“從化工原料到產(chǎn)品的必經(jīng)之路”復(fù)習(xí)課教學(xué)與反思

翁志勇

摘要： 以“從化工原料到產(chǎn)品的必經(jīng)之路”復(fù)習(xí)公開(kāi)課為例，以課本實(shí)驗(yàn)為載體，分析整合無(wú)機(jī)物質(zhì)制備的基本路線(xiàn)。以基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)為基點(diǎn)，從歸納制備實(shí)驗(yàn)基本操作及注意事項(xiàng)兩個(gè)角度出發(fā)，提出以提升學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)為目的的課堂教學(xué)具體優(yōu)化策略，有效解決學(xué)生在選考考試中暴露出的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞： 化學(xué)教學(xué); 核心素養(yǎng); 優(yōu)化策略; 復(fù)習(xí)公開(kāi)課

文章編號(hào)： 1005-6629（2018）11-0066-04中圖分類(lèi)號(hào)： G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B

1 設(shè)計(jì)背景

隨著我國(guó)課程改革的不斷深化，對(duì)育人目標(biāo)和育人模式提出了新的要求，教育部在2014年印發(fā)的《關(guān)于全面深化課程改革 落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)的意見(jiàn)》中，明確提出了要根據(jù)學(xué)生成長(zhǎng)規(guī)律和社會(huì)對(duì)人才的需求，制定學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)體系[1]?！皣?guó)民核心素養(yǎng)的培育是至高無(wú)上的課題，指導(dǎo)、引領(lǐng)中小學(xué)課程教學(xué)改革實(shí)踐”[2]。隨著浙江省不斷地深化新課程及高考制度的改革，教育教學(xué)方式也在這種轉(zhuǎn)型中不斷發(fā)展。但是在新一輪課程改革發(fā)展中，還存在著理念超前、部分理念不完善、新課改理念實(shí)施艱難，各地對(duì)新課改理念的學(xué)習(xí)程度和接受程度不一致等問(wèn)題[3]。學(xué)生核心素養(yǎng)體系的提出便是嘗試從頂層設(shè)計(jì)來(lái)解決這些問(wèn)題。

化學(xué)作為自然科學(xué)中的一門(mén)中心學(xué)科，在學(xué)生核心素養(yǎng)培育中有著不可替代的作用。最新制定的高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)修訂稿提出，化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)應(yīng)包含“宏觀(guān)辨識(shí)與微觀(guān)探析”、“變化觀(guān)念與平衡思想”、“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”、“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”、“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”五個(gè)方面[4]，既扎根于化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，又關(guān)注學(xué)生終生發(fā)展必備品格和關(guān)鍵能力的培養(yǎng)。

實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)是化學(xué)選考總復(fù)習(xí)中的重要內(nèi)容之一，它既可以鞏固和強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)基本技能，又能對(duì)元素化合物知識(shí)、化學(xué)基本理論的掌握起到深化與提高作用。綜觀(guān)近年浙江省化學(xué)選考試題中的31題，基本都是化工流程實(shí)驗(yàn)題，學(xué)生考后普遍感覺(jué)良好。但是選考成績(jī)公布以后，部分學(xué)生自己的估分與實(shí)際的得分相差較大，不少學(xué)生和家長(zhǎng)甚至懷疑閱卷有誤。事實(shí)上，選考31題個(gè)別小題表面上看似容易，但細(xì)節(jié)部分考查點(diǎn)較多，學(xué)生不容易準(zhǔn)確回答，因而難以獲得高分。從每年選考閱卷中反饋的信息可知： 學(xué)生中存在著基礎(chǔ)知識(shí)不扎實(shí)、實(shí)驗(yàn)探究能力缺失、問(wèn)題回答表述不規(guī)范、信息現(xiàn)場(chǎng)遷移能力差、化學(xué)觀(guān)念不清等問(wèn)題。

本文以一節(jié)“從化工原料到產(chǎn)品的必經(jīng)之路”公開(kāi)課為例，闡述選考實(shí)驗(yàn)題復(fù)習(xí)課中的知識(shí)整合及問(wèn)題探究的課堂教學(xué)優(yōu)化策略，從而使學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)得到提升。

2 設(shè)計(jì)思路

選考前的第二輪復(fù)習(xí)，主要解決學(xué)生化工流程實(shí)驗(yàn)題中知識(shí)的整合和知識(shí)體系的重構(gòu)，是對(duì)第一輪復(fù)習(xí)的補(bǔ)充和提升。此課涉及到各種分離提純方法及實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)等相關(guān)知識(shí)，《高中化學(xué)學(xué)業(yè)水平考試暨高考選考科目考試說(shuō)明》中主要為識(shí)記和理解要求。

學(xué)生在選考考試中解答此類(lèi)題目中暴露出的種種問(wèn)題，歸根結(jié)底是由于復(fù)習(xí)浮于表面、不深入，教師目光不夠長(zhǎng)遠(yuǎn)，直接功利地瞄準(zhǔn)“考點(diǎn)”，停留在知識(shí)的淺層記憶層面，忽略思維方式的培養(yǎng);學(xué)生缺乏化學(xué)基本觀(guān)念的支撐，思維品質(zhì)欠佳，面對(duì)新情境知識(shí)遷移能力和分析解決問(wèn)題的能力較差[5]。

基于以上考試說(shuō)明和學(xué)生學(xué)情的分析，本復(fù)習(xí)課以課本實(shí)驗(yàn)為載體，整合無(wú)機(jī)物質(zhì)制備的基本路線(xiàn);以基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)為基點(diǎn)，從歸納制備實(shí)驗(yàn)中基本操作及注意事項(xiàng)兩個(gè)角度出發(fā);以提升學(xué)生“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)、證據(jù)推理與模型認(rèn)知”等化學(xué)核心素養(yǎng)為目的，有效地解決學(xué)生在選考考試中暴露出的問(wèn)題。

3 教學(xué)過(guò)程

3.1 數(shù)據(jù)引入，引人深思

引言： 同學(xué)們，今天我們上課的題目是“從化工原料到產(chǎn)品的必經(jīng)之路”，接下來(lái)我們看一下近幾年浙江省化學(xué)選考題的得分情況[2016年10月平均分2.63（除零2.92），2017年11月平均分2.44（除零2.98）]，可見(jiàn)此題的得分率之低。但是如果將化工原理題中的知識(shí)脈絡(luò)理清，適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行能力訓(xùn)練，那么此題就是難點(diǎn)增分題。那么，從化工原料到產(chǎn)品一般會(huì)經(jīng)過(guò)什么樣的路徑呢？

設(shè)計(jì)意圖： 針對(duì)即將參加2018年4月選考的學(xué)生，由于之前參加過(guò)2017年11月份的選考，已經(jīng)感受過(guò)31題的難易，此時(shí)給出得分?jǐn)?shù)據(jù)，激發(fā)學(xué)生突破的欲望，同時(shí)為后面的學(xué)習(xí)提供動(dòng)力。

3.2 歸納題干，得出模型

歸納： 根據(jù)近幾次選考31題真題的流程圖，可以不難得出從原料到產(chǎn)品先經(jīng)過(guò)核心反應(yīng)，得到粗產(chǎn)品，然后再通過(guò)分離提純得到產(chǎn)品的過(guò)程模型（如圖1）。

過(guò)渡： 從近幾次選考31題真題的考查范圍來(lái)看，涉及到分離與提純方面的知識(shí)點(diǎn)較多，所以本節(jié)課主要從分離提純的角度出發(fā)來(lái)理清知識(shí)脈絡(luò)。選考中涉及分離與提純的知識(shí)點(diǎn)雖然有少數(shù)源于大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作，但是大部分還是源于高中課本知識(shí)點(diǎn)及衍生，因此我們的復(fù)習(xí)就從高中課本知識(shí)點(diǎn)出發(fā)。

3.3 源于課本，整合路線(xiàn)

課本情境1： （蘇教版《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》第89頁(yè)）硫酸亞鐵銨的制備。

學(xué)生通過(guò)討論，可從此課本情境中的關(guān)鍵詞得出，原料經(jīng)過(guò)核心反應(yīng)后，先通過(guò)結(jié)晶得到粗產(chǎn)品，后依次經(jīng)過(guò)過(guò)濾、洗滌、干燥而得到產(chǎn)品（如圖2）。

設(shè)計(jì)意圖： 源于課本的情境拉近了學(xué)生與本節(jié)課的距離，學(xué)生恍然大悟，原來(lái)實(shí)驗(yàn)流程題與課本中的制備實(shí)驗(yàn)的流程有共通點(diǎn)。通過(guò)課本案例中的關(guān)鍵詞，讓學(xué)生整合出分離提純的路線(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)推理與模型認(rèn)知的素養(yǎng)。

過(guò)渡： 縱觀(guān)選考考查的分離提純相關(guān)題目，乍看大部分和基本操作及注意事項(xiàng)有關(guān)，細(xì)究則高于課本能力要求的知識(shí)點(diǎn)比比皆是，因此需要同學(xué)們?cè)诖蚝没A(chǔ)的同時(shí)，及時(shí)提煉重點(diǎn)。

3.4 夯實(shí)基礎(chǔ)，提煉重點(diǎn)

課本情境2： （蘇教版《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》第15頁(yè)）硝酸鉀晶體的制備。

通過(guò)課本情境2，學(xué)生復(fù)習(xí)鞏固混合物可通過(guò)溫度改變?nèi)芙舛炔町惖姆椒▉?lái)結(jié)晶析出，那么溶解度的改變還可以通過(guò)什么途徑？

學(xué)生討論及回顧課本其他情境得出： 鹽析法、調(diào)節(jié)pH法、醇析法等。

真題情境1： （2017年11月浙江選考31題）溶液A經(jīng)通HCl和冷水浴析出AlCl3·6H2O。

通過(guò)真題情境1，學(xué)生接觸并體驗(yàn)結(jié)晶析出粗產(chǎn)品的試題情境，對(duì)改變?nèi)芙舛炔町惈@得結(jié)晶的方法有了更深層次的認(rèn)識(shí)。

真題情境2： （2017年4月浙江選考31題）下列關(guān)于抽濾（減壓過(guò)濾）操作敘述正確的是。

通過(guò)真題情境2，學(xué)生的學(xué)習(xí)情境轉(zhuǎn)換到抽濾知識(shí)的應(yīng)用，特別是安全瓶的使用規(guī)則。在安全瓶的使用中，穿插了學(xué)生抽濾操作完畢后如何處理的問(wèn)題。

學(xué)生經(jīng)過(guò)討論，了解了安全瓶上面的活塞可以代替斷開(kāi)橡皮管來(lái)達(dá)到防止倒吸的目的。

真題情境3： （2017年11月浙江選考31題）由溶液A制備AlCl3·6H2O（AlCl3·6H2O易溶于水、乙醇及乙醚）的過(guò)程中，合適的洗滌劑是，宜采用的干燥方式是。

通過(guò)真題情境3，學(xué)生經(jīng)過(guò)對(duì)洗滌劑選擇標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)習(xí)后，加深了對(duì)相應(yīng)離子飽和溶液來(lái)洗滌濾渣的操作的認(rèn)識(shí)。隨之對(duì)干燥特點(diǎn)的分析，得出此題須采用減壓干燥，那么減壓干燥裝置如何設(shè)計(jì)？

學(xué)生經(jīng)過(guò)討論，將減壓過(guò)濾的知識(shí)遷移到減壓干燥（真空干燥），設(shè)計(jì)了如下裝置（如圖3）。

升華體驗(yàn)： 體驗(yàn)必經(jīng)之路。

通過(guò)一道綜合訓(xùn)練題，讓學(xué)生模擬練習(xí)這條必經(jīng)之路上的基本操作及從產(chǎn)品的信息中探究如何選擇這些基本操作作一些改造和衍生（如趁熱過(guò)濾等），而不是簡(jiǎn)單地描述一些基本操作。

設(shè)計(jì)意圖： 通過(guò)課本情境中基本操作的復(fù)習(xí)及鞏固，并以選考真題中的考查知識(shí)點(diǎn)來(lái)診斷及深化，同時(shí)創(chuàng)設(shè)一些新的操作情境及體驗(yàn)必經(jīng)之路的綜合訓(xùn)練，讓學(xué)生體會(huì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作的魅力，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的素養(yǎng)和能力。

過(guò)渡： 前面這條必經(jīng)之路是基于結(jié)晶的基礎(chǔ)，那么如果有些產(chǎn)品難結(jié)晶，有些產(chǎn)品本身是液體，不能結(jié)晶，就需要我們探究新的路徑。

3.5 結(jié)晶不出，另辟蹊徑

課本情境3： （蘇教版《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》第3頁(yè)）海帶中碘元素的分離及提純。

通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo)的方式，結(jié)合課本情境，學(xué)生能聯(lián)想到可以通過(guò)萃取分液，然后蒸餾得到產(chǎn)品的途徑（如圖4）。

真題情境4： （2016年4月浙江選考31題）分離并測(cè)定Fe3+的濃度中操作A中分離提純的操作是。

通過(guò)真題情境4中已知信息的提示，學(xué)生對(duì)萃取分液原理的復(fù)習(xí)與鞏固更進(jìn)了一步。

真題情境5： （2017年4月浙江選考31題）通過(guò)圖5所示裝置將少量30% H2O2溶液濃縮至40%， B處應(yīng)增加一個(gè)設(shè)備。該設(shè)備的作用是，餾出物是。

通過(guò)真題情境5，學(xué)生對(duì)如何利用物質(zhì)的性質(zhì)來(lái)選擇減壓蒸餾操作有了更加深入的理解。同時(shí)結(jié)合選題教師出題的背景可能來(lái)自于大學(xué)教材，向?qū)W生展示了大學(xué)化學(xué)教材中減壓蒸餾的全套裝置（如圖5），了解減壓操作中安全瓶及冷卻肼的使用要點(diǎn)。

設(shè)計(jì)意圖： 通過(guò)物質(zhì)難結(jié)晶及不能結(jié)晶的性質(zhì)推論出原路線(xiàn)不可行，學(xué)生從課本情境3中歸納出新路線(xiàn)的模型。在真題情境的演練中，前面環(huán)節(jié)強(qiáng)調(diào)的基本操作的改造和衍生再次得到鞏固加深，而且在大學(xué)減壓蒸餾裝置的拓展介紹中，學(xué)生科學(xué)探究的能力得到提升。

過(guò)渡： 通過(guò)前面知識(shí)的學(xué)習(xí)，從原料到產(chǎn)品的必經(jīng)之路中的分離提純路徑我們已經(jīng)有所鞏固及深化，但是從原料通向產(chǎn)品的道路是崎嶇的，里面還涉及不少其他操作及注意點(diǎn)（如圖6）。

3.6 未完待續(xù)，豁然開(kāi)朗

通過(guò)對(duì)圖6的講解，學(xué)生對(duì)此必經(jīng)之路的完整性有所了解。學(xué)生通過(guò)以上的學(xué)習(xí)及板書(shū)的設(shè)計(jì)可以強(qiáng)烈地感受到分離提純過(guò)程中，析出粗產(chǎn)品無(wú)論是結(jié)晶還是萃取分液，主要依據(jù)都是溶解度的差異;后續(xù)的過(guò)濾，干燥，蒸餾等操作中主要考慮壓強(qiáng)的改變引起熔、沸點(diǎn)的差異而達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

3.7 根據(jù)樣板，鞏固練習(xí)

本節(jié)課作為選考二輪復(fù)習(xí)課，這節(jié)課的落腳點(diǎn)最后還是回歸到歷年真題上，通過(guò)再現(xiàn)歷年的選考真題，學(xué)生可以總結(jié)歸納出化學(xué)實(shí)驗(yàn)題的樣板： 題干部分一般包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)制備流程圖、部分實(shí)驗(yàn)裝置圖及提供的一些新信息;考查部分主要包括實(shí)驗(yàn)儀器名稱(chēng)及化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作，化學(xué)過(guò)程中問(wèn)題處理及化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)及定量計(jì)算等。

根據(jù)樣板，精選強(qiáng)化訓(xùn)練1的習(xí)題，對(duì)學(xué)生總結(jié)歸納的樣板題目進(jìn)行訓(xùn)練。

3.8 板書(shū)設(shè)計(jì)，小結(jié)過(guò)程

4 教學(xué)反思

本節(jié)“從化工原料到產(chǎn)品的必經(jīng)之路”復(fù)習(xí)公開(kāi)課在教學(xué)完成后，通過(guò)學(xué)生的強(qiáng)化訓(xùn)練反饋來(lái)看，效果非常好。細(xì)細(xì)反思，筆者覺(jué)得在這節(jié)課的教學(xué)過(guò)程中，關(guān)注的不只是選考考試所涉及到的知識(shí)點(diǎn)，更在于學(xué)生能否通過(guò)本節(jié)課建立系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)知識(shí)認(rèn)知并形成如何分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的思路?；谶@樣的考慮，將復(fù)習(xí)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)作為教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)，以實(shí)驗(yàn)基本操作及注意事項(xiàng)為支撐，以學(xué)以致用的化學(xué)思想為載體展開(kāi)教學(xué)，由生活實(shí)際問(wèn)題延伸出一些特定的實(shí)驗(yàn)情境，培養(yǎng)學(xué)生在真實(shí)情境中解決實(shí)際問(wèn)題的能力，從而提高自身的化學(xué)核心素養(yǎng)。

問(wèn)題探究是培養(yǎng)化學(xué)核心素養(yǎng)中“證據(jù)推理”素養(yǎng)的主要教學(xué)手段。真實(shí)的情境、精心設(shè)計(jì)的問(wèn)題及對(duì)某些現(xiàn)象和事實(shí)的質(zhì)疑都會(huì)調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。通過(guò)“提出問(wèn)題→化學(xué)模型→課本案例→知識(shí)整合→知識(shí)遷移”的基本模式，既有利于培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移運(yùn)用能力和問(wèn)題探究能力，有利于“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”等化學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，還有利于提高他們的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)，并最終形成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

此外，筆者認(rèn)為內(nèi)容詳略的安排將有利于教學(xué)效果的進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)，本課題知識(shí)點(diǎn)較多，在教學(xué)內(nèi)容安排時(shí)易“貪多、貪全”，為此可再精簡(jiǎn)知識(shí)主干，進(jìn)一步突出與學(xué)科核心素養(yǎng)培育相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容。

5 結(jié)語(yǔ)

在全面深化課改的背景下，高中化學(xué)教師應(yīng)該深諳高中化學(xué)學(xué)科教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)所具有的價(jià)值，明確化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的構(gòu)成，積極探索優(yōu)化課堂教學(xué)的策略。雖然在實(shí)踐中需要付出較多的時(shí)間，但只要能為學(xué)生的發(fā)展留下最有價(jià)值的東西，那都是值得的。值得一提的是，核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要落到實(shí)處，而這個(gè)落腳點(diǎn)之一就是課堂教學(xué)策略的優(yōu)化。

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