“教、學、評”一體化理念下的化學實驗復習

黃莉 張賢金 孫艷霞

摘要：將“教、學、評”一體化的理念融入化學實驗復習，以學生知識掌握的薄弱點為情境，利用多樣評價方式及時評價反饋學生對知識的掌握情況及存在問題;創(chuàng)設有挑戰(zhàn)性的學習任務，讓學生借助實驗融合化學核心知識的聯(lián)系，提升學生對元素化合物知識、實驗基本技能、問題探究和實驗計算的理解和掌握，建構知識網(wǎng)絡，促進學生學科思維發(fā)展。以“硫酸四氨合銅的制備和探究”為例，嘗試“教、學、評”一體化理念下的化學實驗復習。

關鍵詞：“教、學、評”一體化;化學實驗;核心素養(yǎng)

文章編號：1008-0546（2022）04x-0055-04

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.04x.016

《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》提出積極倡導“教、學、評”一體化，有效開展化學日常學習評價，使每個學生化學學科核心素養(yǎng)得到不同程度的發(fā)展。化學日常學習評價是化學教學不可或缺的有機組成部分，是實施“教、學、評”一體化教學的重要鏈條[1]。在新課或復習課教學過程中融入提問、點評或練習等評價方式有助于實現(xiàn)教學的有效性。

化學實驗是學生學習的薄弱點，據(jù)福建省高三畢業(yè)班理科學生統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，學生對陌生情境中實驗問題的把控能力明顯不足，實驗基礎知識、技能和實驗探究能力兩頭皆弱，缺乏實驗中必要的證據(jù)推理和模型認知能力，對于實驗方案設計的理解、實驗現(xiàn)象產生的原因分析、化學反應原理的綜合運用及定量分析等方面出錯率高[2]。傳統(tǒng)的實驗復習停留在知識梳理、講題練題模式，學生無法實現(xiàn)思維建構和知識遷移，難以提高核心素養(yǎng)。為此，改變高三實驗復習課模式，借助實驗融合化學核心知識的聯(lián)系，提升學生對元素化合物知識、實驗基本技能、問題探究和實驗計算的理解和掌握，建構知識網(wǎng)絡;將評價融入課堂教學過程，利用多樣評價方式及時評價反饋學生對知識的掌握情況及存在問題，實施“教、學、評”一體化，開展化學實驗深度復習，以促進學生學科思維發(fā)展。本文以“硫酸四氨合銅的制備和探究”的教學為例，嘗試“教、學、評”一體化理念下的化學實驗復習。

一、教學主題內容和教學現(xiàn)狀分析

實驗復習課要達到整合知識、提升思維、培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的目標，需針對學生的實際情況，選擇合適的主題才能有利于學生提升學科素養(yǎng)。在蘇教版

《物質結構與性質》模塊專題4第二單元“配合物的形成”學習中，學生掌握了硫酸四氨合銅中配位鍵的形成、認識簡單配合物的成鍵特征，但對物質性質的認識還不全面。其次，學生經過一輪復習后對元素化合物的知識、化學實驗基本操作有了較好的理解和掌握，但大多數(shù)化學實驗操作方法僅限于書面表述，實驗操作能力欠缺，知識遷移能力較弱。

本課例將硫酸四氨合銅作為情境素材貫穿課堂教學，融入提問和練習，學生自評、同伴互評、教師點評等多種評價方式，促進學生化學學科5大核心素養(yǎng)的發(fā)展。

二、教學思想與創(chuàng)新點

為培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)，筆者確立了思維模型引領、多種評價方式結合的配合物制備和探究教學主題。該主題挑戰(zhàn)性較大，課堂教學整合教材中的實驗、挖掘試題中的實驗素材，進行實驗探究，激發(fā)學生深度參與;幫助學生強化實驗基本操作，對元素化合物知識、實驗技能和問題探究能力進行有效整合。同時，融入提問、點評、課堂練習及學生自評、學生互評等多種評價方式，實現(xiàn)“教、學、評”一體化，促進化學實驗有效復習。

“教、學、評”一體化秉承“為了學習的評價”和“作為學習的評價”的理念。即教學、學習與評價不僅具有一致性關系，且是三位一體的關系，評價持續(xù)地鑲嵌在教與學的過程之中，為教學目標的達成和教學策略的改進提供證據(jù)[3]。因此，為了在教學活動中能有效檢測學生目標達成，設計相應的教學目標與評價任務（表1所示）。

四、教學流程

“硫酸四氨合銅的制備和探究”教學流程如圖1所示。

1.環(huán)節(jié)一：硫酸四氨合銅的制備

[情景導入]硫酸四氨合銅是一種絡氨銅類產品。絡氨銅可用于防治瓜類枯萎病、蔓枯病、疫病等?；瘜W組成上均為含[Cu（NH3）4]2+的鹽，其中廣譜殺菌劑硫酸四氨合銅[Cu（NH3）4]SO4高效、安全，是植物生長激素，能促進作物生長。

[教師引導]如何制備硫酸四氨合銅？回顧制備類實驗題的解題流程（圖2）。

[提出問題]按照解題思維流程設計實驗方案，完成實驗。

[學生活動]分析討論，得出實驗方案，完成實驗。

反應原理：CuSO4+2NH3·H2O=Cu（OH）2↓+（NH4）2SO4

Cu（OH）2+4NH3·H2O=[Cu（NH3）4]（OH）2+4H2O

總反應：CuSO4+4NH3·H2O=[Cu（NH3）4]SO4+4H2O

[學生活動]向裝有2mL0.1mol·L-1CuSO4溶液中逐滴加入1mol·L-1氨水，觀察描述實驗現(xiàn)象。

[知識運用]（2016全國卷I，27節(jié)選）元素鉻（Cr）在溶液中主要以Cr（藍紫色）、Cr（OH）（綠色）、CrO（橙紅色）、CrO（黃色）等形式存在，Cr（OH）3為難溶4于水的灰藍色固體，回答下列問題：

Cr3+與Al3+的化學性質相似，在Cr（2SO4）3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至過量，可觀察到的現(xiàn)象是

[學生回答]藍紫色溶液變淺，同時有灰藍色沉淀生成，隨后沉淀逐漸溶解形成綠色溶液。

[教師總結]描述實驗現(xiàn)象的答題規(guī)范按“現(xiàn)象+結論”模式表述;以“海、陸、空”模式表述實驗過程中溶液顏色的變化、沉淀的生成、氣泡的產生、液面的變化;固體表面有大量氣泡、固體溶解、固體顏色的改變;產生氣體的氣味、氣體顏色的改變等相關現(xiàn)象。

[教師提問]如果往氨水中逐滴加入硫酸銅溶液直至過量又會有何現(xiàn)象？

[學生活動]向裝有2mL1mol·L-1氨水中逐滴加入0.1mol·L-1CuSO4溶液，觀察描述實驗現(xiàn)象。

書寫相應的化學反應方程式。

設計意圖：以農藥絡氨銅作為情境引入，讓學生感受到生產應用和化學知識之間的緊密關聯(lián)。指導學生運用解題思維流程，準確判定所需原料，分析實驗原理，設計相應的實驗步驟。引導學生正確表述實驗現(xiàn)象，總結答題規(guī)范，體會解題思路建立的必要性。

2.環(huán)節(jié)二：探究溶液中存在的微粒

[教師提問]硫酸四氨合銅溶液中存在哪些微粒？

[學生活動]設計方案，動手實驗。

[回答1]取少量硫酸四氨合銅溶液，先滴加稀鹽酸，再滴入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，說明溶液中存在SO2-。

[回答2]取兩份少量等體積硫酸四氨合銅溶液，分別加入等量的水和稀硫酸，加入稀硫酸的試管中溶液顏色變得更淺，說明藍色溶液中存在的微粒是Cu（NH3）4]2+而不是Cu2+。

[回答3]取少量洗滌、干燥后的晶體于試管中加熱，并將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，觀察到紅色石蕊試紙變藍。

[回答4]取少量硫酸四氨合銅溶液，加入NaOH溶液，看到淺藍色沉淀生成，上層清液接近無色。原因是[Cu（NH3）4]2+Cu2++4NH3，氫氧根離子結合銅離子生成氫氧化銅沉淀，使銅離子濃度減小，平衡向右移動。

設計意圖：觀察學生自主實驗、合作討論的狀態(tài)，依據(jù)學生實驗探究的情況反饋診斷學生分析運用信息能力、常見離子檢驗方法、化學平衡移動原理的運用等核心知識的掌握程度，幫助學生形成自主學習、合作探究的意識，培養(yǎng)學生科學思維和探究能力。提升宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、科學探究與創(chuàng)新意識的化學學科素養(yǎng)。

3.環(huán)節(jié)三：獲取硫酸四氨合銅晶體

[教師引導]如何從硫酸四氨合銅溶液中獲得Cu（NH3）4SO4·H2O晶體？提供物質分離提純的流程（圖3）。

[提供信息]1Cu（NH3）4SO4·H2O是一種易溶于水、難溶于乙醇的深藍色固體。

2Cu（NH3）4SO4·H2O在乙醇—水混合溶劑中的溶解度隨乙醇體積分數(shù)的變化如圖4所示[4]。

[學生活動]分析信息、運用信息，思考選擇獲取固體的方法，設計實驗方案。

[教師總結]獲取晶體的方法不能僅限于蒸發(fā)結晶或蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶的方法，還需考慮產品物質的性質特點才能選擇正確的操作方法。

[教師提問]對過濾得到的粗產品需要洗滌、干燥以純化產品。選擇何種試劑洗滌粗產品晶體？洗滌劑選擇的依據(jù)是什么？

[學生回答]由于Cu（NH3）4SO4·H2O易溶于水、難溶于乙醇，可用酒精洗滌粗產品。選擇洗滌劑應考慮物質在洗滌劑中的溶解度，盡量減少產品溶解損失。

設計意圖：提升學生獲取信息解決問題的能力，建構晶體的獲取、洗滌、干燥等知識模型。進一步幫助學生厘清基本實驗操作，提升模型認知素養(yǎng)，實現(xiàn)知識向素養(yǎng)轉化。

4.環(huán)節(jié)四：測定所得產品的純度[內容展示]SO2-質量百分數(shù)的測定（沉淀法）。

稱取ag試樣置于燒杯中，依次加入蒸餾水、稀鹽酸、BaCl2溶液，靜置檢驗沉淀是否已完全。水浴加熱半小時，冷卻至室溫。過濾、洗滌、干燥、稱量，所得BaSO4質量為bg。

1如何判斷是否沉淀完全，沉淀是否洗凈？

2計算所得Cu（NH3）4SO4·H2O的純度。

[學生活動]交流談論，回答問題。

1靜置，往上層清液中繼續(xù)滴加BaCl2溶液，沒有白色沉淀生成，說明沉淀完全;取最后一次洗滌液加入稀硫酸，沒有白色沉淀生成，說明沉淀洗凈。

設計意圖：通過對硫酸四氨合銅成分的測定，復習鞏固沉淀法這一經典的定量分析方法，強化學生的計算能力。同時，提升分析實驗的能力。

六、教學反思

本教學案例以硫酸四氨合銅在生產生活中的作用為情境素材，以學生的學習障礙點配合物的制備和性質探究來確定教學內容及教學方式。在教學設計中，注重在已有知識基礎上，對教材內容的二次加工，針對學生知識系統(tǒng)中存在的認知缺陷和不足，設計教學提問，設置教學沖突和學習活動;利用解題思維流程引導學生將所學知識進行歸納總結，構建更加完整的知識體系;激勵學生綜合運用所學知識，不斷優(yōu)化化學思維品質，提升探究與創(chuàng)新能力。同時，設置問題解決、探究實驗、設計方案等多種教學活動，將評價融入教學活動中，運用提問、點評，學生自評、互評等方式，評價學生對知識的掌握程度及素養(yǎng)發(fā)展水平，收到較好的教學效果。

針對學生在課堂中的表現(xiàn)及通過提問評價獲得的反饋，在課后需精選作業(yè)題對相關的探究進一步強化，使“教、學、評”活動有機結合，同步實施，形成

合力，有效促進學生化學學科核心素養(yǎng)的形成與發(fā)

展[1]。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）[S].北京：人民教育出版社，2020.

[2]黃丹青，賴增榮.指向“教學評一體化”的化學實驗測評與教學反思[J].化學教育（中英文），2021，42（5）：15-19.

[3]楊玉琴“.教、學、評一體化”下的目標設計與達成——基于2017版課標附錄案例的批判性思考[J].化學教學，2020（9）：3-9.

[4]滕瑛巧，王星喬，于淑兒，等“.主題鏈接，模型建構”促進浙江選考化學實驗有效復習——以“一水硫酸四氨合銅的制備與含量分析”為例[J].化學教學，2018（6）：48-54.