陳麗

摘要：“實驗探究”是初中化學核心素養(yǎng)的最基本的內(nèi)容構(gòu)成，是化學學科最具特色的學習方式。文章以“影響物質(zhì)溶解性的因素”活動單的設(shè)計為例，重點探討化學學科核心素養(yǎng)中“實驗探究”素養(yǎng)的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：實驗探究;核心素養(yǎng);活動單;溶解性;影響因素

文章編號：1008-0546（2019）07-0038-04

中圖分類號：G633.8

文獻標識碼：B

doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2019.07.011

化學學科核心素養(yǎng)反映了社會主義核心價值觀下化學學科育人的基本要求，全面展現(xiàn)了學生通過化學課程學習形成的關(guān)鍵能力和必備品格。高中化學學科核心素養(yǎng)主要包括：宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認知、科學探究與創(chuàng)新意識、科學精神與社會責任5個維度。初中化學學科核心素養(yǎng)的主要內(nèi)容包括：分類表征、宏微結(jié)合、變化守恒、模型認知、實驗探究、綠色應(yīng)用等。

落實學生化學學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，要把課堂學習活動的設(shè)計作為化學課堂教學的中心，通過學習活動，學習化學的核心基礎(chǔ)知識和基本技能，提高學生的學科核心素養(yǎng)[1]。培養(yǎng)學生的化學學科核心素養(yǎng)必須以課堂為主陣地，以知識教學為載體，以“活動單”為媒介，引導(dǎo)學生在“活動”中自主、合作、探究學習。“獨學而無友，則孤陋而寡聞”?！盎顒訂螌?dǎo)學”倡導(dǎo)的“小組合作學習、由學生主導(dǎo)”的教學方式，恰好與發(fā)展學生核心素養(yǎng)的初衷相契合。

“影響物質(zhì)溶解性的因素”是滬教版九年級下冊第六章“溶解現(xiàn)象”第三節(jié)“物質(zhì)的溶解性”中的知識，屬于基本概念的知識范疇，學生理解起來有較大的難度。義務(wù)教育課程標準（2011版）指出：“化學實驗是學科的主要特征，也是進行科學探究的重要方式，它的功能是其他教學方式無法替代的”?；凇皩嶒炋骄俊贝龠M概念理解，我將本節(jié)課設(shè)計成了三個活動。

一、基于實驗探究影響物質(zhì)溶解性的因素

1.回憶溶解、溶液的概念，閱讀材料并解決問題

材料一：在相同條件下，食鹽易溶于水，小石子卻難溶于水。

材料二：指甲油不能用水洗去，用洗甲水卻很容易洗去。

材料三：古人對泡茶水溫十分講究。宋代蔡襄在《茶錄》中說：“候湯最難，未熟則沫浮，過熟則茶沉，前世謂之蟹眼者，過熟湯也。沉瓶中煮之不可辨，故日候湯最難。”

（1）溶液是由哪兩部分組成的？

（2）什么是物質(zhì)的溶解性？

（3）決定物質(zhì)溶解性的因素有哪些？哪些外界條件的改變會影響固體物質(zhì)的溶解性？

【設(shè)計意圖】該子活動從學生熟悉的生活中的化學物質(zhì)入手，降低了學習中的陌生感。讓學生認識到生活中處處有化學，處處留心皆學問。學生能用學到的化學知識解釋生活中的現(xiàn)象、解決生活中的問題，從而體現(xiàn)出化學學科的應(yīng)用價值。

2.先分組設(shè)計“探究影響物質(zhì)溶解性的因素”的方案（提示：合理運用控制變量法），然后進行交流，師生共同修改方案后進行實驗探究（表1）（表2）

【設(shè)計意圖】化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科，在教學中創(chuàng)設(shè)以實驗為主的科學探究活動，有助于激發(fā)學生對科學的興趣，引導(dǎo)學生在觀察、實驗和交流討論中學習化學知識，提高學生的科學探究能力[2]。學生先運用控制變量法設(shè)計實驗方案再完成實驗，不僅鍛煉了思維能力，還鍛煉了動手實驗的能力;學生記錄、分析實驗現(xiàn)象從而得出實驗結(jié)論，訓(xùn)練了邏輯思維能力和科學的語言表達能力。學生觀察“加熱澄清石灰水”的現(xiàn)象，增強了思維的嚴密性。通過該子活動，學生不僅獲得了化學的基礎(chǔ)知識和基本技能，“實驗探究”和“科學精神”等化學核心素養(yǎng)也得到了培養(yǎng)。

3.閱讀材料并結(jié)合所學知識回答問題

干洗就是用有機化學溶劑對衣物進行洗滌，去除油污和污漬的一種干進干出的洗滌方式。干洗是由法國人喬利·貝朗在19世紀初發(fā)明的。喬利出生于貧民家庭，在貴族家庭當雜工。一次喬利將煤油滴到了貴婦交給他的衣服上，他發(fā)現(xiàn)被煤油浸過的地方不但沒臟，反而將原來的污漬清除了，經(jīng)過反復(fù)試驗，喬利又在煤油里加了其他的一些化學原料，終于研制出了干洗劑。干洗誕生后的最初50年間，使用的是苯、煤油、汽油等溶劑，這些溶劑都具有可燃性，易造成火災(zāi)。1897年，德國人呂德維格·安特林發(fā)明了四氯化碳作干洗劑，洗滌效果好，不易燃，但有刺鼻的氣味，對設(shè)備也具有一定的腐蝕性。1918年，歐洲開始使用三氯乙烯代替四氯化碳，干洗業(yè)漸漸發(fā)展起來。目前常用的干洗劑是一種從石油中提煉出的溶劑——四氯乙烯，它無害于人體健康，也沒有起火危險。

（1）你知道衣物是用什么物質(zhì)來干洗的嗎？

（2）你知道衣物干洗是什么原理嗎？

（3）你還能舉出生活中類似的事例嗎？

【設(shè)計意圖】該子活動旨在培養(yǎng)學生的閱讀能力、從材料中提取關(guān)鍵信息的能力以及靈活運用所學知識解決實際問題的能力?；瘜W學科的目標是要提升學生的核心素養(yǎng)，讓學生得到最大程度的發(fā)展，將來更美好地生活?；瘜W不是純粹的符號、法則的堆積，化學就在我們身邊。教學中，應(yīng)引導(dǎo)學生用“化學的眼睛”觀察生活的世界，帶著生活的體驗走進化學世界，再用化學知識指導(dǎo)生產(chǎn)生活實踐，從而發(fā)揮學科功能，體現(xiàn)學科價值[3]。了解干洗劑的演變歷程，還能培養(yǎng)學生“社會責任”和“綠色應(yīng)用”等化學核心素養(yǎng)。

二、基于實驗探究建構(gòu)化學基本概念

1.初步感知飽和溶液和不飽和溶液

完成分組實驗一，初步感知飽和溶液和不飽和溶液，并回答問題。

（1）溶質(zhì)是否可以無限制地溶解在一定量的溶劑里？

（2）溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)是否可以無限制地增大？

【設(shè)計意圖】借用活動一中學生已經(jīng)做過的實驗繼續(xù)進行實驗探究，通過實驗現(xiàn)象及對2個問題的探討，讓學生對“飽和溶液”和“不飽和溶液”有初步的感知，為后續(xù)的學習做好鋪墊。

2.自我建構(gòu)飽和溶液和不飽和溶液的概念

（1）完成分組實驗二，初步探究飽和溶液和不飽和溶液的概念。

（2）分組討論并交流使A、B兩個燒杯中未溶解的硝酸鉀晶體溶解的方案，師生共同修改方案后進行分組實驗三、四，記錄實驗現(xiàn)象。

先修正之前定義的飽和溶液和不飽和溶液的概念，然后師生交流討論后最終得出飽和溶液和不飽和溶液的概念。教師要特別強調(diào)“一定量溶劑”“一定溫度”這兩大前提條件。

（3）教師完成演示實驗一、二，學生觀察實驗現(xiàn)象、得出實驗結(jié)論。 演示實驗一教給學生判斷溶液是否飽和的方法，演示實驗二讓學生認識到某種溶質(zhì)的飽和溶液還能再溶解其他溶質(zhì)的事實。

【設(shè)計意圖】杜甫詩云：“隨風潛入夜，潤物細無聲”，合適的教學方式能使學生自悟，其教學效果會遠遠超過直接告知。對初中化學來說，分組實驗、分組討論、課堂交流、演示實驗等教學方法，更有助于學生產(chǎn)生思維火花，創(chuàng)新思維，最終獲得知識、習得技能。學生已初步感知了飽和溶液和不飽和溶液，能夠在教師的引導(dǎo)下借實驗學知識，以探究促理解，自我建構(gòu)、逐步完善、深入理解飽和溶液和不飽和溶液的概念。在該子活動中，設(shè)計了4個分組實驗和2個演示實驗，旨在借助實驗促進學生建構(gòu)飽和溶液和不飽和溶液的概念，讓學生在“實驗探究”中獲得感性認識，在“實驗探究”中提升實踐能力，在“實驗探究”中逐步養(yǎng)成化學核心素養(yǎng)。

3.自我設(shè)計飽和溶液和不飽和溶液相互轉(zhuǎn)化的方案

同一種溶質(zhì)的飽和溶液和不飽和溶液是可以相互轉(zhuǎn)化的。依據(jù)活動二中的分組實驗三、四，學生可以很自然地得出飽和溶液轉(zhuǎn)化為不飽和溶液的方案，讓學生分組重點討論不飽和溶液轉(zhuǎn)化為飽和溶液的方案（提示：從影響物質(zhì)溶解性的因素來考慮，還要考慮到某些物質(zhì)的溶解性隨溫度變化的特殊性），并在全班交流，師生共同討論后得出飽和溶液和不飽和溶液相互轉(zhuǎn)化的方案，如圖1所示。

【設(shè)計意圖】該子活動是建立在學生很好地理解了“影響物質(zhì)溶解性的因素”“飽和溶液和不飽和溶液”這兩個知識點的基礎(chǔ)上設(shè)計的，有一定的難度。轉(zhuǎn)化方案的設(shè)計能夠很好地檢測出學生的學習成果，培養(yǎng)學生綜合運用已有經(jīng)驗和知識建構(gòu)知識體系的能力，提升學生思維的邏輯性和嚴密性。

三、基于實驗探究理清概念間的關(guān)系

問題：飽和溶液一定是濃溶液嗎？不飽和溶液一定是稀溶液嗎？如何設(shè)計實驗來證明你的判斷？

猜想：飽和溶液不一定是濃溶液，不飽和溶液也不一定是稀溶液。

實驗探究：

（1）如圖2所示：常溫下，食鹽全部溶解（飽和？不飽和？），氫氧化鈣沒有全部溶解（飽和）。演示實驗：繼續(xù)向試管中添加少量食鹽（不超過0.8g），充分振蕩，全部溶解，證明原食鹽溶液是不飽和溶液。

結(jié)論：當溫度相同、溶質(zhì)不相同時，不飽和溶液可能是濃溶液，飽和溶液可能是稀溶液。

（2）如圖3所示：常溫下，硝酸鉀沒有全部溶解，說明上層清液是常溫下的飽和溶液。演示實驗：將試管加熱至沸騰，固體全部溶解，立即向試管中加入1g硝酸鉀，充分振蕩，全部溶解，再加入19硝酸鉀，充分振蕩，全部溶解，證明第一次加入19硝酸鉀后的溶液是100℃時的不飽和溶液。

結(jié)論：當溶質(zhì)相同、溫度不相同時，飽和溶液可能是稀溶液，不飽和溶液可能是濃溶液。 師生經(jīng)過討論共同得出飽和溶液、不飽和溶液與濃溶液、稀溶液的關(guān)系，如圖4所示。當溫度和溶質(zhì)都相同時，飽和溶液一定比不飽和溶液濃。

【設(shè)計意圖】該活動建立在活動一中的分組實驗一、三的基礎(chǔ)上，增加2個演示實驗，帶有濃厚的“實驗探究”的味道。教師遵循學生認知發(fā)展的順序，引導(dǎo)和激發(fā)學生去回憶、去觀察、去思考，幫助學生把與探究內(nèi)容相關(guān)的知識從頭腦中挖掘出來，結(jié)合觀察到的實驗現(xiàn)象，循著教師的思維引導(dǎo)，得出最終的結(jié)論。在活動中，學生充分體驗到思維的產(chǎn)生和發(fā)展過程，感受到知識體系的建構(gòu)過程。

從實驗事實引出化學基本概念，重視化學事實的分析，注重化學知識和實際生活現(xiàn)象之間的辨析。在學生理解問題的過程中感受飽和溶液、不飽和溶液概念的生成。注重聯(lián)系生活實際適當拓展，以豐富教學資源，拓寬學生視野。依托化學實驗讓學生形成科學方法和科學能力。

課堂是學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的主陣地，教師要不斷科學創(chuàng)新、改進課堂教學模式，以“活動單”為媒介，以“實驗探究”為抓手，激發(fā)學生的學習興趣，引導(dǎo)學生自主學習、合作探究、能動建構(gòu)，使學生真正成為課堂的主人，促進學生化學學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)與發(fā)展。

參考文獻

[1]王云生.探索課堂學習活動設(shè)計落實核心素養(yǎng)培養(yǎng)要求[J].化學教學，2016（9）：3-6

[2] 中華人民共和國教育部.義務(wù)教育化學課程標準（2011版）[M].北京：北京師范大學出版社，2012

[3]王寶斌，“阿基米德支點”：發(fā)展學生化學核心素養(yǎng)的最佳切入點——以“幾種重要的鹽”教學為例[J].中學化學教學參考，2016（1-2）：9-12