基于核心素養(yǎng)的實驗復(fù)習(xí)課教學(xué)

何玲麗

[摘? ?要]傳統(tǒng)的化學(xué)實驗復(fù)習(xí)教學(xué)以師生共同回顧課本實驗、學(xué)生紙上練習(xí)的形式展開，缺乏對學(xué)生思維的引導(dǎo)，不利于學(xué)生的終身發(fā)展。以“CO2實驗的再探究”教學(xué)為例，通過質(zhì)疑、比較、反思等方法引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)而解決問題。同時復(fù)習(xí)了化學(xué)實驗氣體制取中材料、裝置的選擇及改進(jìn)等知識點，示范了實驗評價、實驗改進(jìn)、實驗創(chuàng)新的思維動態(tài)過程，展示了如何在實驗復(fù)習(xí)課教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

[關(guān)鍵詞]核心素養(yǎng);CO2實驗;復(fù)習(xí)課;實驗改進(jìn)

[中圖分類號]? ?G633.8? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]? ?A? ? ? ? [文章編號]? ?1674-6058（2019）20-0061-03

《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》確認(rèn)了人文底蘊(yùn)、科學(xué)精神、學(xué)會學(xué)習(xí)、健康生活、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、實踐創(chuàng)新等六大素養(yǎng)，具體細(xì)化為人文積淀、理性思維、批判質(zhì)疑、勇于探究、社會責(zé)任、問題解決等18個要點。隨著學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)在各個學(xué)段各門學(xué)科中的落實，化學(xué)實驗復(fù)習(xí)教學(xué)也應(yīng)有所變革。實驗復(fù)習(xí)課教學(xué)應(yīng)以學(xué)生發(fā)展為本，關(guān)注學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，以科學(xué)探究、實踐創(chuàng)新為核心的教學(xué)模式展開，在課堂上給予學(xué)生活動、思考、討論、表達(dá)的空間，關(guān)注學(xué)生自我認(rèn)知的建構(gòu)。同時，實驗復(fù)習(xí)課教學(xué)的評價機(jī)制也應(yīng)關(guān)注對科學(xué)探究、實驗改進(jìn)、實驗創(chuàng)新、語言表達(dá)、深層次思維等的考查。這樣的實驗復(fù)習(xí)課教學(xué)才能成為提高學(xué)生科學(xué)精神、實踐創(chuàng)新等素養(yǎng)的有效平臺。

基于此，筆者對中考化學(xué)實驗復(fù)習(xí)課教學(xué)中的一小塊內(nèi)容——“氣體的制取和收集”的教學(xué)形式進(jìn)行創(chuàng)新：以課本中的CO2實驗為基礎(chǔ)進(jìn)行再探究，讓學(xué)生在實驗的回顧、反思、改進(jìn)、創(chuàng)新中歸納整理氣體制取和收集的依據(jù)和方法，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。

一、教學(xué)設(shè)計的整體思路和框架

CO2應(yīng)用廣泛，如滅火、制純堿、人工降雨等。了解CO2的性質(zhì)和制取是初中生必須掌握的基本知識。除了CO2，還有多種氣體，如氧氣、甲烷等，在生產(chǎn)生活中都有著重要的作用，因此要求學(xué)生能靈活運(yùn)用氣體的制取裝置和方法，甚至能根據(jù)實際需要改進(jìn)裝置和方法，深刻理解氣體的制取原理，能分辨各種制取方法的優(yōu)劣。為了使學(xué)生能熟練掌握各種氣體的制取方法，清楚各種制取方法的優(yōu)劣，培養(yǎng)科學(xué)精神、實踐創(chuàng)新等素養(yǎng)，本課的教學(xué)設(shè)計圍繞一個核心和三個方面來展開。

一個核心：圍繞課本的CO2實驗，以批判質(zhì)疑為核心，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。

三個方面：通過CO2的反應(yīng)原理復(fù)習(xí)氣體制取時材料選擇方面的注意事項;通過回顧C(jī)O2的發(fā)生裝置，總結(jié)發(fā)生裝置的選擇原則及裝置的改進(jìn);通過回顧C(jī)O2的收集裝置，復(fù)習(xí)選擇氣體收集裝置時需考慮的因素，引導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)和完善收集裝置。

教學(xué)框架：

二、教學(xué)過程

素質(zhì)教育背景下的課堂教學(xué)文化的外在表征包含4個維度：課堂創(chuàng)新性、主體能動性、教學(xué)開放性、內(nèi)部規(guī)范性。這4個維度可以從教師的課堂環(huán)節(jié)的設(shè)計意圖、引導(dǎo)內(nèi)容、學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)行為表現(xiàn)進(jìn)行觀察。下面筆者從教師引導(dǎo)、學(xué)生行為以及教學(xué)設(shè)計意圖等方面展示本課的具體教學(xué)過程。

1.藥品

[課本回顧]有下列四種藥品：石灰石、純堿、稀鹽酸、稀硫酸，實驗室制取CO2應(yīng)選擇哪些藥品呢？

學(xué)生依據(jù)原先課本所學(xué)選擇石灰石和稀鹽酸。

[原理剖析]為何不選其他兩種藥品？

學(xué)生從反應(yīng)速率、生成物溶解性、反應(yīng)能否持續(xù)進(jìn)行等角度分析原因。

[困難挑戰(zhàn)]其他兩種藥品真的不行嗎？能否挑戰(zhàn)不可能？

學(xué)生從反應(yīng)物濃度、反應(yīng)物顆粒大小等角度出發(fā)挑戰(zhàn)不可能。

[聯(lián)系生活]在家中可用什么原料制取CO2？

從生活中搜索原料，如雞蛋殼和醋、汽水等。

設(shè)計意圖：鼓勵學(xué)生質(zhì)疑，引導(dǎo)學(xué)生分析“不可行”的原因，進(jìn)而想出改進(jìn)方法;鼓勵學(xué)生聯(lián)系生活實際，讓學(xué)生體會科學(xué)源自于生活、應(yīng)用于生活。

2.發(fā)生裝置

[課本回顧]展示課本出現(xiàn)過的發(fā)生裝置：

學(xué)生選擇發(fā)生裝置并從反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)條件等分析選擇的原因。

[課堂生成]比較裝置A、C的優(yōu)缺點。

學(xué)生認(rèn)為A裝置能控制反應(yīng)的發(fā)生和停止。

[原理剖析]教師讓學(xué)生就裝置A談?wù)勅绾慰刂品磻?yīng)的發(fā)生和停止。學(xué)生在分析時發(fā)現(xiàn)裝置A只能通過增加液體反應(yīng)的量或調(diào)節(jié)液體反應(yīng)物的滴加速率來控制反應(yīng)速率。而要控制反應(yīng)的發(fā)生和停止，必須要控制兩反應(yīng)物的接觸和隔離。

[實驗驗證]出示事先準(zhǔn)備好的裝置A讓學(xué)生進(jìn)行實驗，探究能否控制反應(yīng)的發(fā)生和停止。

[實驗創(chuàng)新]你能設(shè)計某反應(yīng)裝置以控制反應(yīng)的發(fā)生和停止嗎？

學(xué)生從隔離反應(yīng)物的角度優(yōu)化實驗裝置，得到裝置D。

設(shè)計意圖：引導(dǎo)學(xué)生分析問題，發(fā)現(xiàn)問題;及時抓住課堂生成，挖掘?qū)W生的深層次思維，實現(xiàn)實驗創(chuàng)新。

3.收集裝置

[課本回顧]從課本中出現(xiàn)過的熟悉的裝置D、E、F中選擇CO2的收集裝置，并分析選擇的原因。

學(xué)生從氣體的溶解性、密度及是否與水反應(yīng)等角度考慮，選擇裝置E。教師引導(dǎo)學(xué)生回顧排水法集氣和排空氣法集氣的適用條件。

[實驗改進(jìn)]改變排氣法收集裝置，如圖G、H，讓學(xué)生談收集方法。

[困難挑戰(zhàn)]改變排水法收集裝置，如圖J，讓學(xué)生挑戰(zhàn)不可能。

學(xué)生從油封、升溫或排CO2飽和溶液的角度改進(jìn)實驗裝置，將排水法的概念拓展到排液法，其中之一的挑戰(zhàn)結(jié)果如圖K所示。

[實驗評價]學(xué)生從氣體純度、實驗現(xiàn)象、操作簡便程度等角度比較兩種集氣方法。教師進(jìn)一步升華裝置，得到裝置L，集除雜和收集于一體。學(xué)生從化學(xué)反應(yīng)及氣體路徑的角度分析裝置原理。

設(shè)計意圖：通過變換裝置，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)掘排氣法集氣的本質(zhì);對學(xué)生的原概念“排水法集氣”進(jìn)行拓展，打開學(xué)生思維，比較兩種集氣法，為下一節(jié)“氣的體除雜”做好鋪墊;進(jìn)一步改進(jìn)裝置，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注裝置改進(jìn)細(xì)節(jié)。

4.課堂小結(jié)

總結(jié)改進(jìn)CO2制取裝置的思維歷程，布置課后作業(yè)：①思考發(fā)生裝置A和C的氣密性檢查方法;②告知CH4氣體的制取原理，請學(xué)生思考制取裝置。

設(shè)計意圖：總結(jié)實驗評價、改進(jìn)的思維過程。

三、教學(xué)反思和展望

在CO2實驗的復(fù)習(xí)教學(xué)設(shè)計和實施過程中，不止關(guān)注“是什么”，更關(guān)注“為什么”“怎么辦”，從而提高學(xué)生的理性思維以及批判質(zhì)疑、解決問題等能力;以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、實驗創(chuàng)新能力為主線，發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)。

其一，以找差異為教學(xué)策略，尋找問題根源，培養(yǎng)學(xué)生的理性思維、批判質(zhì)疑的科學(xué)精神。

科學(xué)是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模挥凶鹬厥聦嵑妥C據(jù)，多角度、辯證地分析問題，才能更好地讀懂實驗。如發(fā)生裝置的復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)，教師讓學(xué)生比較裝置A、C的優(yōu)缺點。學(xué)生出現(xiàn)認(rèn)知錯誤時，教師除了引導(dǎo)學(xué)生分析外，還拿出事先準(zhǔn)備好的器材讓學(xué)生當(dāng)場實驗。

其二，以課本實驗為教學(xué)起點，分析優(yōu)劣，優(yōu)化方案，培養(yǎng)學(xué)生解決問題和實驗創(chuàng)新的能力。

善于發(fā)現(xiàn)問題、有解決問題的興趣和熱情是學(xué)習(xí)的動力，改進(jìn)和創(chuàng)新可以使學(xué)生體驗到學(xué)習(xí)的快樂，反過來激起學(xué)習(xí)的熱情。本課教學(xué)緊扣課本，讓學(xué)生對課本實驗進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)問題，提出改進(jìn)的方法，實現(xiàn)實驗創(chuàng)新。

如原料選擇環(huán)節(jié)，讓學(xué)生就材料的組成、性質(zhì)，確定藥品的選取和特定條件下對材料的創(chuàng)新處理;分析發(fā)生裝置的適用條件和優(yōu)劣，設(shè)計優(yōu)化方案，預(yù)想使用效果，并據(jù)此提出改進(jìn)措施;從收集裝置的選擇、改進(jìn)、變式，幫助學(xué)生建構(gòu)更完善的集氣概念。整塊內(nèi)容在思維教學(xué)上幾乎涵蓋了分析、綜合、抽象、概括、比較、判斷、假設(shè)、推理、直覺、想象等所有中小學(xué)的思維教學(xué)內(nèi)容。

其三，以充分展現(xiàn)學(xué)生主體地位為教學(xué)形式，培養(yǎng)學(xué)生勤于反思、勇于探究的素養(yǎng)。

學(xué)生的學(xué)習(xí)過程不應(yīng)是教師的灌輸過程，而應(yīng)是學(xué)生的自我探究、體驗、獲取知識的過程。本課教學(xué)，教師真正做到了把學(xué)的權(quán)利還給學(xué)生，把想的時間交給學(xué)生，把說的機(jī)會讓給學(xué)生。學(xué)生在課堂上能順利展開反思、討論，在交流中讓思維發(fā)生碰撞，并形成豐碩的思維成果。本節(jié)實驗課，教師的作用只是引導(dǎo)和點撥，教師通過“是什么”“為什么”“怎么辦”等一系列問題，使教學(xué)環(huán)環(huán)緊扣，逐步推進(jìn)。在學(xué)生的質(zhì)疑中發(fā)現(xiàn)新問題，在討論、表達(dá)中解決新問題。這與王帥教授闡述的國外高階思維教學(xué)方式不謀而合。

其四，以CO2實驗的復(fù)習(xí)為載體，強(qiáng)化思考方向和思維流程，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

本節(jié)實驗復(fù)習(xí)課在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生嘗試了從物質(zhì)的顆粒大小、濃度大小、溶解性等角度選擇合適的物質(zhì)進(jìn)行實驗;嘗試了從收集的氣體的純度、裝置的復(fù)雜程度、操作的簡便程度、環(huán)保程度等角度評價實驗方案;嘗試了從反應(yīng)速率的控制、反應(yīng)發(fā)生和停止的控制等角度改進(jìn)實驗;嘗試了分析問題根源，抓住弊端所在進(jìn)行實驗的改進(jìn)與創(chuàng)新。整堂課下來，學(xué)生自主完成了實驗選材、實驗評價、實驗改進(jìn)、實驗創(chuàng)新的動態(tài)思維過程，掌握了今后處理此類問題的思維方法。

最后，本節(jié)實驗復(fù)習(xí)課教學(xué)不僅對提高學(xué)生的核心素養(yǎng)有較好的典范作用，還對教師的專業(yè)知識也提出了較高的要求。在課堂教學(xué)中，親近學(xué)生，發(fā)掘來自于學(xué)生的資源;優(yōu)化教學(xué)手段，實現(xiàn)教學(xué)相長，提高教師的專業(yè)素養(yǎng)，是一個任重道遠(yuǎn)的課題。

（責(zé)任編輯 羅? ?艷）