從2018年高考實(shí)驗(yàn)題談化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)

黃炳生

摘要：再次翻開2018年新課標(biāo)Ⅰ理綜高考試題，從化學(xué)實(shí)驗(yàn)題字里行間不難看出，試題充分體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。站在高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)題特點(diǎn)的高度上進(jìn)行思考，高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)題對化學(xué)教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)探究有著導(dǎo)向和標(biāo)高的作用。文章基于高考實(shí)驗(yàn)題，探討高中化學(xué)課堂教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：化學(xué)教學(xué);高考實(shí)驗(yàn)題;核心素養(yǎng);課堂教學(xué)

中圖分類號：G633.8文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1008-3561（2019）10-0030-02

從化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)中的“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”維度來看，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)的重要組成部分，具有全面發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要功能，因而成為高考考查不可缺少的內(nèi)容。再次翻開2018年新課標(biāo)Ⅰ理綜高考試題，再次領(lǐng)略高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)題的風(fēng)采，怎不令人心潮澎湃呢？化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有科學(xué)探究價值，更具有創(chuàng)新意識。本文基于高考實(shí)驗(yàn)題，探討高中化學(xué)課堂教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

一、研習(xí)高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)題，體會化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)

【2018高考新課標(biāo)Ⅰ理綜26題】醋酸亞鉻[（CH3COO）2Cr·2H2O]為磚紅色晶體，難溶于冷水，易溶于酸，在氣體分析中用作氧氣吸收劑。一般制備方法是先在封閉體系中利用金屬鋅作還原劑，將三價鉻還原為二價鉻;二價鉻再與醋酸鈉溶液作用即可制得醋酸亞鉻。實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。

【分析】本題主要考查醋酸亞鉻制備原理的實(shí)驗(yàn)探究，考查學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)與探究能力、知識整合能力?！霸跉怏w分析中用作氧氣吸收劑”，說明醋酸亞鉻能與氧氣反應(yīng)，“在封閉體系中利用金屬鋅作還原劑，將三價鉻還原為二價鉻”這一點(diǎn)說明Cr元素具有變價的特征，與高中階段學(xué)習(xí)的Fe元素有著驚人相似之處。第一，F(xiàn)e元素有+2、+3、+6價，Cr元素同樣有+2、+3、+6價。第二，金屬鋅作還原劑，將三價鐵還原為二價鐵，甚至可以置換為單質(zhì)鐵;金屬鋅作還原劑，將三價鉻還原為二價鉻。有了這兩點(diǎn)作為基礎(chǔ)，可以發(fā)現(xiàn)制備醋酸亞鉻與要求學(xué)生掌握制備Fe（OH）2是異曲同工，回答問題時可以類比推理。這種知識的遷移，是一種創(chuàng)新意識的具體表征。

如第（1）小問中說“實(shí)驗(yàn)中所用蒸餾水均需經(jīng)煮沸后迅速冷卻”，這是由于醋酸亞鉻易被氧化，因此要盡量避免與氧氣接觸。存放久的蒸餾水溶有O2，因此為了防止Cr2+的氧化，實(shí)驗(yàn)中所用蒸餾水均需經(jīng)煮沸后迅速冷卻，以達(dá)到去除水中溶解氧的目的。針對第（2）（3）小問的實(shí)驗(yàn)部分，可聯(lián)系制備Fe（OH）2的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在教學(xué)鐵的化合物時，一般都會讓學(xué)生探究圖2裝置的實(shí)驗(yàn)。這是Fe（OH）2制備實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)裝置，該裝置的優(yōu)點(diǎn)在于能較長時間觀察到白色絮狀沉淀。教師要讓學(xué)生說明利用該裝置得到Fe（OH）2的具體操作步驟，并讓學(xué)生思考為什么Fe（OH）2白色沉淀能夠保持較長時間。這個裝置對2018高考新課標(biāo)Ⅰ理綜26題化學(xué)實(shí)驗(yàn)題的解題是否有所啟示呢？能否通過認(rèn)識“Fe（OH）2白色沉淀能夠保持較長時間”而發(fā)現(xiàn)2018高考新課標(biāo)Ⅰ理綜26題第（4）小問“指出裝置d可能存在的缺點(diǎn)”的答案呢？教師要引導(dǎo)學(xué)生對這些問題進(jìn)行認(rèn)真的研究，以培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

二、創(chuàng)設(shè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，直擊化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)

高中化學(xué)課堂的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、思維能力和自學(xué)能力，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。教師在教學(xué)過程中可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行操作，促使學(xué)生由表象進(jìn)行事物本質(zhì)的探究，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。例如，在教學(xué)鐵及其化合物時，筆者嘗試過通過如下的拓展引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入探究。

【案例1】草酸亞鐵可用作照相顯影劑和制藥工業(yè)，它難溶于水，在空氣中易被氧化。實(shí)驗(yàn)室中可用硫酸亞鐵（FeSO4）和草酸（H2C2O4）在如圖3裝置制備草酸亞鐵晶體（FeC2O4·2H2O）。（1）裝置B的名稱是（ ? ），裝置C中盛放的試劑是（ ? ），裝置D的作用是（ ? ）。（2）實(shí)驗(yàn)過程中，欲將配制的FeSO4溶液和H2C2O4溶液混合，操作方法是（ ? ），此時，發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式為（ ? ）。（3）本實(shí)驗(yàn)選取H2C2O4溶液而不選取Na2C2O4溶液的原因是（ ? ）。

教學(xué)過程總是變化無窮的，在不同的背景中用到同一個“實(shí)驗(yàn)原理”，是不是可以讓學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中熟能生巧呢？高考化學(xué)試題是化學(xué)核心素養(yǎng)的載體，平時的課堂教學(xué)何嘗不是在培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)？回到高考實(shí)驗(yàn)題，化學(xué)核心素養(yǎng)就會映入眼簾，有著實(shí)驗(yàn)原理的理解、有著實(shí)驗(yàn)試劑和儀器的名稱與選用、有著規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作，甚至還有著實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計等。要將這些基本技能融為一體，學(xué)生要理解實(shí)驗(yàn)程序、認(rèn)識實(shí)驗(yàn)裝置、獲取相關(guān)信息、解讀實(shí)驗(yàn)原理、設(shè)計與評價實(shí)驗(yàn)方案，這意味著是在運(yùn)用實(shí)驗(yàn)原理、比較實(shí)驗(yàn)方法、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果等基礎(chǔ)上用嚴(yán)密的邏輯思維解決實(shí)際問題。因此，高考化學(xué)試題是引導(dǎo)化學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的風(fēng)向標(biāo)，是教師通過試題看本質(zhì)的重要依據(jù)之一。

三、備戰(zhàn)高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)，融合化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)

透過高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)題，可以抓住基于能力和素養(yǎng)考查的實(shí)質(zhì)。因此，在化學(xué)課堂教學(xué)中，教師要大膽地創(chuàng)設(shè)情真意切的實(shí)驗(yàn)情境，讓學(xué)生感悟有價值的實(shí)際問題，將知識、情境、問題融合到實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，這才是培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的途徑。

例如，在教學(xué)Fe（OH）2的制備時，要告訴學(xué)生抓住幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)：一是防止FeSO4溶液中的Fe2+氧化，二是注意NaOH溶液中不能有氧氣，這是實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識。讓多數(shù)學(xué)生在熟悉的“課本內(nèi)容”中成長起來不太容易，但有時還是行之有效的。Fe（OH）2制備的關(guān)鍵在于與空氣隔絕，教師可以在課堂中引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維，提高認(rèn)識。

【案例2】某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)經(jīng)過討論，設(shè)計出了兩套能較長時間觀察Fe（OH）2沉淀顏色的裝置，如圖4。教師要讓學(xué)生說明這兩套裝置的特點(diǎn)，并說明具體的操作方法。如裝置Ⅱ是利用電解原理來達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡?，電極材料是鐵棒（Fe）和石墨棒（C），可讓學(xué)生說明：A極應(yīng)為什么材料，電解質(zhì)溶液可選用什么物質(zhì)，該實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備用來隔絕空氣的有機(jī)物有哪些等。

當(dāng)然，課堂教學(xué)并非是簡單地教學(xué)一個知識點(diǎn)、一個反應(yīng)原理，更重要的是用知識點(diǎn)、反應(yīng)原理去拓展學(xué)生的思路，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

總之，未來的化學(xué)考試評價將更加注重對化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的考查，實(shí)驗(yàn)試題也不例外。高考化學(xué)試題將從命題立意、載體選擇、問題設(shè)置和評價方式等方面進(jìn)行創(chuàng)新和發(fā)展，更多地關(guān)注學(xué)生的信息提取、質(zhì)疑存疑、釋疑解疑、感悟交流。這是試題抽象出來的學(xué)科核心素養(yǎng)和綜合品質(zhì)。因此，唯有站在高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)題特點(diǎn)的高度上進(jìn)行思考，化學(xué)課堂教學(xué)才能有效，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)探究才能高效。

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