基于核心素养的实验复习课教学

何玲丽

[摘   要]传统的化学实验复习教学以师生共同回顾课本实验、学生纸上练习的形式展开，缺乏对学生思维的引导，不利于学生的终身发展。以“CO2实验的再探究”教学为例，通过质疑、比较、反思等方法引导学生发现问题，进而解决问题。同时复习了化学实验气体制取中材料、装置的选择及改进等知识点，示范了实验评价、实验改进、实验创新的思维动态过程，展示了如何在实验复习课教学中培养学生的核心素养。

[关键词]核心素养;CO2实验;复习课;实验改进

[中图分类号]   G633.8        [文献标识码]   A        [文章编号]   1674-6058（2019）20-0061-03

《中国学生发展核心素养》确认了人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新等六大素养，具体细化为人文积淀、理性思维、批判质疑、勇于探究、社会责任、问题解决等18个要点。随着学生核心素养的培养在各个学段各门学科中的落实，化学实验复习教学也应有所变革。实验复习课教学应以学生发展为本，关注学生核心素养的培养，以科学探究、实践创新为核心的教学模式展开，在课堂上给予学生活动、思考、讨论、表达的空间，关注学生自我认知的建构。同时，实验复习课教学的评价机制也应关注对科学探究、实验改进、实验创新、语言表达、深层次思维等的考查。这样的实验复习课教学才能成为提高学生科学精神、实践创新等素养的有效平台。

基于此，笔者对中考化学实验复习课教学中的一小块内容——“气体的制取和收集”的教学形式进行创新：以课本中的CO2实验为基础进行再探究，让学生在实验的回顾、反思、改进、创新中归纳整理气体制取和收集的依据和方法，培养和发展学生的核心素养。

一、教学设计的整体思路和框架

CO2应用广泛，如灭火、制纯碱、人工降雨等。了解CO2的性质和制取是初中生必须掌握的基本知识。除了CO2，还有多种气体，如氧气、甲烷等，在生产生活中都有着重要的作用，因此要求学生能灵活运用气体的制取装置和方法，甚至能根据实际需要改进装置和方法，深刻理解气体的制取原理，能分辨各种制取方法的优劣。为了使学生能熟练掌握各种气体的制取方法，清楚各种制取方法的优劣，培养科学精神、实践创新等素养，本课的教学设计围绕一个核心和三个方面来展开。

一个核心：围绕课本的CO2实验，以批判质疑为核心，培养和发展学生的核心素养。

三个方面：通过CO2的反应原理复习气体制取时材料选择方面的注意事项;通过回顾CO2的发生装置，总结发生装置的选择原则及装置的改进;通过回顾CO2的收集装置，复习选择气体收集装置时需考虑的因素，引导学生改进和完善收集装置。

教学框架：

二、教学过程

素质教育背景下的课堂教学文化的外在表征包含4个维度：课堂创新性、主体能动性、教学开放性、内部规范性。这4个维度可以从教师的课堂环节的设计意图、引导内容、学生的课堂学习行为表现进行观察。下面笔者从教师引导、学生行为以及教学设计意图等方面展示本课的具体教学过程。

1.药品

[课本回顾]有下列四种药品：石灰石、纯碱、稀盐酸、稀硫酸，实验室制取CO2应选择哪些药品呢？

学生依据原先课本所学选择石灰石和稀盐酸。

[原理剖析]为何不选其他两种药品？

学生从反应速率、生成物溶解性、反应能否持续进行等角度分析原因。

[困难挑战]其他两种药品真的不行吗？能否挑战不可能？

学生从反应物浓度、反应物颗粒大小等角度出发挑战不可能。

[联系生活]在家中可用什么原料制取CO2？

从生活中搜索原料，如雞蛋壳和醋、汽水等。

设计意图：鼓励学生质疑，引导学生分析“不可行”的原因，进而想出改进方法;鼓励学生联系生活实际，让学生体会科学源自于生活、应用于生活。

2.发生装置

[课本回顾]展示课本出现过的发生装置：

学生选择发生装置并从反应物的状态、反应条件等分析选择的原因。

[课堂生成]比较装置A、C的优缺点。

学生认为A装置能控制反应的发生和停止。

[原理剖析]教师让学生就装置A谈谈如何控制反应的发生和停止。学生在分析时发现装置A只能通过增加液体反应的量或调节液体反应物的滴加速率来控制反应速率。而要控制反应的发生和停止，必须要控制两反应物的接触和隔离。

[实验验证]出示事先准备好的装置A让学生进行实验，探究能否控制反应的发生和停止。

[实验创新]你能设计某反应装置以控制反应的发生和停止吗？

学生从隔离反应物的角度优化实验装置，得到装置D。

设计意图：引导学生分析问题，发现问题;及时抓住课堂生成，挖掘学生的深层次思维，实现实验创新。

3.收集装置

[课本回顾]从课本中出现过的熟悉的装置D、E、F中选择CO2的收集装置，并分析选择的原因。

学生从气体的溶解性、密度及是否与水反应等角度考虑，选择装置E。教师引导学生回顾排水法集气和排空气法集气的适用条件。

[实验改进]改变排气法收集装置，如图G、H，让学生谈收集方法。

[困难挑战]改变排水法收集装置，如图J，让学生挑战不可能。

学生从油封、升温或排CO2饱和溶液的角度改进实验装置，将排水法的概念拓展到排液法，其中之一的挑战结果如图K所示。

[实验评价]学生从气体纯度、实验现象、操作简便程度等角度比较两种集气方法。教师进一步升华装置，得到装置L，集除杂和收集于一体。学生从化学反应及气体路径的角度分析装置原理。

设计意图：通过变换装置，引导学生发掘排气法集气的本质;对学生的原概念“排水法集气”进行拓展，打开学生思维，比较两种集气法，为下一节“气的体除杂”做好铺垫;进一步改进装置，引导学生关注装置改进细节。

4.课堂小结

总结改进CO2制取装置的思维历程，布置课后作业：①思考发生装置A和C的气密性检查方法;②告知CH4气体的制取原理，请学生思考制取装置。

设计意图：总结实验评价、改进的思维过程。

三、教学反思和展望

在CO2实验的复习教学设计和实施过程中，不止关注“是什么”，更关注“为什么”“怎么办”，从而提高学生的理性思维以及批判质疑、解决问题等能力;以培养学生的科学精神、实验创新能力为主线，发展学生核心素养。

其一，以找差异为教学策略，寻找问题根源，培养学生的理性思维、批判质疑的科学精神。

科学是严谨的，只有尊重事实和证据，多角度、辩证地分析问题，才能更好地读懂实验。如发生装置的复习环节，教师让学生比较装置A、C的优缺点。学生出现认知错误时，教师除了引导学生分析外，还拿出事先准备好的器材让学生当场实验。

其二，以课本实验为教学起点，分析优劣，优化方案，培养学生解决问题和实验创新的能力。

善于发现问题、有解决问题的兴趣和热情是学习的动力，改进和创新可以使学生体验到学习的快乐，反过来激起学习的热情。本课教学紧扣课本，让学生对课本实验进行比较，发现问题，提出改进的方法，实现实验创新。

如原料选择环节，让学生就材料的组成、性质，确定药品的选取和特定条件下对材料的创新处理;分析发生装置的适用条件和优劣，设计优化方案，预想使用效果，并据此提出改进措施;从收集装置的选择、改进、变式，帮助学生建构更完善的集气概念。整块内容在思维教学上几乎涵盖了分析、综合、抽象、概括、比较、判断、假设、推理、直觉、想象等所有中小学的思维教学内容。

其三，以充分展现学生主体地位为教学形式，培养学生勤于反思、勇于探究的素养。

学生的学习过程不应是教师的灌输过程，而应是学生的自我探究、体验、获取知识的过程。本课教学，教师真正做到了把学的权利还给学生，把想的时间交给学生，把说的机会让给学生。学生在课堂上能顺利展开反思、讨论，在交流中让思维发生碰撞，并形成丰硕的思维成果。本节实验课，教师的作用只是引导和点拨，教师通过“是什么”“为什么”“怎么办”等一系列问题，使教学环环紧扣，逐步推进。在学生的质疑中发现新问题，在讨论、表达中解决新问题。这与王帅教授阐述的国外高阶思维教学方式不谋而合。

其四，以CO2实验的复习为载体，强化思考方向和思维流程，培养学生自主学习的能力。

本节实验复习课在教师的引导下，学生尝试了从物质的颗粒大小、浓度大小、溶解性等角度选择合适的物质进行实验;尝试了从收集的气体的纯度、装置的复杂程度、操作的简便程度、环保程度等角度评价实验方案;尝试了从反应速率的控制、反应发生和停止的控制等角度改进实验;尝试了分析問题根源，抓住弊端所在进行实验的改进与创新。整堂课下来，学生自主完成了实验选材、实验评价、实验改进、实验创新的动态思维过程，掌握了今后处理此类问题的思维方法。

最后，本节实验复习课教学不仅对提高学生的核心素养有较好的典范作用，还对教师的专业知识也提出了较高的要求。在课堂教学中，亲近学生，发掘来自于学生的资源;优化教学手段，实现教学相长，提高教师的专业素养，是一个任重道远的课题。

（责任编辑 罗   艳）