基于高中化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)對(duì)核心素養(yǎng)“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”的培養(yǎng)研究

任洪臣 楚善明 李偉民

摘 要：“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)中培養(yǎng)學(xué)生解決學(xué)習(xí)生活中化學(xué)相關(guān)問(wèn)題的主要素養(yǎng)之一。文章將“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”這一核心素養(yǎng)融入高中化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)當(dāng)中，通過(guò)對(duì)銅與濃硫酸反應(yīng)演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，讓實(shí)驗(yàn)更加安全環(huán)保，對(duì)樹(shù)立學(xué)生綠色化學(xué)觀念以及核心素養(yǎng)的培養(yǎng)具有重要意義。

關(guān)鍵詞：科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任;演示實(shí)驗(yàn);綠色化學(xué)

在新課程改革不斷發(fā)展的浪潮下，為提高學(xué)生綜合素質(zhì)，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，把發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)作為教學(xué)目標(biāo)得到了眾多教育工作者的認(rèn)可?；瘜W(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，是高中階段學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”作為高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分之一，需要求學(xué)生做到以下幾點(diǎn)：1. 具有嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度;2. 具有新穎獨(dú)特的創(chuàng)新精神;3. 具有可持續(xù)發(fā)展意識(shí)及綠色化學(xué)的觀念;4. 具有對(duì)與化學(xué)相關(guān)的社會(huì)問(wèn)題、環(huán)境問(wèn)題做出正確判斷的能力。

演示實(shí)驗(yàn)作為高中化學(xué)教學(xué)的主要內(nèi)容之一，是高中化學(xué)教學(xué)中不可或缺的一部分，教師在對(duì)學(xué)生進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，學(xué)生可以通過(guò)豐富的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析理解教材中的疑難點(diǎn)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ι希w現(xiàn)出至關(guān)重要的作用。在教學(xué)中，做好演示實(shí)驗(yàn)需要注意幾點(diǎn)：1. 演示實(shí)驗(yàn)要有很強(qiáng)的目的性;2. 實(shí)驗(yàn)要操作簡(jiǎn)單直觀，易于觀察;3. 實(shí)驗(yàn)過(guò)稱(chēng)要盡量簡(jiǎn)潔，內(nèi)容精煉;4. 實(shí)驗(yàn)裝置要符合安全要求，避免污染。但現(xiàn)有個(gè)別演示實(shí)驗(yàn)仍然存在著一定的安全問(wèn)題、環(huán)保問(wèn)題，所以，對(duì)現(xiàn)行教材中存在問(wèn)題的演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)尤為重要。

通過(guò)對(duì)演示實(shí)驗(yàn)“銅與濃硫酸”及“蔗糖與濃硫酸”存在的二氧化硫氣體泄露問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)，并將其與傳統(tǒng)演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，可以在課堂演示實(shí)驗(yàn)的講授過(guò)程中，讓學(xué)生通過(guò)小組討論方式，對(duì)兩種實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行分析，總結(jié)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后對(duì)環(huán)境保護(hù)的作用，對(duì)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)中“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”的培養(yǎng)具有重要意義。

一、 銅與濃硫酸

（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

教材中銅與濃硫酸實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的二氧化硫容易隨著銅絲的來(lái)回抽動(dòng)而釋放到空氣中，對(duì)空氣造成污染，對(duì)實(shí)驗(yàn)人員也存在一定危險(xiǎn)，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)克服了以上缺點(diǎn)。

（二）實(shí)驗(yàn)儀器及試劑

注射器、試管、膠塞、鐵架臺(tái)、酒精燈、火柴、棉花團(tuán)、膠管、試管夾、玻璃導(dǎo)管、銅絲、氫氧化鈉溶液、濃硫酸、石蕊試液、品紅溶液。

（三）實(shí)驗(yàn)裝置圖

首先將銅絲沿著注射器末端插入膠頭上，銅絲末端卷成螺旋狀。在一個(gè)帶導(dǎo)管的膠塞上挖一個(gè)孔，并嵌入已經(jīng)插入銅絲的注射器。向試管中加入少許濃硫酸，用膠塞塞緊試管口，再向下推注射器活塞柄，使銅絲與濃硫酸接觸后，點(diǎn)燃酒精燈。將實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的二氧化硫氣體通入品紅溶液及紫色石蕊溶液中。觀察品紅溶液及石蕊試液的顏色變化。將注射器的活塞柄向上拉，讓銅絲與濃硫酸不再接觸，反應(yīng)會(huì)立刻終止，待裝置冷卻后，再將試管中的液體倒入另一只盛有少量水的試管中，觀察溶液的顏色變化。

（五）裝置改進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)

將注射器嵌入膠塞后，注射器與膠塞接觸面保持不動(dòng)保證了裝置的氣密性;利用注射器對(duì)銅絲進(jìn)行抽拉，避免了銅絲直接在膠塞處抽拉導(dǎo)致的部分二氧化硫的泄露，保證了教師操作安全，實(shí)驗(yàn)環(huán)保無(wú)污染。

二、 濃硫酸與蔗糖

（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

教材中蔗糖與濃硫酸實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的二氧化硫沒(méi)有任何的處理，全部排放到空氣當(dāng)中，存在一定的危險(xiǎn)性，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)克服了以上缺點(diǎn)。

（二）實(shí)驗(yàn)儀器及試劑

玻璃導(dǎo)管、膠塞、錐形瓶、玻璃棒、燒杯、漏斗、蔗糖、氫氧化鈉溶液、水、濃硫酸。

（三）實(shí)驗(yàn)裝置圖

（四）實(shí)驗(yàn)操作

取5g蔗糖放入錐形瓶中，加入5mL水，用玻璃棒進(jìn)行攪拌，再加入5mL濃硫酸，攪拌后立即用膠塞堵住錐形瓶口，觀察蔗糖變化。

（五）裝置改進(jìn)優(yōu)點(diǎn)

教材中傳統(tǒng)的蔗糖與濃硫酸演示實(shí)驗(yàn)將二氧化硫氣體全部排放到空氣中，帶支管的錐形瓶能夠有效地將反應(yīng)裝置封閉，并將實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的二氧化硫氣體全部導(dǎo)入氫氧化鈉溶液當(dāng)中，非常有效地避免了空氣污染。

文章通過(guò)對(duì)兩種傳統(tǒng)演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相比，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)均可有效避免實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有害氣體二氧化硫的泄露，既保證了實(shí)驗(yàn)過(guò)程中教師及學(xué)生的安全，又避免了空氣污染。符合綠色化學(xué)觀念，體現(xiàn)了“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”的核心素養(yǎng)。對(duì)培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”的核心素養(yǎng)具有重要意義。

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