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基于高考背景下的化学实验题研究

2022-07-18张扬权

高考·中 2022年2期
关键词:化学实验高考实践能力

摘 要:新课改工作施行以后,高考化学实验题的出题规则也发生了相应的改变。笔者通过梳理近几年的化学高考试卷,发现化学实验题正在从对单一知识的考查和对文本知识考查转变为对多样化知识的考查,以及对学生实践能力的考查。对此,笔者提出了相应的备考策略:首先从必备知识下手进行巩固,其次加强实验锻炼以熟悉实验操作流程,再次把化学实验与生产生活结合,最后则是关注化学学科热点,以及进行专项实验题训练。

关键词:新课改;高考;化学实验;实践能力

在题目设置上,高考正在以市场需求为主进行改革与创新。自2004年开始,新课改已经实施接近20年,高考中化学实验题在设计上也凸显出其规律。文章特此研究了高考化学实验题的一些特点,并且由此详述了开展高考化学实验题目练习的一些难点和重点,最终延伸拓展出了几条高考化学实验题的备考策略,希望能够为更多高中化学教师开展化学实验题目训练提供一些参考和思路。

一、高考化学实验题的特点

(一)注重考查必备知识

高考中化学实验命题以教材主干知识为核心,对化学实验中必然会用到的一些基本原理与概念、化学物质的特性等进行重点考查,主要是为了检验学生的化学实验基础是否扎实。

(二)注重考查实验操作能力

新课标中要求高中生能够具备设计和优化实验方案的能力和独立操作实验的能力,同时也要求学生具备对实验结论进行分析与探究的能力。可见,高中生必须熟悉化学实验的完整流程,从实验设计、实验操作,到对实验结果的分析与探究都要逐一掌握[1]。

(三)题目内容运用性强

高考化学实验题目多与实际生活关联紧密,考查学生对化学知识的理解运用能力。同时,高考化学实验题型还具有典型性的特点,要么是综合性实验题,要么昭示某一类题型的解题思路或方法的实验题。这些题型不仅是对学生能力的考查,同样也可以在教学中能起到示范作用。

(四)题目内容体现创新性

根据新课标的要求,高中生要具备化学实验设计与优化能力,要能够根据现有实验进行突破创新。高考中,也出现了很多对教材实验的拓展习题,做到了源于教材又高于教材,实现立足于教材的化学实验创新。

二、学生化学实验能力的弱点及缺陷

(一)必备知识掌握不足

想要进行化学实验练习就必须要先掌握到一些必备知识,只有掌握了基础知识,学生才能在实验过程中按照最标准的步骤和最安全的方式去开展实验。但是,对于一些化学学科成绩较差的学生而言,他们连很多基础的化学公式和化学定理都尚未掌握,如果直接去参与实验或者观摩实验,其收获自然也会大打折扣。另外,目前还要不少学生在应试教育的催化下只注重书本理论而忽略了化学实验知识,他们可能会对各项化学公式了若指掌,但是对于这些公式的实际应用“摸不着头脑”,甚至可能对于一些化学实验药品的外表特征都不够了解,即便看到了实验所准备的各种化学原料也会因为不认识这些原料而一筹莫展。

(二)实验操作流程生疏

在以往的高考题目设计当中,化学实验题的占比相对较小,学生即便系统地学习过化学实验的基础知识,也只是对其浅尝辄止而非亲身尝试。这些学生在学习实验操作理论的时候,可能只是通过观摩教师的操作步骤或者集体观看实验操作的视频来完成教学,他们自己也许未曾亲手触摸过化学实验器材。如此方式培养出来的学生对于化学实验自然就会是“一问三不知”,更遑论应对难度和深度逐渐增加的新高考化学实验题。即便是有些学校重视化学实验教学的培养和教育,也只是在实验室和实验器材方面进行了一定的投入。但是高中的备考时间极为有限,教师往往对于化学实验操作教学也是能省则省,这就导致学生参加实验的次数少之又少,自然也就无法熟练地操作实验器材按部就班地完成实验。

(三)缺乏生活常识基础

生活常识其实也是化学实验能力的必备要素之一。化学毕竟是一门和现实生活息息相关的学科,很多内容都来自于日常生活中最为常见的现象。在近几年的高考化学实验题目中,开始呈现一种向生活化场景偏移的趋势,不少化学实验题目开始披上了生活常识的外衣。虽然这些题目核心考查的知识还是化学内容,但如果学生不了解基本生活常识的话,也一样无法快速高效地解答这些题目。而学生的大部分时间用在了抽象知识概念的学习上面,他们基本不会有体验生活或者是深入了解生活的时间和机会,自然也就无法掌握到一些生活常识。因此,这些学生在参与一些和生活实际密切相关的化学实验时,就可能会因为不具备应有的生活常识基础而无法理解实验过程和实验结果。

(四)缺乏创新思维能力

化学实验本就是在变化的过程中去探寻一个不变的真理,所以创新对于化学实验而言就显得尤为重要。然而,不少教师和学生认为学习化学的过程根本不必追求创新,只需沿着前人的经验去模仿和继承就足矣。更有甚者,一些学生还会把化学这门学科看成是一门只需背诵就可以应付的学科,以至于最后只会死记硬背那些化學公式和化学原理。而且,出于安全等方面的考虑,教师在带领学生进行化学实验时往往会以固定的模式和标准去要求学生,学生也就被限定在了教师所制订的框架内,只会严格遵照而不会大胆变通。但是,在当前的高考变化趋势当中,化学实验题目对学生创新思维和创新能力的要求越来越高,依然按照以往的方式去学习和练习自然只会招致落后。

三、高考化学实验题的备考策略

(一)巩固化学实验的必备知识

高考备考中,教师需要帮助学生巩固化学实验的必备知识,其中最主要的就是对元素,以及特性的认识。比如,“铁及其化合物”知识中,教师要让学生知道什么是铁,铁元素有什么特点。化学元素是化学实验的起点,是构成化学学科最基础的单位。化学物质及其特点是化学实验进行的前提。复习中关于化学元素与化学物质特性的知识点,教师要着重去抓,必须让每一位学生都能熟练掌握。除了元素以外,化学原理同样是化学实验备考的重点。化学原理是整个化学实验题的灵魂,是解开化学实验题的关键。教师同样要引导学生对化学原理的学习。化学原理除了需要背诵之外,还需要学生去理解。只有理解了化学原理才知道如何运用到化学实验解题中。比如,学生只有掌握了氧化还原反应原理,才能掌握化学物质的合成,以及分解奥秘。很多化学物质的反应都与氧化还原反应原理类似,学生在掌握了氧化还原反应的原理后,就能够实现知识迁移。化学原理以教材为主体,教师可以借助化学教材目录对高中阶段所有涉及的化学原理进行结构化总结,方便构建学生的综合实验思维。高中化学必做的18个实验也需要学生掌握:配制一定摩尔浓度的溶液,铁与其化合物,不同价态含硫物质的转化,用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子,同周期、同主族元素性质的递变,化学反应速率的影响因素,化学能转化为电能,搭建球棍模型认识有机化合物分子结构特点,乙酸、乙醇主要性质,简单的电镀实验,制作简单的燃料电池,探究影响化学平衡移动的因素,强酸与强碱的中和滴定,盐类水解的应用,简单配合物的制备,乙酸乙酯的制备与性质,有机化合物中常见官能团的检验,糖类的性质。

(二)熟悉实验操作过程

为应对化学实验操作类题目,教师可以在备考中从对实验过程的了解,以及实践操作两方面下手。对实验过程的了解,可由教师拍摄实验过程制作成微课,让学生观摩熟悉;也可以由教师进行现场实验展示与讲解,由学生亲眼所见,并记录下实验流程与细节;或者也可以把实验展示与微课录制结合起来,实现实验操作过程的展示。为提高实验效率,增强学生实验体验感,也可以实行小组合作的方式进行实验探究。观看他人操作虽然准确度高但体验感不深,学生对实验的熟悉主要依赖于记忆力。自己操作虽然准确度不高,速度也慢,但学生体验感较深,不仅记忆深刻,而且更能反映实验操作时的常见问题,对于备考同样有帮助[2]。

学生需要具体了解或者操作的实验内容有两种,其一是教材实验。教材实验以夯实学生实验基础为目的,能够让学生积累实践经验,加深对基础内容的理解。其二是教材实验的变式探究。比如金属的氧化还原反应中,教材上着重讲了铁元素实验,在实际操作中教师还可以带领学生进行铜元素的氧化还原反应探究。除教材上铁元素的反应相关实验,学生还可以探究铁元素与二氧化硫的反应,或与酸性KMnO4溶液的反应……实验变式的方法有很多,变式的内容可以是实验条件,也可以是反应对象。化学实验变式与高考中化学题的创新方式是一致的,借助化学变式实验探究,开启学生的化学实验创新思维。

(三)化学实验与生产生活充分结合

备考中,教师可以把化学实验与生产生活结合,让学生适应高考中的习题形式。高考化学实验习题往往给教材中的化学知识披上了一层外衣,导致部分学生对化学原理“相见不相识”。比如在氯碱工业中,就用到电解原理,火箭制造就涉及铝热原理,如果习题以开放式的形式提问,不提到电解与铝热,学生就不知道从何下手了。比如四氯化碳具有良好的灭火效果,主要用于扑灭不能与水混合的油类,以及电器引发的火灾,在习题中则会化为生活情境让学生解答,假如情境中是森林发生火灾,那就不能用到四氯化碳去灭火了。此处就考验学生是否了解四氯化碳的灭火原理及其特征,能否在习题中举一反三,随机应变。生产生活中化学实验的相关知识随处可见,高考中对化学实验题的考查其实也是对学生见识与阅历的考查,同时也是对学生实际应用能力的启发。不少学生,在化学实验与生产生活之间是断层的,导致他们虽然在课堂上学得不错,但因为生活常识不足,见识不足,就对习题构建的情境了解不够,认为教师讲的内容与考试的内容是脱节的,也就无法回答正确。

(四)适当关注化学学科热点

化学实验题备考中,还应该关注化学学科热点。自新课改实施以来,高考化学出题一直遵循与时俱进,在习题背景与创新方向上都与时代紧密关联。因此,教师在备考中也要对当下热点进行解读,拉近备考内容与高考内容的距离,提高备考效率。比如抗击“非典”时期,高考中就出现了过氧乙酸。而当下的热点有新冠疫情、环境保护、资源节约等话题。教师就可以以此为切入点,联系化学实验进行讲解。此外,教师还要把先进科研成果带到化学课堂上。我国走的是科技兴国之路,很多前沿科技也是每年考试中的热门。在前沿科技成果中,运用到的知识有可能是化学单科的,也可能是包含物理、生物等领域的综合知识,化学教师要练就一双“火眼金睛”,从中挑选出属于化学实验的部分给学生普及。比如,我国中科院2020年底公布的新型石墨烯材料在2021年被大力推广应用,属于重大科研成果。石墨烯材料是由碳原子以一定顺序排列组成,教师可以从碳原子入手,或是从石墨烯材料的类似材料入手,进行化学实验探究。学科热点一直都是高考中学生拉开分数差距的重要部分,出题方式也拥有较大灵活性,教师与学生需要对这一块特别关注。

(五)进行专项实验解题训练

备考中,还少不了专项实验解题训练。化学实验题解题训练,分为题干分析训练与解题思维流程训练两方面。比如2017年全国卷Ⅱ第26题中,学生在读题后就需要剔除题干第一句多余的部分,然后提炼重要信息为“水泥中含有CaO、Sio2,以及铁、铝、镁等金属的氧化物”,要求“测定钙含量”。但根据要求,我们可给出两種方案:一是分离出钙元素,二是溶解掉其他物质。但结合题干后,发现题干中包含有未知元素,因此第二种方法不可行,只能是第一种思路。接下来,学生就可以从第一种思路入手,结合第一小题中补充的条件,分析出第一小题空白处的答案。解题思维流程训练,意在让学生摆脱面对化学实验题无从下手的困境,提升解题效率。化学实验题的解题一般流程为:阅读主题干—提炼题干信息—分析主要条件与问题,探寻出题者意图(有问题的话)—阅读分题干—结合主题干分析答案—得出答案—检查计算、物质名称表达方式(化学式还是文字)、化学反应式子的书写等。教师还可以在实际教学中根据自身经验去细化化学实验题答题流程。在实际答题流程训练中,学生需要根据教师给出的流程去写下针对具体题目解答时的对应内容。

结束语

新课改后,化学实验题的比例在高考中占到了30%-45%,比起以前提升了15%以上。由此可见,对学生化学实验能力的培养是化学科目中无法忽视和替代的部分,教师和学生要从全面的角度去实现化学实验题的复习与备考。

参考文献

[1]冯苏仙.新课程背景下高考化学实验题的特点及备考策略[J].新课程(中学),2018(8):279.

[2]张晶晶.新课程背景下高考化学实验题现状分析与设计研究[D].宁波大学,2011.

作者简介:张扬权(1984— ),男,汉族,福建三明人,福建省三明第一中学,中学一级,本科。研究方向:中学化学。

本文系三明市基础教育教学研究2020年度课题“基于高考评价体系的化学科学生必做实验的研究”研究成果。课题编号:J丫KT—20005。

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