“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”素養(yǎng)下的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)
——以“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液”為例

（1.2.河南省開(kāi)封高級(jí)中學(xué)，河南 開(kāi)封 475000）

一、問(wèn)題的提出

黨的十九大明確指出要落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)，發(fā)展素質(zhì)教育。面對(duì)新時(shí)代對(duì)人才培養(yǎng)的新要求，2017 版的普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了教育目標(biāo)和內(nèi)容，凝練了學(xué)科核心素養(yǎng)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)習(xí)的根本，對(duì)于發(fā)展素養(yǎng)4 科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)有著不可代替的特殊用途。開(kāi)展新的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是落實(shí)素養(yǎng)4 的重要途徑，為了更好地在化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂中讓學(xué)生真正的參與進(jìn)來(lái)，需要新模式的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂。下面以必修課程中學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)：“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液”為例，設(shè)計(jì)教學(xué)案例。

二、化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)4 指導(dǎo)下的教學(xué)設(shè)計(jì)思路

為更好的體現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新能力和探究能力的培養(yǎng)，我們探索并提出了素養(yǎng)4 導(dǎo)向下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)思路，可以參照如下的思路：首先，圍繞化學(xué)核心素養(yǎng)4 分析教科書(shū)和17 版新課程標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求查閱相關(guān)資料；其次，以素養(yǎng)發(fā)展為核心，設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)任務(wù)，其目的是更好的將化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)，使學(xué)習(xí)思路結(jié)構(gòu)化；最后，在教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)任務(wù)的引導(dǎo)下確定具體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)。

三、“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液”的教學(xué)設(shè)計(jì)

本節(jié)內(nèi)容以學(xué)生分組合作的方式展開(kāi)教學(xué)，在課前自主合作學(xué)習(xí)中，鞏固已學(xué)的相關(guān)知識(shí)，并通過(guò)觀看教輔視頻學(xué)習(xí)容量瓶的使用步驟和注意事項(xiàng)，在實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)時(shí)將容量瓶作為一種精確容器來(lái)選擇，也可以盡量降低在實(shí)驗(yàn)使用過(guò)程中的錯(cuò)誤操作。實(shí)驗(yàn)過(guò)程涉及到多種玻璃儀器，要提出實(shí)驗(yàn)要求，以確保實(shí)驗(yàn)過(guò)程的安全。

（一）學(xué)情分析

學(xué)生在經(jīng)歷過(guò)初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練和中考實(shí)驗(yàn)操作考試之后，已經(jīng)具備了基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)操作技能，并對(duì)該實(shí)驗(yàn)涉及的物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、物質(zhì)的量濃度的相關(guān)內(nèi)容有了一定理解，通過(guò)對(duì)課前視頻的簡(jiǎn)單學(xué)習(xí)，學(xué)生有強(qiáng)烈的求知欲和實(shí)驗(yàn)興趣。

（二）教學(xué)目標(biāo)

1.掌握容量瓶的使用方法。

2.掌握配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的方法。

3.通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力，提高學(xué)習(xí)興趣。

（三）教學(xué)過(guò)程

環(huán)節(jié)一：情景導(dǎo)入

[情境]膽礬具有較高的可溶性，一定濃度的硫酸銅溶液具有很好的殺菌效果，可用作殺菌劑。如何配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液呢？

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)與生活緊密相連，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、引發(fā)思考。

[任務(wù)布置]實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有膽礬固體，需配制1L0.1mol/LCuSO4 溶液，以小組為單位討論配制1L0.1mol/LCuSO4 溶液的實(shí)驗(yàn)方案。

環(huán)節(jié)二：學(xué)生合作探討實(shí)驗(yàn)方案

[學(xué)生]以小組為單位合作討論分享方案。

[教師]做好學(xué)生輔導(dǎo)工作。

設(shè)計(jì)意圖：闡明探討目的，讓學(xué)生圍繞已學(xué)知識(shí)和參考資料提出初步的實(shí)驗(yàn)方案，培養(yǎng)其合作創(chuàng)新意識(shí)，加深對(duì)已學(xué)內(nèi)容的理解。

環(huán)節(jié)三：小組成果展示

[教師]進(jìn)行成果展示，引導(dǎo)學(xué)生互動(dòng)討論，確定初步的實(shí)驗(yàn)方案。

[學(xué)生]積極參與，分析不同實(shí)驗(yàn)方案。

方案1：將膽礬進(jìn)行加熱除結(jié)晶水，稱取16g 溶解在容量瓶中，加水稀釋至1L。

方案2：稱取25g 膽礬，溶解在1L 水中。

評(píng)價(jià)總結(jié)：物質(zhì)的量濃度計(jì)算公式中的體積是溶液的體積，1L水不等于1L溶液。方案1 目的是將膽礬加熱得無(wú)水CuSO4 晶體，但忽略了溫度過(guò)高可能出現(xiàn)黑色固體的現(xiàn)象，無(wú)法保證最終產(chǎn)物是CuSO4 晶體且操作過(guò)于繁瑣。

方案3：稱取25g 膽礬溶于水，并轉(zhuǎn)移至容量瓶，加水至1L。

方案4：稱取25g 膽礬溶于水，并轉(zhuǎn)移至量筒，加水至1L。

評(píng)價(jià)總結(jié)：方案3、4 理論上能夠得到1L0.1mol/LCuSO4 溶液，可以進(jìn)一步細(xì)化實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

[教師]初步確定實(shí)驗(yàn)方案為3、4。為了盡量使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果精確，在實(shí)驗(yàn)之前，思考以下問(wèn)題，制定詳細(xì)實(shí)驗(yàn)步驟。

1.容量瓶使用前需要注意什么？

2.為什么不能直接在容量瓶中溶解固體？

3.將溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶時(shí)為什么要引流？

4.容量瓶的規(guī)格是任意的嗎？

[學(xué)生]激烈討論，翻閱資料。

[教師]與學(xué)生共同探討答案，并制定詳細(xì)實(shí)驗(yàn)步驟。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生活動(dòng)以小組為單位開(kāi)展，以問(wèn)題為引導(dǎo)，讓學(xué)生感受自主合作學(xué)習(xí)的成就感，進(jìn)一步培養(yǎng)探究與創(chuàng)新能力。

環(huán)節(jié)四：學(xué)生合作實(shí)驗(yàn)

（1）計(jì)算稱量25g 膽礬，放入燒杯，加入一定蒸餾水，用玻璃棒攪拌溶解，冷卻至室溫后玻璃棒引流轉(zhuǎn)移至1L 容量瓶，洗滌燒杯和玻璃棒，洗滌液轉(zhuǎn)移至容量瓶并定容。

（2）計(jì)算稱量25g 膽礬，放入燒杯，加入一定蒸餾水，用玻w 璃棒攪拌溶解，冷卻至室溫后玻璃棒引流轉(zhuǎn)移至量筒中，洗滌燒杯和玻璃棒，洗滌液轉(zhuǎn)移至量筒并加水至1L。

[教師]引導(dǎo)分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程，比較容量瓶和量筒的不同，總結(jié)容量瓶的優(yōu)點(diǎn)，確定最終方案。

環(huán)節(jié)五：總結(jié)提升

[教師]通過(guò)小組合作探究，對(duì)比總結(jié)出更加簡(jiǎn)單方便的方案?？梢?jiàn)，要制得一定物質(zhì)的量濃度的溶液不僅需要我們具有扎實(shí)的化學(xué)知識(shí)，還要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)素養(yǎng)。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的樂(lè)趣，提高動(dòng)手能力和合作意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)，進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)操作的印象。