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        以發(fā)展高中化學學科素養(yǎng)為目的的實驗教學策略

        2019-05-10 10:17:28馮信義
        新課程·下旬 2019年4期
        關(guān)鍵詞:高中化學實驗教學核心素養(yǎng)

        馮信義

        摘 要:高中階段的學生應(yīng)當具備的學科核心素養(yǎng)主要包括五個方面,即宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認識、科學探究與創(chuàng)新意識、科學精神與社會責任。以氯氣制備實驗為例對此進行具體探討。

        關(guān)鍵詞:高中化學;核心素養(yǎng);實驗教學;氯氣制備

        隨著新一輪基礎(chǔ)課程改革的持續(xù)深入推進,學科核心素養(yǎng)這一概念逐漸深入人心。對于高中一線化學教師而言,在當前新的教育形勢下探索以發(fā)展學生核心素養(yǎng)為目的的實驗教學策略已成為重要而迫切的教學任務(wù)。以下擬以氯氣制備為例對此作一較為具體的探討,希望對一線教師有所助益。

        一、教材中氯氣制備實驗的簡介

        作為高中階段化學最重要的氣體制備實驗之一,實驗室制備氯氣的實驗向來備受重視。該實驗的化學反應(yīng)方程式為:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+2H2O+Cl2↑(加熱),其實驗裝置是基于初中階段制取H2、O2、CO2的裝置模型而來,主要實驗儀器包括:圓底燒瓶、分液漏斗、鐵架臺、酒精燈、石棉網(wǎng)、集氣瓶、導(dǎo)管、雙孔橡膠塞、玻璃片、燒杯。實驗藥品除了方程式中呈現(xiàn)的之外,還有濃硫酸、NaOH溶液以及飽和食鹽水。其實驗示意圖如下。

        二、合理改進和優(yōu)化實驗,培養(yǎng)學生的學科素養(yǎng)

        1.科學探究與創(chuàng)新意識的培養(yǎng)

        科學探究和創(chuàng)新意識是以獨立思考和質(zhì)疑能力為基礎(chǔ)的。就此實驗的教學而言,我們可以通過引導(dǎo)學生以批判性的眼光仔細推究原實驗裝置并適當優(yōu)化改進來培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的科學探究和創(chuàng)新意識。在此實驗的具體教學過程中,在筆者的引導(dǎo)和提示下,最終形成了科學合理的優(yōu)化實驗方案,改進后的實驗裝置流程圖如下所示。

        2.變化觀念與平衡思想的培養(yǎng)

        在優(yōu)化后的實驗方案中,隨著反應(yīng)的進行,濃鹽酸的濃度不斷減小,當其濃度減小到特定臨界點時反應(yīng)停止,由于濃鹽酸揮發(fā)性很強,實驗進程中只能緩緩加熱而不可快速加強熱。這說明了物質(zhì)的變化是有條件的,某種程度上可以啟發(fā)學生關(guān)注和掌握從量變到質(zhì)變的化學變化的分析方法,并進一步從聯(lián)系發(fā)展和動態(tài)平衡的角度觀察和探析化學反應(yīng),預(yù)測在特定條件下相關(guān)物質(zhì)可能或必然會發(fā)生的化學變化。

        3.宏觀辨識素養(yǎng)的培養(yǎng)

        在經(jīng)過優(yōu)化的實驗的進程中,學生只要注意到黃綠色的氣體升至集氣瓶口,即可識別氯氣已充滿集氣瓶,這是對學生“宏觀辨識”素養(yǎng)的培養(yǎng)。

        4.模型認識素養(yǎng)的培養(yǎng)

        上文指出,氯氣制備實驗裝置是基于初中階段制取H2、O2、CO2的裝置模型而來,學習了該實驗后,引導(dǎo)學生回顧初中階段H2、O2、CO2氣體的制備,完善實驗室制備常見氣體的思路和方法,形成體系,便于學生融會貫通,同時也為以后學習NH3、C2H4等重要氣體的制備提供必要的基礎(chǔ)和指引。這在較大程度上為學生“模型認知”素養(yǎng)的發(fā)展起到了積極作用。

        5.微觀探析素養(yǎng)的培養(yǎng)

        在上述實驗中,教師帶領(lǐng)學生從微觀角度分析氧化還原過程中電子轉(zhuǎn)移情況,從而確定該化學反應(yīng)的氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物及還原產(chǎn)物,并提示學生注意,濃鹽酸在反應(yīng)過程中既表現(xiàn)了還原性又表現(xiàn)了酸性。通過全面細致的分析,學生的“微觀探析”素養(yǎng)自然也會得到一定程度的鍛煉。

        綜上所述,在高中化學實驗教學中,我們要能夠使學生切實參與到關(guān)于實驗改進與優(yōu)化的討論、確定和實踐過程中來,只有如此,學生的思維積極性和化學實驗潛能才能最大限度地得以發(fā)揮,從而在其主體地位充分彰顯的基礎(chǔ)上鍛煉和提升核心素養(yǎng)。

        參考文獻:

        [1]畢淑娟.基于發(fā)展學科核心素養(yǎng)的高中化學實驗教學實踐與思考[J].考試周刊,2018(5):151.

        [2]王和.基于發(fā)展學科核心素養(yǎng)的高中化學實驗教學實踐與思考[J].西部素質(zhì)教育,2016,2(20):162.

        注:此文為2018年度甘肅省教育科學“十三五”規(guī)劃課題《促進核心素養(yǎng)發(fā)展的化學實驗教學策略研究》(課題批號GS[2018]GHB0525)階段性研究成果。

        編輯 郭小琴

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