在课下开展针对性的复习活动提供良好的指引。另外，为保证学生在解题的过程中能够进行严谨的推理，鼓励学生在回答每一问时都应有充分的依据，以保证最终结果的正确性。

结束语

新高考下开展高中化学实验教学工作时应在学习、研究相关文献内容的基础上树立明确的目标，把握新高考对高中化学实验教学工作提出的要求以及主要考查方向，立足课本中的实验内容，对相关的实验进行巧妙的整合，设计出新颖的实验问题情境，尤其注重将核心素养融入实验情境中，使学生通过实验习题的作答，更好地掌握高中化学实验知识，核心素养能够得到进一步提升，顺利地完成新高考下的教学目标。

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