□ 海南省海口市教育研究培训院 李 燕
在课堂教学中落实学科核心素养是新一轮教育改革的必然趋势,海南省2018年初中生毕业升学考试化学试题在体现基础性、诊断性、选拔性功能的同时,还很好地体现了导向性功能,能够引领初中化学教师关注化学学科核心素养,促进核心素养融入课堂教学。本文通过对海南省2018年初中生毕业升学考试化学试题中三道经典试题的详细解析,让老师们能够更好地理解试题的导向性,帮助老师实现课堂教学转型。
1.第19题解析。【试题呈现】现有一份氧元素质量分数为89.5%的过氧化氢溶液,加入MnO2充分反应后,得到液体的质量为90g(不考虑操作过程中液体的损失),则生成氧气的质量为_____g(精确到小数点后1位)。
【试题分析】
【解题思路及步骤】
思路一:元素守恒。
解法1:根据反应前后溶液中氢元素守恒可以列式 10.5%(90g+x)=
解法2:反应前后中氧元素的变化关系如下
m(反应前溶液中的氧)=m(反应后液体中的氧)+m(氧气)
据此可以列等式
思路二:质量守恒。
由于反应前后质量存在如下关系m(反应前溶液)=m(反应后液体)+m(氧气),反应后液体为90g,只要算出反应前溶液的质量,就可以求出产生氧气的质量。
反应前溶液质量:10g÷10.5%=95.24g
生成氧气的质量:95.24g—90g=5.24g
【学科素养解析】从上述分析过程我们可以看到,从试题解读到分析信息、形成思路、解决问题,需要学生运用以下相关学科素养。
【教学导向】这道试题的关键核心素养是守恒观、元素观、微粒观、变化观和质量分数的理解运用,所以教师在教学过程中要注重对化学观念的教学,还要认识到学科观念的形成并不简单,需要长期的积累和不断地强化。学科观念的形成能够让学生更加深入、全面地认识化学,也有助于学生更加精准地看到问题的本质,更快速有效地找出解决问题的办法。
2.第21题解析。【试题呈现】为了探究金属与酸反应的规律,某实验小组进行了如下实验,取等质量的铁片、镁片、锌片,分别与等体积、等浓度的稀盐酸反应,用温度传感器测得反应温度变化曲线如图所示。
(1)请分析反应中温度升高的原因;
(2)根据曲线总结出金属活动性的相关规律。
【试题分析】这道试题以金属和酸的反应为载体,考查学生是否清楚金属与酸反应会放出热量,考查学生能否根据数字化实验所得到的数据图形归纳总结出相关的变化规律。
在实际教学中,学习金属与酸反应时,一般对实验现象的观察集中在“能否反应”和“反应的剧烈程度”两个方面,而“反应过程中的能量变化”并不是学习的重点,有的教材提到了这一点,但并不在《金属》这一单元,而有的版本教材则没有单独提出金属与酸反应会放出热量,这就给学生回答问题造成了一定的难度。
【学科素养解析】这道试题的解答,要求学生一定要有真实的实验感知,这是看实验视频或听教师讲解不可能得到的。其次,学生要具有一定的数据分析能力、证据推理能力和模型认知能力,根据图像信息,结合金属活动顺序表中隐含的信息“金属越活泼,与酸的反应越剧烈”,得出新的规律“金属越活泼,与酸的反应放出的热量越多”,同时还要有控制变量的思想,即总结规律时必须有“在相同条件下”的前提。
【教学导向】通过这道试题,希望老师们能够认识到真实体验化学实验的重要性,学生对化学实验的观察不仅仅是“看”,还应该有“听”“闻”“摸”,这样才能实现多感官同时作用,带给学生以最深刻的记忆和最真实的感受,让化学变得更加真实和生动,也更加具有魅力。
3.第22题解析。【试题呈现】某实验小组进行了如下系列实验。根据下图回答问题。
(1)写出图中仪器 a的名称_____________;
(2)实验室制备二氧化碳的发生装置可选用(填序号),反应的化学方程式为_____________;
(3)二氧化碳通入氢氧化钠溶液中无明显现象。该实验小组的同学为了使二氧化碳与氢氧化钠溶液反应产生明显现象,用烧瓶收集二氧化碳后,按D装置进行实验,挤压胶头滴管(胶头滴管中盛有浓的氢氧化钠溶液),打开止水夹,形成红色喷泉。
在跟骨骨折的治疗过程中,患者戒烟、控制好血糖、通畅引流、术后切口冷敷、根据切口情况及时行高压氧舱治疗等可明显降低术后皮肤坏死的发生率,术后足踝功能有明显改善[7-8]。需要注意的是,该创面敷料不能取代彻底清创、抗感染治疗。切口创面需要彻底清创,同时保证清创后能引流通畅,适当挤压切口周边,保证充分排除渗出,可结合创面敷料一起使用[9-10]。
有同学提出疑问,该实验中二氧化碳减少是否能证明二氧化碳确实与氢氧化钠发生了反应?
①若二氧化碳与氢氧化钠发生了反应,则需要证明反应后的溶液中有_________生成。请你设计实验证明(简要说明操作、现象和结论)_____________;
②对于无明显现象的反应,根据化学反应的基本特征,应如何证明其发生了化学反应?请写出你的设计思路_____________。
【试题分析】这道试题的第(1)(2)小题,属于基础试题,故不做解析,在此主要分析第(3)小题。由于形成的喷泉仍然是红色的,说明进入烧瓶中的溶液仍然是碱性的,所以有学生认为这不足以说明CO2与氢氧化钠发生了反应,要设计实验证明CO2与氢氧化钠确实发生了反应。从化学反应发生的本质来看,就是要证明有新物质生成,即证明有Na2CO3生成,或证明有生成。在初中阶段,验证有两种方法:①加入酸有能使澄清石灰水变浑浊的气体产生,②加入Ca2+、Ba2+产生白色沉淀。
但对于此题而言,学生在答题时还必须考虑的一个因素是NaOH有可能过量,此时问题就变成了“当NaOH和Na2CO3共存时如何检验Na2CO3?”
【学科素养解析】学生在解答此题时,对于常见酸碱盐之间的转化要比较熟练,同时能够规范的运用化学用语进行表达,对于化学反应的本质要有非常清晰和深刻的认识,具体素养如下图所示:
【教学导向】这道试题在考查实验方案设计的基础上,对学生提出了更高的要求,即要求学生能够站在更高的层面上去总结和归纳实验探究的设计思路,这种能力的培养需要教师在日常进行实验教学时,注意挖掘实验的探究要素,引导学生进行深度思考,有效培养学生的分析、探究和思维能力。
1.增强学科认知。教材上的知识是外显的,而学科素养却是隐含在知识背后的。教师在备课时,应认真研究、深入思考,将内隐于知识中的学科素养挖掘出来,这样在课堂教学中才能真正落实以素养为目标。
2.重视实验教学。实验是化学学科的基础,但是课堂教学中的实验却往往流于形式,以视频代替实验、只关注实验结果、忽视过程、忽略实验背后的化学原理和规律,是实验教学中常见的问题。缺乏真实的感受、缺少深度的思考,科学探究能力的培养难以落实。所以,在课堂教学中,教师应尽量创造条件,让学生亲自动手进行实验操作,并认真研究实验的探究价值,引导学生进行深度思考,让科学探究能力能够得到切实发展。
3.课堂教学转型。学科素养是在学生的学习活动中逐渐形成的,仅靠老师的讲解是无法培养的。所以在课堂教学中要让学科核心素养真实落地,就必须让课堂教学从 “关注教师的教”变成 “关注学生的学”,从“关注结果”变成“关注过程”,从“关注知识”变成“关注学科素养”。为此,课堂教学中教师应该设计活动、问题,让学生积极思考、主动参与,鼓励学生积极展示,引导学生相互合作,真正落实“以学生为本”的课堂。
诚然,学生的智力水平和能力结构差异是客观存在的,这种差异无法通过教学手段消除。但我们可以采取科学、有效的教学措施,通过落实学科素养,提升学生的学习能力,从而让每一位学生都能获得最大程度的发展,这才是化学教学的本真所在。