指向核心素养的高中化学实验教学研究

陈艳辉

◆摘  要：高中化学核心素养中的“宏观与微观素养”是引导学生，在宏观认识和微观分析过程中，掌握物质的结构及其化学反应规律变化的过程。为了引导学生高效地掌握化学知识，在脑海中形成对知识的表征，本次研究在“宏—微—宏”视角下，遵循“宏观引入—微观剖析—宏观认知”的三阶段教学流程，以“电解质和非电解质”为例，探索核心素养背景下的高中化学实验教学研究。

◆关键词：高中;化学实验;核心素养

高中化学是一门将宏观和微观交融在一起的学科，宏微观素养也是高中化学核心素养的重要内容。通过可以直接观察到的宏观现象来激发学习兴趣引入学习主题，再通过无法直接感知的微观世界，指导学生从物质的微观结构和规律上，学习宏观层面上的物质的性质和变化，这就是高中化学教学中宏微结合的概念。

一、“宏—微—宏”视角下的高中化学实验教学实践研究——以“电解质和非电解质”为例

（一）宏观情境引入主题

在学习本节课之前学生已经对“物质的分类”这部分知识有所掌握，在具备一定的分类观念基础上，本节课引导学生围绕“电离”的概念，学习另一种物质分类方式。教师展示生活中常见的篮球比赛情境，要求学生思考：打完篮球后的运动员大汗淋漓，汗液中带走了很多盐分，若要及时恢复身体的内环境稳态，最好是饮用什么类型的饮料呢？学生回答：喝盐水。教师解释：盐水补充的是由于排汗而流失的盐分，从本质上讲就是补充身体所需的电解质。随即教师展示某运动硬料广告图片，如图1所示广告上重点指明可以该饮料可以补充电解质，为什么电解质对人体这么重要呢？电解质是什么呢？是否所有的化学物质都是电解质呢？在学生对宏观情境的感知下，教师引入学习主题：电解质和非电解质。

（二）宏观实验呈现导电现象

生活中有很多物体都可以导电，但是否所有的化学药品都能够导电呢？在解决这个问题前，教师向学生呈现了电导率的概念，让学生知道电导率越强的材料，其导电性也越强。随后为每组学生提供：氯化钠固体和溶液、氢氧化钠固体和溶液、蔗糖固体和溶液这三组药品，要求学生利用电导率测量仪器，来测量这三组药品的电导率情况，学生测量结果：氯化钠溶液和氢氧化钠溶液能够导电，其余的不能导电。教师设问：为何氯化钠溶液和氢氧化钠溶液可导电，但是氯化钠固体、氢氧化钠固体和蔗糖固体不可导电呢？该问题教师将通过后续的微观情境来分析。

设计意图：通过生活中的宏观现象，激发学习兴趣，并引入主題，通过宏观实验来分析导电情况，并设置与新知识学习相关的问题，为下一阶段微观情境分析作铺垫。

（三）微观实验观察并分析本质

对于上一阶段为何会出现导电的现象，教师以氯化钠固体和溶液为研究对象，通过微观实验视频展示，发现氯化钠固体在没有连接电源的条件下，钠离子和氯离子都是紧靠一起，当氯化钠固体连接电源后，两种离子也仅仅是在自己的位置上发生小幅度的运动，外加电场的作用无法让这两种离子产生定向移动。随后展示氯化钠溶液，如图2所示可以清楚的发现，水分子和氯化钠晶体产生相互作用，氯化钠晶体中的钠离子和氯离子离开晶体，进入水分子中。启发学生思考：根据物理中的电学知识，来分析氯化钠溶液导电的原因。学生回答：因为在水溶液中产生了可自由移动的电子，如果加接上电源就等于有了电场，离子就实现了定向移动。教师继续设疑：将氯化钠固体加热后也可成为熔融的液体，是否也能导电呢？教师展示微观情境，发现氯化钠固体在熔融状态下也能够产生自由移动的电子，即也能够导电。通过微观情境学生理解了产生导电现象的本质，指导学生归纳电离的概念：化学物质在水溶液中或者熔融状态下产生可自由移动的电子的过程。最后教师指导学生利用离子方程式，表征氯化钠水溶液的电离过程。

设计意图：通过微观实验展示溶液导电的本质，指导学生剖析宏观情境中背后的知识形成过程，培养学生的思维能力。

（四）宏观认识类比学习

上阶段的学习学生已经知道蔗糖的水溶液和固体均不导电，为了给结论提供证据，教师测量了熔融状态下的蔗糖电导率，发现熔融状态下的蔗糖导电性为零。类比氯化钠水溶液和熔融状态下，之所以可以导电是因为产生了可自由移动的电子，因此蔗糖的水溶液和熔融状态下不导电的原因是，没有产生可自由移动的电子。由此教师展示出电解质和非电解质的概念：在水溶液或熔融状态下可导电的化合物即为电解质，若水溶液和熔融状态下不能导电，该化合物为非电解质。从宏观上分析概念，提醒学生注意概念中的“或”、“和”、“化合物”这三个关键词，从而准确地区分电解质和非电解质。

设计意图：对于电解质和非电解质概念的学习，主要是通过宏观认识进行类比的方式来进行，回到测量溶液的电导率知识，演示蔗糖在熔融状态下不能导电的现象，对于氯化钠的水溶液和熔融状态下可以导电，来学习电解质和非电解质知识。

二、结语

宏观和微观观念是学习高中化学知识必备的核心素养之一，本次研究首先以宏观实验为开端让学生观察现象，获取基本概念的同时对实验现象产生浓厚兴趣;随后以微观实验来化解学生疑难，最后再通过宏观实验指导学生区分概念，落实了高中化学核心素养中对学生的宏观与微观素养的培养。

参考文献

[1]徐红军.基于核心素养培养的高中化学教学研究[J].高考，2020（31）：39+41.

[2]曹月.浅议核心素养视角下的高中化学高效课堂的构建[J].天天爱科学（教学研究），2020（09）：33.