高三復習課如何提高學生的綜合實驗能力

蘇華慶

摘 要：化學實驗是化學學科的特征，化學實驗對于全面發(fā)展學生的核心素養(yǎng)有著極為重要的作用，為此，化學實驗題在評價學生化學學習水平中占有非常大的比重。由于化學實驗題所涉及的知識面比較廣、考查形式靈活多樣、對學生的能力考查全面，因此，學生的得分率不高，是學生普遍認為的難點。本文總結(jié)了高考試題的現(xiàn)狀，并針對高三的具體情況提出了詳細的復習策略。

關鍵詞：實驗教學;知識的結(jié)構化;高考實驗;教學策略

化學是以實驗為基礎的學科，化學實驗在生產(chǎn)、科研以及學生的化學知識建構方面均占有非常重要的地位?；瘜W核心素養(yǎng)的前3個方面“宏觀辨識與微觀探析”“變化的觀念與平衡的思想”“證據(jù)推理與模型認知”是要求學生形成的化學學科的思想和方法，都要基于實驗來實現(xiàn)，而實踐層面的“科學探究與創(chuàng)新意識”的培養(yǎng)，更要立足于實驗，因此實驗在全國各地歷年的高考考查中必然占有重要的地位。

一、高考題對于學生實驗能力的考查概況

高考現(xiàn)狀：實驗題一般不低于24分;總體得分率較低，以天津卷為例，特別是大題得分率很難超過0.4（7.2/18）。

試題的特點：所涉及的知識面比較廣、考查形式靈活多樣、對學生的能力考查全面。

高考命題的基本理念：依據(jù)高校人才選拔要求和國家課程標準，科學設計命題內(nèi)容，增強基礎性、綜合性，著重考查學生獨立思考和運用所學知識分析問題、解決問題的能力。2019年教育部考試中心針對新一輪課程改革制訂了《中國高考評價體系》，包括：“一核、四層、四翼”?！耙缓恕睘榭疾槟康模礊槭裁纯?，包括立德樹人、服務選才、引導教學。“四層”為考查內(nèi)容，即考什么，包括必備知識、關鍵能力、學科素養(yǎng)、核心價值?！八囊怼睘榭疾橐?，回答“怎么考”，試題要具有基礎性、綜合性、應用性、創(chuàng)新性。

“四層”中必備知識和關鍵能力是學生學科素養(yǎng)形成的關鍵所在。其中關鍵能力包括理解與辨析、分析與推測、探究與創(chuàng)新、歸納與論證。其中理解與辨析中掌握基礎知識、獲取有關信息;分析與推測中分析物質(zhì)的性、預測反應現(xiàn)象、推斷反應結(jié)果;探究與創(chuàng)新中設計探究方案、描述實驗現(xiàn)象、分析實驗數(shù)據(jù)，評價探究方案;歸納與論證方面識別有效數(shù)據(jù)、處理轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)這些方面都是需要我們通過實驗來培養(yǎng)學生的。

高考評價體系的“四翼”。基礎性包括基礎知識、基本技能、基本方法、基本操作。應用性包括解釋生活中的現(xiàn)象、解決生產(chǎn)中問題、闡釋社會中熱點、解答實驗中疑問。綜合性包括學科內(nèi)綜合、學科間綜合、方法綜合、形式綜合。創(chuàng)新性包括內(nèi)容創(chuàng)新、形式創(chuàng)新、方法創(chuàng)新、思維創(chuàng)新。

二、高考實驗題的復習策略

教師首先要清楚考什么，怎么考，為此要系統(tǒng)研究本省市實驗題的命題立意、特點、所涵蓋的基礎知識、基本技能、研究《普通高中化學課程標準》對應的水平要求、研究中國高考的評價體系。要從能力角度要清楚學生必須具備什么能力，包括審題能力，獲取信息的能力，知識遷移、應用能力，語言準確表述能力，裝置設計、繪制能力，實驗方案的設計及評價能力，數(shù)據(jù)處理及分析能力，數(shù)據(jù)讀取、記錄、計算及誤差分析，當然這些能力必須要建立在扎實的基礎之上。

實驗所需要基本知識和技能主要可歸納為9個方面的內(nèi)容，包括：①常用儀器;②試劑保存;③基本操作;④物質(zhì)檢驗;⑤分離提純;⑥氣體制備;⑦數(shù)據(jù)處理及分析;⑧語言規(guī)范表述;⑨實驗方案的設計及評價。

基本原則：在教學內(nèi)容上注重知識的系統(tǒng)性與結(jié)構化;在教學方法上要善于設疑，激活學生的思維。要注重知識方法提升與典型題例剖析相結(jié)合。下面以語言的準確描述、實驗方案的設計及評價兩個方面為例進行具體闡述。

（一）語言的準確表述

語言準確表述一般涉及4類：操作類、物質(zhì)檢驗類、實驗現(xiàn)象全面描述類、作用原因類。我們應借助具體的情境由學生歸納總結(jié)方法和注意事項：

1.操作類

如氣密性檢驗，先讓學生思考、討論氣密性檢驗的一般原理，利用對密封氣體的壓強改變產(chǎn)生現(xiàn)象。然后讓學生總結(jié)操作的關鍵思路，即：首先密封住一些氣體→然后改變所密封氣體的壓強→敘述現(xiàn)象三步。

再如：如何用含少量SiO2雜質(zhì)的CuSO4固體混合物制得CuSO4·5H2O？應圍繞：制取熱飽和溶液（加熱溶解）→趁熱過濾→降溫結(jié)晶→過濾洗滌這樣的流程進行具體描述。

關于操作類的描述，一定要注意培養(yǎng)學生敘述時要注意實驗操作的連續(xù)性，為此，必須將自己置身其中。

2.物質(zhì)檢驗類

物質(zhì)檢驗包括離子檢驗和氣體檢驗及有機物的檢驗。離子檢驗除了考慮單一離子如Fe3+Fe2+Ba2+Cu2+NH4+X-SO42-，還要考慮混合體系中離子的檢驗：如Fe3+Fe2+混合體系中Fe2+的檢驗;分析時還要考慮陰離子的影響如溶液是否還Cl-或NO3-或SO42-;SO42-SO32-混合體系中SO42-的檢驗，如天津卷2017高考題涉及，通過實驗證明Na2SO3藥品是否一部分變質(zhì)？再如Cl-、SO42-混合體系中Cl-的檢驗。

3.實驗現(xiàn)象全面描述類

讓學生思考回顧CH4與Cl2的反應現(xiàn)象，Cu與稀硝酸的反應現(xiàn)象，總結(jié)如何才能做到不漏？思維的有序性：描述現(xiàn)象時可以按照空間順序、時間順序、固液氣三態(tài)順序。

4.作用原因類

如礦石粉碎的原因、攪拌的原因;恒壓滴液漏斗的作用;水浴加熱的原因。在回答這方面內(nèi)容時，要指導學生分兩個層次進行回答，先回答這樣操作帶來的直接結(jié)果，再回答為什么要進行這樣的操作。如礦石粉碎的原因是，增大接觸面積，以提高物質(zhì)的浸出率或加快反應速率。

（二）實驗方案的設計及評價

我們知道這個方面的知識包含的面非常廣，且在試題測查中經(jīng)?？嫉綄W生。因此需要帶領學生系統(tǒng)梳理，深入剖析。

基本原則：科學性、簡約性、安全性、綠色性。

要注意的方面：我這里列出了12項：環(huán)境保護、防止倒吸、氣體驗純、物質(zhì)洗滌、防止影響、重復實驗、子經(jīng)濟、循環(huán)使用、平衡氣壓、產(chǎn)品純度、反應速率、原理的可行性。

這些方面也是考查我們學生化學能力。在這里以防止倒吸、物質(zhì)洗滌、平衡氣壓為例展開。

1.防止倒吸

防倒吸方面，可以圍繞以下三個問題展開教學：

首先讓學生回憶以前學過的防倒吸的例子有哪些？其次剖析倒吸的原因？思考防止倒吸的措施有哪些？

裝置1：用于防止熱氣體冷卻，或受熱不均勻引起的倒吸，如排水法收集O2后停止實驗。

裝置2、3：用于防止極易溶于水的氣體引起的倒吸。如NH3、SO2尾氣的吸收。

2.物質(zhì)洗滌

物質(zhì)洗滌包括三個方面：氣體洗滌、儀器洗滌、沉淀洗滌。

（1）氣體洗滌涉及氣體的凈化。圍繞氣體凈化時試劑的選取原則是什么？氣體凈化時氣體凈化的裝置有哪些？這些裝置裝什么狀態(tài)的試劑？

原則：不與氣體反應，不引入新雜，盡量不減少被提純的氣體的量。

裝置：洗氣瓶用于裝液體除雜試劑;U形管、干燥管、硬質(zhì)玻璃管用于裝固體除雜試劑。

歸納總結(jié)常考的氣體除雜方法（括號內(nèi)為雜質(zhì)），如CH4（C2H4）、CO2（HCl）、SO2（HCl）、H2S（HCl）、Cl2（HCl）、C2H2（H2S）、C2H4（SO2）。

（2）沉淀洗滌

圍繞為什么洗？用什么洗？如何洗？怎樣證明已洗凈？帶領學生梳理。

若要固體，洗滌沉淀的目的是除去固體表面的可溶性雜質(zhì);若要濾液，洗滌過濾所得殘渣的目的是把有用的物質(zhì)盡可能洗出來。

我們經(jīng)?？梢杂靡韵聨追N：①蒸餾水;②冷水、熱水;③有機溶劑，如酒精等;④該物質(zhì)的飽和溶液。讓學生討論分析用這些試劑洗滌沉淀的目的或優(yōu)點是什么。

洗滌方法：沿玻璃棒向漏斗中注入蒸餾水至水浸沒沉淀，靜置待水自然流下后，再重復2～3次。

檢驗沉淀洗凈的方法：取最后一次洗滌液少許于試管中，滴加……溶液，若出現(xiàn)……的現(xiàn)象，說明沉淀已洗凈。

3.平衡氣壓

讓同學們分析，這些裝置為什么要平衡氣壓？又如何平衡氣壓？

一是用分液漏斗組裝反應器或進行分液操作（1、2），平衡氣壓的作用是便于液體順利下來;再有就是氣排液量氣（3、4、5），氣排液量氣目的是欲測得室溫，1標準大氣壓下收集到的氣體的體積。措施是等氣體恢復室溫、調(diào)整液面高度，使左右或內(nèi)外液面相平，然后平視讀數(shù)。

總之，作為畢業(yè)班教師，為了充分發(fā)揮化學實驗的育人功能，要深入研究《普通高中化學課程標準》，深刻剖析近幾年高考試題的立意、難度、問題視角、涵蓋的知識、能力考查策略;將龐雜的化學實驗知識系統(tǒng)化、結(jié)構化、主題化，筑牢學生實驗的根基;要精心設計教學，在對比中澄清知識、在問題中發(fā)展認識，由于學生的思維活動是在他們感到迫切需要解決新問題時開始，因此在教學中還應充分發(fā)揮實驗設疑作用，使實驗內(nèi)容和所學知識具體化、問題化，激發(fā)學生的積極思維狀態(tài)。在典型題例的剖析中感知策略、在探究中增強創(chuàng)新精神和實踐能力。

參考文獻

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