學(xué)科核心素養(yǎng)視角下的化學(xué)實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)

莊業(yè)明 黃劍鋒

【摘 要】本文對(duì)高考化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)題進(jìn)行分析，根據(jù)其考查的知識(shí)和能力的要求，總結(jié)出解答綜合實(shí)驗(yàn)題的一般模型和規(guī)律，論述新形勢(shì)下化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)策略，提出備考建議，為高三階段實(shí)驗(yàn)化學(xué)教學(xué)提供新的思路。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)實(shí)驗(yàn) 解題思路 備考策略 核心素養(yǎng)

【中圖分類號(hào)】G? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2019）06B-0156-03

隨著新課標(biāo)的提出，高考出題模式從知識(shí)立意到能力立意進(jìn)行轉(zhuǎn)變。特別是對(duì)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)要求較高的化學(xué)實(shí)驗(yàn)題，傳統(tǒng)的復(fù)習(xí)理念已經(jīng)很難適應(yīng)新的發(fā)展要求。化學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)是為了總結(jié)和提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)，為高三階段實(shí)驗(yàn)化學(xué)教學(xué)提供新的思路，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科的興趣，最終提升學(xué)生復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的效率。

綜合實(shí)驗(yàn)題是高考中學(xué)生得分率較低的一種題型，學(xué)生得分率低的原因主要有：（1）化學(xué)實(shí)驗(yàn)考查的綜合能力和素養(yǎng)水平較高;（2）考生對(duì)新情景和新信息的解構(gòu)、處理過程存在不足;（3）考生不能較好地掌握綜合實(shí)驗(yàn)題的解題技巧和答題規(guī)范。

在新的高考形勢(shì)下，教師如何以學(xué)科核心素養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)和要求為指導(dǎo)，幫助學(xué)生樹立解題信心、建構(gòu)解題模型、形成答題規(guī)范，突破解答該類題目的瓶頸呢？本文經(jīng)過分析和解讀高考真題后，提出化學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)的策略和備考建議，以供參考。

一、解構(gòu)高考真題，建立答題模型

綜合實(shí)驗(yàn)題通過創(chuàng)設(shè)新的情景，讓學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)解決問題。建立解題的一般模型，對(duì)學(xué)生解題效率的提高大有助益。

〖例 1〗（2018 年全國課標(biāo) III 卷節(jié)選）硫代硫酸鈉晶體（Na2S2O3·5H2O，M=248 g·mol-1）可用作定影劑、還原劑。回答下列問題：

已知 Ksp（BaSO4）=1.1×10-10，Ksp（BaS2O3）=4.1×10-5。市售硫代硫酸鈉中常含有硫酸根雜質(zhì)，選用下列試劑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行檢驗(yàn)。

試劑：稀鹽酸、稀 H2SO4、BaCl2 溶液、Na2CO3 溶液、H2O2 溶液

實(shí)驗(yàn)步驟 現(xiàn)象

①取少量樣品，加入除氧蒸餾水 ②固體完全溶解得無色澄清溶液

③________________ ④______________，有刺激性氣體產(chǎn)生

⑤靜置，________________ ⑥________________

〖試題分析〗

本題屬于物質(zhì)探究類實(shí)驗(yàn)，考查的知識(shí)點(diǎn)較為基本和常見，要求學(xué)生能有較好的獲取、處理信息和數(shù)據(jù)的能力（宏觀辨識(shí)與微觀探析），并能有較好地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)探究與創(chuàng)新精神）。復(fù)習(xí)備考時(shí)，需關(guān)注“明星物質(zhì)”（如亞硫酸鈉、碘酸鉀、二氧化氯等），根據(jù)物質(zhì)組成特點(diǎn)，對(duì)其物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，并能通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論，滲透化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

〖解題建?！?/p>

（1）巧審題：明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理—?檢驗(yàn)硫代硫酸鈉中的硫酸根;

（2）想設(shè)計(jì)：根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)設(shè)計(jì)或解讀實(shí)驗(yàn)—— BaSO4 和 BaS2O3 均為難溶物，用 Ba2+ 檢驗(yàn) SO42-，須排除 S2O32- 的干擾，S2O32- 可以先加足量稀鹽酸反應(yīng)掉;

（3）細(xì)分析：理清操作先后順序—— 先加過量稀鹽酸，再加氯化鋇溶液;

（4）得結(jié)論：通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論或完成數(shù)據(jù)處理，進(jìn)行規(guī)范答題。

〖得出答案〗③加入過量稀鹽酸;④出現(xiàn)乳黃色渾濁;⑤（吸）取上層清液，滴入BaCl2溶液;⑥產(chǎn)生白色沉淀。

〖規(guī)律點(diǎn)睛〗

雖然綜合實(shí)驗(yàn)題的情景和素材多樣化，但是考查的核心還是物質(zhì)性質(zhì)和反應(yīng)原理，并通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和基本操作以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。因此，?fù)習(xí)重心在于元素化合物知識(shí)的鞏固、反應(yīng)原理的夯實(shí)、實(shí)驗(yàn)基本操作的梳理，再通過題目進(jìn)行整合和訓(xùn)練，定能滿足對(duì)核心素養(yǎng)能力的考查需要。

二、明晰考點(diǎn)要求，確立備考策略

備考綜合實(shí)驗(yàn)部分，主要有以下幾個(gè)方面的策略。

（一）由淺入深，逐項(xiàng)突破，融入素養(yǎng)

1.挖掘課本典型實(shí)驗(yàn)素材，創(chuàng)設(shè)問題，擴(kuò)展延伸

挖掘課本典型實(shí)驗(yàn)素材，如高考?？嫉?10 個(gè)教材實(shí)驗(yàn)，在復(fù)習(xí)之初應(yīng)該首先進(jìn)行復(fù)習(xí)，然后創(chuàng)設(shè)問題，進(jìn)行知識(shí)擴(kuò)展延伸。高考常考的 10 個(gè)教材實(shí)驗(yàn)如下：

（1）一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制;（2）常見離子的檢驗(yàn)（Na+、K+、NH4+、A13+、Fe2+、Fe3+、SO42-、Cl-、CO32- 等）;（3）碳酸鈉與碳酸氫鈉的鑒別與除雜實(shí)驗(yàn);（4）氯氣的性質(zhì)實(shí)驗(yàn);（5）濃硫酸的強(qiáng)氧化性實(shí)驗(yàn);（6）氣體（O2、NH3、NO2、Cl2、CH4、C2H2）的制備實(shí)驗(yàn);（7）元素性質(zhì)（酸性、堿性、金屬性、非金屬性、氧化性、還原性）及遞變規(guī)律的探究實(shí)驗(yàn);（8）乙酸乙酯的制備實(shí)驗(yàn);（9）酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn);（10）物質(zhì)的分離提純（粗鹽提純、氣體除雜）實(shí)驗(yàn)。

2.按照實(shí)驗(yàn)知識(shí)模塊進(jìn)行復(fù)習(xí)，保證復(fù)習(xí)的系統(tǒng)性、完整性

第一，實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)的梳理鞏固。包括實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)基本操作、實(shí)驗(yàn)安全。

第二，實(shí)驗(yàn)套裝的強(qiáng)化過關(guān)。包括“物質(zhì)的分離和提純”的實(shí)驗(yàn)套裝、“氣體產(chǎn)生、凈化、收集與尾氣處理”的實(shí)驗(yàn)套裝。如對(duì)防堵塞裝置的創(chuàng)新、氣體體積測(cè)量裝置的改進(jìn)等進(jìn)行有效解讀。

第三，綜合實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練夯實(shí)。以小練大、由簡到繁、逐項(xiàng)突破。

3.適當(dāng)拓展大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

適當(dāng)拓展大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有利于開闊學(xué)生的眼界，積累豐富的情景素材。它不僅能提高學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，而且還能培養(yǎng)其科學(xué)探究和創(chuàng)新意識(shí)。如 2017 年全國課標(biāo) I 卷中綜合實(shí)驗(yàn)題的情景素材—— 凱氏定氨法是測(cè)定蛋白質(zhì)的經(jīng)典方法，源于大學(xué)教材，與高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)進(jìn)行融合來考查。

（二）結(jié)合復(fù)習(xí)進(jìn)度，分類分步復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

將實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)任務(wù)拆解為多個(gè)模塊，分散穿插、有效鏈接到理論知識(shí)復(fù)習(xí)部分。這樣不僅能減輕學(xué)生對(duì)模塊復(fù)習(xí)的疲憊感，而且能提高復(fù)習(xí)效率。同時(shí)，通過多樣化的“微專題”強(qiáng)化規(guī)范答題。依據(jù)學(xué)校、學(xué)生的實(shí)際情況，可設(shè)計(jì)如下復(fù)習(xí)策略：

1. 緊跟理論復(fù)習(xí)進(jìn)度，分步分塊復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)

分步分塊復(fù)習(xí)的主要內(nèi)容和步驟見表 1：

2. 依托考試，分類突破，總結(jié)提升，滾動(dòng)強(qiáng)化

就這一步驟來說，具體的做法見表 2：

（三）發(fā)揮教師自身優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)個(gè)性化復(fù)習(xí)模式

一些教師具有非常獨(dú)特的教學(xué)風(fēng)格，可根據(jù)本人的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)對(duì)復(fù)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行有效整合，發(fā)揮自身特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)更加適合自己的復(fù)習(xí)模式。如以每種元素（鈉、鋁、鐵、銅、硅、氮、硫、氯等）及其化合物為一個(gè)復(fù)習(xí)單元，從分類、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化、原理等角度展開復(fù)習(xí)。如“銅及其化合物”單元涉及銅及其化合物的分類、性質(zhì)及相互轉(zhuǎn)化，可分為化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的“銅”、三種反應(yīng)中的“銅”、電化學(xué)中的“銅”、反應(yīng)原理中的“銅”、化學(xué)計(jì)算中的“銅”、工藝流程中的“銅”六個(gè)課題進(jìn)行研究。在復(fù)習(xí)元素化合物知識(shí)的同時(shí)，將反應(yīng)原理、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)計(jì)算等模塊知識(shí)一并復(fù)習(xí)。通過多次滾動(dòng)，夯實(shí)理論知識(shí)，可取得良好的復(fù)習(xí)效果。個(gè)性化的復(fù)習(xí)模式對(duì)教師的專業(yè)水平要求較高，能自如靈活地處理各知識(shí)板塊間的聯(lián)系，并能根據(jù)新的教學(xué)思路做出配套的教案、學(xué)案、鞏固練習(xí)、課后作業(yè)等。

三、綜合實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)的備考建議

（一）總的原則

明確考點(diǎn)、基礎(chǔ)過關(guān)、方法拓展、熱點(diǎn)強(qiáng)化。

（二）具體實(shí)施辦法

第一，回歸課本，從易到難，幫學(xué)生樹立答題信心

如“以小練大”，即在復(fù)習(xí)之初可以選擇一些實(shí)驗(yàn)小題目，同樣可以鞏固綜合實(shí)驗(yàn)題的復(fù)習(xí)內(nèi)容。如例 2，除考查基本實(shí)驗(yàn)知識(shí)外，通過人文和歷史信息（侯氏制堿法），可有效培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任。

〖例 2〗某小組設(shè)計(jì)下圖所示裝置（夾持裝置略去），在實(shí)驗(yàn)室模擬侯氏制堿工藝中 NaHCO3 的制備。下列說法不正確的是（? ? ）。

A.應(yīng)先向③中通入足量 NH3，再通入足量 CO2

B.裝置①也可用于制 H2

C.③中反應(yīng)的離子方程式為 NH3 + CO2 + H2O? NH4+ + HCO3-

D.③⑤中應(yīng)分別盛放飽和食鹽水和濃氨水

〖答案〗C

第二，分階段、分專題循序漸進(jìn)復(fù)習(xí)

由于綜合實(shí)驗(yàn)題具有知識(shí)量較大、知識(shí)點(diǎn)較散、對(duì)學(xué)生能力要求較高的特點(diǎn)，可以對(duì)復(fù)習(xí)任務(wù)拆解，分步、分板塊多次進(jìn)行復(fù)習(xí)，以利于學(xué)生對(duì)知識(shí)吸收、消化、總結(jié)、反思，提高復(fù)習(xí)效率，最終完成宏觀辨識(shí)與微觀探析、證據(jù)推理和模型認(rèn)知、變化觀念與平衡思想的能力提升。

第三，建立答題模版，鞏固階段性成果

幫助學(xué)生在各種變化的問題中建立解題模型，提升證據(jù)推理和模型認(rèn)知的能力。

第四，多種復(fù)習(xí)模式并用，提高學(xué)生解題效率

如可以引入儀器實(shí)物讓學(xué)生參觀、動(dòng)手搭建實(shí)驗(yàn)裝置、分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的情景感知度和復(fù)習(xí)興奮度，提升學(xué)生的科學(xué)探究和創(chuàng)新精神。

第五，精選例題，及時(shí)反饋，方法拓展、熱點(diǎn)強(qiáng)化

學(xué)習(xí)的過程，是學(xué)習(xí)知識(shí)和方法的過程，是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的過程，也是學(xué)生樹立信心、鍛煉意志力的過程，需要反復(fù)夯實(shí)、不斷強(qiáng)化。

高三復(fù)習(xí)是中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)的收尾階段，也是對(duì)以往所學(xué)知識(shí)的總結(jié)階段。通過總復(fù)習(xí)，學(xué)生可以系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化以前所學(xué)的零散知識(shí)，構(gòu)建出自己的知識(shí)體系。教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，教師除了選擇恰當(dāng)合理的復(fù)習(xí)策略和方式，化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的貫穿始終對(duì)于提升復(fù)習(xí)效率以及幫助對(duì)知識(shí)進(jìn)行理解等方面具有很大的促進(jìn)作用。

【基金項(xiàng)目】廣西教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃 2017 年度 A 類重點(diǎn)課題“基于學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的高中化學(xué)教學(xué)單元設(shè)計(jì)的研究”（2017A003）階段性研究成果。

（責(zé)編 盧建龍）