李力

摘 要：根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)要求，高中化學(xué)教師引導(dǎo)學(xué)生自主探究化學(xué)實(shí)驗(yàn)，發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。本文簡(jiǎn)要分析了核心素養(yǎng)導(dǎo)向的高中化學(xué)研究性學(xué)習(xí)的基本模式，根據(jù)“硫酸亞鐵銨的制備”實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展了核心素養(yǎng)導(dǎo)向的高中化學(xué)研究性學(xué)習(xí)，本次呈現(xiàn)的“硫酸亞鐵銨的制備”研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)過(guò)程，提出相關(guān)建議，以期能夠?yàn)橥苿?dòng)高中化學(xué)教育教學(xué)發(fā)展提供可靠借鑒。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；高中化學(xué)；研究性學(xué)習(xí)；硫酸亞鐵銨的制備

硫酸亞鐵銨的制備是高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容之一，這個(gè)實(shí)驗(yàn)是一個(gè)操作復(fù)雜、耗時(shí)較長(zhǎng)且有一定實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。在傳統(tǒng)高中化學(xué)課堂教學(xué)中，教師會(huì)先給學(xué)生講解本次實(shí)驗(yàn)的原理與操作方法，之后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。而學(xué)生可能會(huì)出現(xiàn)操作不夠規(guī)范、實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程統(tǒng)籌協(xié)調(diào)性較差等問(wèn)題。在研究性學(xué)習(xí)中，教師整合實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)各環(huán)節(jié)，利用實(shí)例給學(xué)生展示研究性學(xué)習(xí)環(huán)境，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生以創(chuàng)新思想?yún)⑴c化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與硫酸亞鐵銨的制備，簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)過(guò)程，增強(qiáng)探究性，有效落實(shí)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

一、核心素養(yǎng)導(dǎo)向的高中化學(xué)研究性學(xué)習(xí)的基本模式

核心素養(yǎng)導(dǎo)向之下，教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展研究性學(xué)習(xí)，應(yīng)當(dāng)從四個(gè)方面對(duì)課堂教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行把控。

（一）教學(xué)目的

在研究性學(xué)習(xí)中，教師可以正確引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)涉及知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)、對(duì)實(shí)驗(yàn)原理與過(guò)程進(jìn)行研究探索。相較于傳統(tǒng)教學(xué)模式，研究性學(xué)習(xí)更側(cè)重學(xué)生獲得知識(shí)的主動(dòng)性，鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用獲得的知識(shí)與技能，支持學(xué)生發(fā)散思維、積極思考，讓學(xué)生主動(dòng)選擇、主動(dòng)思考、主動(dòng)探究、主動(dòng)參與到化學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作與觀察中。在這一過(guò)程中，學(xué)生可以充分發(fā)揮自身思維能力與敏銳性，從實(shí)際生活出發(fā)，利用相關(guān)方法鞏固自身已學(xué)知識(shí)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案。可見(jiàn)，高中化學(xué)課堂教學(xué)中開展研究性學(xué)習(xí)，主要目的是：（1）輔助學(xué)生知識(shí)遷移與運(yùn)用，讓學(xué)生們可以在研究經(jīng)典的化學(xué)理論之后展開探討。

（2）解決實(shí)際問(wèn)題、創(chuàng)新探索實(shí)驗(yàn)、發(fā)展化學(xué)創(chuàng)新思維與科學(xué)思維，讓學(xué)生將個(gè)人所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)操作中，轉(zhuǎn)化為化學(xué)觀念與思維能力。教師要緊緊把握研究性學(xué)習(xí)目的，以目的為出發(fā)點(diǎn)對(duì)課堂教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，如此才能構(gòu)建出有效的研究性學(xué)習(xí)支架。

（二）教學(xué)模式

研究性學(xué)習(xí)，本身是一種較為科學(xué)新穎的教學(xué)模式，在化學(xué)課堂教學(xué)中運(yùn)用這一模式，需要教師根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)要求、學(xué)科特點(diǎn)與課堂教學(xué)需要，不斷更新自己對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解，調(diào)整自己的課堂教學(xué)引導(dǎo)手段，從而提升課堂教學(xué)效果。在落實(shí)這一教學(xué)模式時(shí)，化學(xué)教師需要結(jié)合教學(xué)實(shí)際情況，選擇合適的方法輔助教學(xué)。比如：在化學(xué)概念知識(shí)講解課堂上，教師可以采用小組合作、案例分析等方法，為學(xué)生搭建研究的支架，讓學(xué)生通過(guò)研究與探索獲取對(duì)概念知識(shí)的理解，歸納出概念知識(shí)。再如：在實(shí)驗(yàn)課上，教師可以采用模擬實(shí)驗(yàn)、小組合作、自主實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等方法，為學(xué)生搭建開放、自主設(shè)計(jì)與自主操作的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)支架。在支架支持之下，學(xué)生可以根據(jù)自己對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的了解，自主選擇合適的實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)操作方式，從而開始對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、現(xiàn)象、過(guò)程與結(jié)果的研究，通過(guò)一系列研究分析出實(shí)驗(yàn)的內(nèi)在機(jī)理，加強(qiáng)對(duì)課程知識(shí)的掌握，同時(shí)發(fā)展化學(xué)核心素養(yǎng)。

（三）課堂活動(dòng)

高中化學(xué)課堂教學(xué)中的研究性學(xué)習(xí)，側(cè)重于學(xué)生自主探索。教師需要從學(xué)生的興趣、生活角度出發(fā)，選擇合適的內(nèi)容作為研究性學(xué)習(xí)方向，以此激發(fā)學(xué)生的興趣，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中活學(xué)活用。比如：生活中打開自來(lái)水龍頭，發(fā)現(xiàn)剛剛流出的水有難聞的氣味[1]?？梢詫⑦@一現(xiàn)象作為研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)的“引子”，引出化學(xué)藥品制備的現(xiàn)實(shí)意義。再如：硫酸亞鐵銨的制備工藝中，某種藥品的量增加過(guò)多，但是其產(chǎn)生的產(chǎn)品量并沒(méi)有變化，由此引起學(xué)生對(duì)“過(guò)飽和狀態(tài)與產(chǎn)品制備的關(guān)系”的辯證思考與討論，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到在硫酸亞鐵銨制備中藥品量增加的合理性，從而對(duì)“增加量的范疇”進(jìn)行研究。通過(guò)課堂活動(dòng)的把控，讓研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)有序開展，不僅可以讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)操作的方法，也可以培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注身邊小事的思想，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)與生活之間的關(guān)系，形成積極正確的化學(xué)觀念。

（四）評(píng)價(jià)體系

在研究性學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)中，評(píng)價(jià)體系十分重要。教師需要根據(jù)課程內(nèi)容構(gòu)建合理的評(píng)價(jià)體系。第一，應(yīng)當(dāng)明確評(píng)價(jià)方向。當(dāng)前化學(xué)課堂教學(xué)中，學(xué)生為主，教師為輔。教師在對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)當(dāng)注重過(guò)程性評(píng)價(jià)與結(jié)果性評(píng)價(jià)相結(jié)合，側(cè)重指向?qū)W生的研究過(guò)程、導(dǎo)向?qū)W生的核心素養(yǎng)發(fā)展。這種教學(xué)評(píng)價(jià)之中，教師需要對(duì)學(xué)生的課堂小組合作研究情況、研究性學(xué)習(xí)成果展示情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。

二、核心素養(yǎng)導(dǎo)向的高中化學(xué)研究性學(xué)習(xí)的實(shí)施——以“硫酸亞鐵銨的制備”實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例

為了進(jìn)一步發(fā)揮研究性學(xué)習(xí)教學(xué)模式的有效性，讓教師在課堂上開展研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)，更好地培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。本次研究以“硫酸亞鐵銨的制備”這節(jié)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課為例，展示實(shí)驗(yàn)課中教師組織學(xué)生開展研究性學(xué)習(xí)教學(xué)準(zhǔn)備、實(shí)施過(guò)程，具體如下。

（一）實(shí)驗(yàn)闡述

“硫酸亞鐵銨的制備”是高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課，本節(jié)課屬于無(wú)機(jī)化學(xué)部分，旨在通過(guò)實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)部分無(wú)機(jī)化學(xué)原理與化學(xué)反應(yīng)，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)發(fā)展嚴(yán)謹(jǐn)邏輯思維、科學(xué)精神，感受化學(xué)對(duì)現(xiàn)代社會(huì)的重要價(jià)值。本節(jié)課主要分為兩個(gè)部分，一部分是硫酸亞鐵的制備，另一部分是硫酸亞鐵銨的制備。實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，包括稱量、水浴加熱、溶解硫酸銨、蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶、烘干等。本次“硫酸亞鐵銨的制備”實(shí)驗(yàn)的研究性學(xué)習(xí)，主要是為了簡(jiǎn)化復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)過(guò)程，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)高效性。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究性學(xué)習(xí)思路

在“硫酸亞鐵銨的制備”實(shí)驗(yàn)的研究性學(xué)習(xí)中，教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)魯科版化學(xué)教學(xué)內(nèi)容，選擇合適的學(xué)習(xí)素材。學(xué)習(xí)素材的選擇直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，關(guān)乎是否可以有效發(fā)展學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。對(duì)于研究性學(xué)習(xí)的素材，應(yīng)當(dāng)以探究式的實(shí)驗(yàn)作為主要內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)原理與過(guò)程聚焦核心理念，運(yùn)用素材構(gòu)建情境，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的形成過(guò)程。教師也可以從學(xué)生的實(shí)際生活、現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)生活角度出發(fā)，選擇合適的素材，拉近化學(xué)學(xué)科與學(xué)生的關(guān)系，激發(fā)學(xué)生的探究欲望[2]?；诖?，教師確定本次“硫酸亞鐵銨的制備”的研究性學(xué)習(xí)思路：根據(jù)教材中的“硫酸亞鐵銨的制備”實(shí)驗(yàn)方案，調(diào)整實(shí)驗(yàn)材料為硫酸亞鐵溶液、硫酸銨固體，以便于縮短實(shí)驗(yàn)試劑的制備周期；將教材中原方案中的硫酸銨用量進(jìn)行調(diào)整，促使實(shí)驗(yàn)方案更穩(wěn)定安全，讓實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)更符合現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，促使研究性學(xué)習(xí)可以有效發(fā)展學(xué)生的觀察與分析能力，指向?qū)W生核心素養(yǎng)。

（三）教學(xué)與學(xué)情分析

本節(jié)課學(xué)習(xí)之前，學(xué)生已經(jīng)經(jīng)歷了多次實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)活動(dòng)，對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作方法、實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)、小組合作共同探索實(shí)驗(yàn)具備一定經(jīng)驗(yàn)，且具有一定的實(shí)驗(yàn)探究能力、操作能力、問(wèn)題分析能力，具備利用科學(xué)語(yǔ)言描述化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程與現(xiàn)象的能力，具有較強(qiáng)的好奇心與探索欲，對(duì)新事物有強(qiáng)烈的體驗(yàn)意愿等。同時(shí)，“硫酸亞鐵銨的制備”實(shí)驗(yàn)教學(xué)知識(shí)點(diǎn)難度適中，學(xué)生能從已學(xué)知識(shí)中發(fā)散思考，運(yùn)用到本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)探究中。為了讓學(xué)生更有效地參與實(shí)驗(yàn)研究活動(dòng)，教師可以根據(jù)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施情況，提出不同難度的研究學(xué)習(xí)任務(wù)，引導(dǎo)不同能力水平的學(xué)生參與，從而促進(jìn)全體學(xué)生的學(xué)習(xí)與發(fā)展。比如：在硫酸銨用量的分析與調(diào)整環(huán)節(jié)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行定性分析，同時(shí)提出精準(zhǔn)計(jì)算的要求。有此能力的學(xué)生自然會(huì)參與到計(jì)算過(guò)程中，而能力普通的學(xué)生則可以參與到定性分析過(guò)程中。

（四）實(shí)驗(yàn)的研究性學(xué)習(xí)目標(biāo)

本次“硫酸亞鐵銨的制備”實(shí)驗(yàn)的研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)，最終導(dǎo)向是學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。因此，本節(jié)課的所有教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)活動(dòng)均需要為學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展而服務(wù)。教師根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)要求，結(jié)合研究性學(xué)習(xí)教學(xué)模式特征，提出研究性學(xué)習(xí)目標(biāo)：（1）分析“硫酸亞鐵銨的制備”實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)條件、反應(yīng)物的用量，了解二者對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果的影響；發(fā)展學(xué)生的分析能力、探究思維、嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度。（2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)問(wèn)題探究，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力。（3）通過(guò)操作實(shí)驗(yàn)的結(jié)晶環(huán)節(jié)、分析實(shí)驗(yàn)內(nèi)減壓過(guò)濾原理，體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程，探索研究性學(xué)習(xí)方法。（4）通過(guò)研究晶種結(jié)晶環(huán)節(jié)，感受化學(xué)的神奇之處，感受化學(xué)與現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展之間的關(guān)系，發(fā)展學(xué)生的化學(xué)價(jià)值觀念與社會(huì)責(zé)任意識(shí)。

（五）研究性學(xué)習(xí)過(guò)程

1.實(shí)驗(yàn)導(dǎo)學(xué)案輔助學(xué)習(xí)

“硫酸亞鐵銨的制備”研究性學(xué)習(xí)中，教師要充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主體性，讓學(xué)生真正參與到實(shí)驗(yàn)的研究與探索中，才能夠促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的有效發(fā)展。因此，教師需要在課前為學(xué)生提供研究性學(xué)習(xí)導(dǎo)學(xué)案（見(jiàn)表1），為學(xué)生課前預(yù)習(xí)提供幫助，讓學(xué)生更有效地預(yù)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生提出疑問(wèn)，提出問(wèn)題。

在導(dǎo)學(xué)案的支持之下，學(xué)生提前了解了硫酸亞鐵銨這種化工材料的制備工藝與方法，知道了硫酸亞鐵銨在凈水、化工生產(chǎn)中的作用。學(xué)生利用微信進(jìn)行小組內(nèi)的交流，提出問(wèn)題，為之后課堂交流互動(dòng)做好準(zhǔn)備。

2.課堂質(zhì)疑拉開研究性學(xué)習(xí)序幕

課堂上，教師可以結(jié)合學(xué)生的課前導(dǎo)學(xué)案的學(xué)習(xí)情況，引導(dǎo)各學(xué)生小組說(shuō)出自己的疑問(wèn)。

教師：在課前環(huán)節(jié)，我們已經(jīng)了解了現(xiàn)代工業(yè)中的硫酸亞鐵銨材料，請(qǐng)問(wèn)大家是否有關(guān)于“硫酸亞鐵銨”的疑問(wèn)或者不懂之處呢？

各學(xué)生小組紛紛交流，提出自己的疑問(wèn)。

A學(xué)生小組：在教材的實(shí)驗(yàn)圖中，向硫酸亞鐵溶液中加入硫酸銨固體，在此之前需要加熱，為什么要加熱呢？另外，固體溶解之后也有加熱步驟，我們不太懂。硫酸亞鐵與硫酸銨之間本來(lái)就會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而加熱反而增加了實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)，這個(gè)步驟是否是多余的呢？

B學(xué)生小組表示：我們看到實(shí)驗(yàn)中直接提到了硫酸銨的用量，那這個(gè)用量范圍是怎么確定的呢？是以什么為參照的呢？若用量過(guò)少或者用量過(guò)多，應(yīng)該會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響吧？

教師：很好，看來(lái)大家都有很認(rèn)真地思考問(wèn)題。雖然老師沒(méi)有辦法直接給大家答案，但是，可以告訴大家的是，答案都隱藏在實(shí)驗(yàn)中。請(qǐng)各小組以自己的問(wèn)題擬定研究性實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)方案，提出你們想要研究的問(wèn)題，根據(jù)這一問(wèn)題操作與研究實(shí)驗(yàn)吧。請(qǐng)大家認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，根據(jù)你們的觀察、思考、交流與推理，探尋問(wèn)題的真相。

3.學(xué)生研究性學(xué)習(xí)與探究

在教師提出研究性學(xué)習(xí)要求之后，要觀察班級(jí)中各學(xué)生小組的表現(xiàn)與研究情況，適當(dāng)參與其中，為學(xué)生提供指導(dǎo)，讓學(xué)生在不同的研究活動(dòng)中發(fā)展化學(xué)核心素養(yǎng)。

考慮到實(shí)驗(yàn)的整體性與學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，教師將學(xué)生的問(wèn)題整合起來(lái)，要求學(xué)生從頭開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，分別將每組學(xué)生的疑問(wèn)作為研究環(huán)節(jié)。這樣一來(lái)，學(xué)生不僅可以解決自己的疑問(wèn)，也可以進(jìn)一步拓展化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究范疇，提高學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)高效性。

研究活動(dòng)（1）：學(xué)生小組以“實(shí)驗(yàn)中加熱環(huán)節(jié)的合理性與必要性”為主要研究?jī)?nèi)容。研究方案為：以“加熱”為變量，在確定不變量的基礎(chǔ)上，調(diào)整變量的實(shí)驗(yàn)時(shí)間/條件，觀察實(shí)驗(yàn)變化，推理實(shí)驗(yàn)結(jié)果。學(xué)生提出：“可以先根據(jù)教材內(nèi)容統(tǒng)一這組實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)條件，確定藥品用量?！痹趯?shí)際操作時(shí)，學(xué)生控制鐵屑量為2g，3monl·L-1H2SO4溶液的用量為15ml。學(xué)生按照教材中提供的實(shí)驗(yàn)圖示，在步驟③配制硫酸亞鐵濃溶液之前進(jìn)行水浴加熱觀察實(shí)驗(yàn)，在步驟⑤操作之前進(jìn)行水浴加熱觀察實(shí)驗(yàn)。學(xué)生開展了5次相同的實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)中藥品用量與其余化學(xué)實(shí)驗(yàn)條件不變，加熱時(shí)間逐漸縮短至20min。學(xué)生記錄多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將每次實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象記錄下來(lái)，進(jìn)行對(duì)比，互相交流。這一過(guò)程，既可以讓學(xué)生理解這個(gè)實(shí)驗(yàn)中“加熱”的意義，更能培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度，讓學(xué)生掌握比較法的科學(xué)分析方法，發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。

研究活動(dòng)（2）：學(xué)生小組以“確定硫酸銨的用量”為研究?jī)?nèi)容。研究方案：根據(jù)“硫酸亞鐵銨的制備”實(shí)驗(yàn)提出硫酸銨用量的假設(shè)，構(gòu)建虛擬的實(shí)驗(yàn)反應(yīng)物之間的關(guān)系，經(jīng)過(guò)討論對(duì)硫酸銨的用量進(jìn)行計(jì)算與分析，掌握硫酸銨用量與硫酸亞鐵轉(zhuǎn)化率之間的關(guān)系。學(xué)生提出這樣的假設(shè)：20ml溶液與相同體積的純水之間溶解能力存在差異，那么，硫酸銨用量與溶液溶解能力之間的關(guān)系，可作為硫酸銨用量的范圍參照。之后，學(xué)生開展定性分析，得到結(jié)論：硫酸銨的用量，最多不可以超過(guò)溶液所能夠溶解的硫酸銨的最大值。得到這個(gè)結(jié)論之后，各學(xué)生小組內(nèi)能力較強(qiáng)的學(xué)生表示：“還可以計(jì)算出更精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)?！痹谀芰^強(qiáng)學(xué)生的帶領(lǐng)之下，各小組學(xué)生紛紛參與研究中。學(xué)生假設(shè)實(shí)驗(yàn)為常溫條件下進(jìn)行，而常溫之下硫酸銨的溶解度是75.4g，計(jì)算上限值是15.1g。學(xué)生交流認(rèn)為：“硫酸銨固體加入的下限不應(yīng)當(dāng)比硫酸亞鐵等物質(zhì)少”，其根據(jù)教材中的實(shí)驗(yàn)流程，計(jì)算已經(jīng)反應(yīng)的鐵的質(zhì)量，根據(jù)方程式進(jìn)行計(jì)算，最終確定下限值3.5g。這一環(huán)節(jié)中，學(xué)生將“硫酸亞鐵銨的制備”實(shí)驗(yàn)的原理分解融入研究學(xué)習(xí)活動(dòng)中，通過(guò)探索問(wèn)題進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)推理、化學(xué)關(guān)系分析、化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)量的計(jì)算，能夠進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生的化學(xué)語(yǔ)言分析能力、化學(xué)表達(dá)能力、計(jì)算與分析能力、邏輯推理能力，多角度提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。

研究活動(dòng)（3）：學(xué)生小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作與觀察分析，解決了之前存在的疑惑。之后，教師給學(xué)生播放一組實(shí)驗(yàn)演示視頻，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)“某化工廠中，過(guò)飽和狀態(tài)的溶液沒(méi)有晶體析出”這一現(xiàn)象，構(gòu)建真實(shí)的化工生產(chǎn)情境，引起學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究欲望。學(xué)生紛紛表示：“為什么過(guò)飽和就不析出了呢？溶液中某種物質(zhì)過(guò)多，不是應(yīng)當(dāng)更容易析出嗎？”教師提出研究性實(shí)驗(yàn)活動(dòng)要求：“那么，請(qǐng)大家利用實(shí)驗(yàn)室中的器材，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，在操作中尋找答案吧！”各學(xué)生小組紛紛利用實(shí)驗(yàn)樣品設(shè)計(jì)“硫酸亞鐵銨的制備”的實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生為了模擬視頻中的“過(guò)飽和狀態(tài)”，對(duì)實(shí)驗(yàn)方案中反應(yīng)物的量進(jìn)行調(diào)整，分別開始了2組不同反應(yīng)物的量的實(shí)驗(yàn)操作與觀察，通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察，學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的冷卻結(jié)晶時(shí)間存在差異，且加入晶種與不加入晶種會(huì)出現(xiàn)不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象[3]。在學(xué)生研究與操作的過(guò)程中，教師觀察學(xué)生的探究情況，適當(dāng)給予提點(diǎn)，比如：在學(xué)生小組要加入硫酸銨固體之前，教師提出：“是否需要將硫酸銨壓碎呢？你們想一想，壓碎與不壓碎是否會(huì)有不同呢？想好之后做出決定吧！”在實(shí)驗(yàn)中，教師巡視指導(dǎo)各學(xué)生小組的操作過(guò)程，及時(shí)糾正學(xué)生不規(guī)范操作的行為。若某學(xué)生小組在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)不理想的情況，則教師可以參與其中，與學(xué)生共同分析原因，引導(dǎo)學(xué)生探究問(wèn)題。通過(guò)這一環(huán)節(jié)，學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，根據(jù)自己的目的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，同時(shí)操作與觀察實(shí)驗(yàn)，能夠進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)思維，提高學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展水平。

4.研究性學(xué)習(xí)成果與展示

在學(xué)生完成研究性學(xué)習(xí)之后，教師組織學(xué)生輪流展示自己的研究性學(xué)習(xí)成果，并且開展多元化的教學(xué)評(píng)價(jià)。

教師：請(qǐng)大家分別展示你們小組的實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)過(guò)程與成果，說(shuō)說(shuō)你們的結(jié)論。

學(xué)生小組：我們小組從“實(shí)驗(yàn)中加熱環(huán)節(jié)的合理性與必要性”入手，經(jīng)歷了“確定硫酸銨的用量”“某化工廠中，過(guò)飽和狀態(tài)的溶液沒(méi)有晶體析出”兩個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)驗(yàn)研究，得出結(jié)論：硫酸銨溶液中飽和程度過(guò)高，浪費(fèi)材料；蒸發(fā)濃縮時(shí)，晶膜過(guò)少的轉(zhuǎn)化率較低。因此，在制備硫酸亞鐵銨時(shí)，應(yīng)當(dāng)控制好反應(yīng)物的量、加熱的時(shí)間與晶種的投入量，協(xié)調(diào)三者與實(shí)驗(yàn)的關(guān)系，才能以最低的成本獲得最多的硫酸亞鐵銨產(chǎn)品。

之后，教師分別從學(xué)生小組的“提出疑問(wèn)”“探索與解決疑問(wèn)”“實(shí)驗(yàn)中是否出現(xiàn)常見(jiàn)操作錯(cuò)誤”“是否嚴(yán)謹(jǐn)觀察與記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象”“是否提出自己的觀點(diǎn)”“是否能夠提出新的思考角度”等評(píng)價(jià)指標(biāo)，讓學(xué)生自我評(píng)價(jià)、互評(píng)。最后，教師客觀提出對(duì)各學(xué)生小組的評(píng)價(jià)，并且提出關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作、研究性學(xué)習(xí)的方案，為學(xué)生提供學(xué)習(xí)建議。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，硫酸亞鐵銨的制備是高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容之一，以這組實(shí)驗(yàn)為內(nèi)容開展研究性學(xué)習(xí)，大大豐富了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，促使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作中更直接地感受化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的嚴(yán)謹(jǐn)性與科學(xué)性，讓學(xué)生在深度掌握硫酸亞鐵銨的制備的相關(guān)化學(xué)知識(shí)的同時(shí)，發(fā)展化學(xué)科學(xué)精神與邏輯思維，提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展水平。在今后的高中化學(xué)教學(xué)中，為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，建議教師借鑒本次硫酸亞鐵銨的制備實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程與活動(dòng)形式，為學(xué)生搭建研究性學(xué)習(xí)支架。

參考文獻(xiàn)

[1]汪玉露，童金元，陳茂盛，等.核心素養(yǎng)下高中生物學(xué)研究性學(xué)習(xí)的實(shí)施策略：以“城市湖泊遺愛(ài)湖水質(zhì)調(diào)查”為例[J].中學(xué)生物教學(xué)，2023（15）：24-26.

[2]龐春輝，劉文.基于學(xué)科核心素養(yǎng)的高中化學(xué)研究性學(xué)習(xí)實(shí)踐與研究：以“鏡子的制備”為例[J].中學(xué)教學(xué)參考，2023（14）：64-67.

[3]許美羨，張賢金.真實(shí)情境下的高三化學(xué)項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)專題復(fù)習(xí)：以“硫酸亞鐵銨的制備和組成的分析測(cè)定”為例[J].福建基礎(chǔ)教育研究，2023（4）：115-118.

本文系南平市“十四五”中小學(xué)（幼兒園）學(xué)科教學(xué)帶頭人培養(yǎng)對(duì)象教育科研課題“化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)在研究性學(xué)習(xí)項(xiàng)目中的應(yīng)用案例研究”的研究成果。