“三新”背景下化學(xué)實(shí)驗(yàn)分階復(fù)習(xí)策略探究

黃先蘭

【摘要】化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)的考查在高考中有著重要的地位。探析近三年海南省新高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)考查的題型、特點(diǎn)，基于學(xué)生心理認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，提出化學(xué)實(shí)驗(yàn)分階復(fù)習(xí)的策略，以此培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，并提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)的效率。

【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng)；化學(xué)實(shí)驗(yàn)；分階復(fù)習(xí)策略

“三新”即：新課標(biāo)、新教材和新高考?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確提出化學(xué)學(xué)科的五大核心素養(yǎng)：宏觀辨識(shí)與微觀探析、變化觀念與平衡思想、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，并指出化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生必備的科學(xué)素養(yǎng)。基于此，綜合程度高、命題素材廣、考查角度靈活多變的化學(xué)實(shí)驗(yàn)題成為了高考中化學(xué)核心素養(yǎng)考查的重要載體。

一、海南省“三新”高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題的特點(diǎn)

在《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（2017版）中，學(xué)業(yè)質(zhì)量劃分為4個(gè)水平，學(xué)業(yè)質(zhì)量水平4是等級(jí)性考試（高考）的命題依據(jù)。在高考化學(xué)選擇題實(shí)驗(yàn)部分考查要點(diǎn)有：以實(shí)驗(yàn)為情境，考查目的、操作、現(xiàn)象、結(jié)論之間的關(guān)聯(lián)，指向證據(jù)推理，以實(shí)驗(yàn)為情境，考查物質(zhì)性質(zhì)和反應(yīng)原理；主觀題實(shí)驗(yàn)部分考查要點(diǎn)有：注重“證據(jù)”與“結(jié)論”的邏輯關(guān)聯(lián)，考查“宏微結(jié)合”“證據(jù)推理”等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

探析2020～2022年海南省新高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題，發(fā)現(xiàn)其通常以真實(shí)的化學(xué)、化工實(shí)驗(yàn)為背景，通過系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和完備的研究方法加以呈現(xiàn)。為了達(dá)到較強(qiáng)選拔功能，高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)考查的綜合程度高、命題素材廣、考查角度靈活多變。

例如2022年海南省新高考化學(xué)卷第17題，以磷酸氫二銨的制備為真實(shí)情境，考查氣體的實(shí)驗(yàn)室制備、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配置及計(jì)算、離子反應(yīng)、滴定及防倒吸等基礎(chǔ)知識(shí)，但實(shí)驗(yàn)裝置比較陌生。此類題型將基礎(chǔ)知識(shí)、必備技能和研究方法與真實(shí)情境相結(jié)合，體現(xiàn)了高考試題對(duì)“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的考查。

二、高考實(shí)驗(yàn)分階復(fù)習(xí)策略

學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ陌l(fā)展，符合他們對(duì)事物的認(rèn)知和知識(shí)的理解規(guī)律，他們對(duì)新事物和新知識(shí)的認(rèn)識(shí)都有其獨(dú)特的認(rèn)知規(guī)律和建構(gòu)方式?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ粌H包括一般學(xué)習(xí)能力，如觀察、描述、計(jì)算等，還包括化學(xué)實(shí)驗(yàn)所特有的實(shí)驗(yàn)基本操作能力及針對(duì)不同實(shí)驗(yàn)類型的邏輯分析能力等。學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)的掌握有三個(gè)層次，從了解到理解再到應(yīng)用的過程。學(xué)生的模型認(rèn)知規(guī)律主要分為三個(gè)階段：認(rèn)識(shí)模型、構(gòu)建模型、應(yīng)用模型?；趯W(xué)生對(duì)知識(shí)的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，提出高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)分階復(fù)習(xí)的策略，以此幫助學(xué)生提高高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)的效率。分階復(fù)習(xí)策略：即按照學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，首先進(jìn)行專題復(fù)習(xí)以此構(gòu)建解題思維模型，然后通過“同題異構(gòu)”訓(xùn)練深化思維模型，最后走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用思維模型解決相應(yīng)的高階思維題型的復(fù)習(xí)策略。

1.專題復(fù)習(xí)構(gòu)建解題思維模型。化學(xué)實(shí)驗(yàn)是研究物質(zhì)性質(zhì)及其轉(zhuǎn)換的基本方法和重要途徑。在高三化學(xué)實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)過程中宜采取“分散+集中”的策略，分散是將實(shí)驗(yàn)思想、方法全程融入各模塊復(fù)習(xí)中，循序漸進(jìn)；集中則要進(jìn)行專題復(fù)習(xí)。通過分析高考化學(xué)試題分類，把實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)分為“物質(zhì)的制備”和“定量測(cè)定”兩大類常見題型進(jìn)行專題復(fù)習(xí)，幫助學(xué)生構(gòu)建不同題型的解題思維模型，提升學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知的學(xué)科素養(yǎng)。例如物質(zhì)制備類實(shí)驗(yàn)的解題模型如圖1：

根據(jù)上述物質(zhì)制備類實(shí)驗(yàn)的思維模型，還可進(jìn)一步分析?？嫉臍怏w制備類裝置的模型（圖2），學(xué)生就此模型可針對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置評(píng)價(jià)類題型進(jìn)行分析、解答。

“性質(zhì)探究類”實(shí)驗(yàn)往往以綜合實(shí)驗(yàn)題形式呈現(xiàn)，從考查實(shí)驗(yàn)操作向考查高階思維過渡，此類題目難度較大，在復(fù)習(xí)時(shí)教師應(yīng)著重強(qiáng)調(diào)此類題型，它應(yīng)該成為學(xué)生的一種意識(shí)和習(xí)慣，融入日常教學(xué)中。

[問題情境]向FeCl3溶液中通入少量SO2氣體，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明二者之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)：

SO2+2H2O+2Fe3+=SO42-+2Fe2++4H+

[思維引導(dǎo)鏈]①為了證明二者間發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，可檢驗(yàn)的離子有哪些？②是檢驗(yàn)SO42- 還是Fe2+？③檢驗(yàn)的離子間是否會(huì)相互干擾？

在這里出現(xiàn)了干擾因素，學(xué)生在答題時(shí)應(yīng)該如何思考解題的方向？在復(fù)習(xí)時(shí)教師可以通過幾道典型的例題，讓學(xué)生總結(jié)出物質(zhì)性質(zhì)類探究試題的問題解決模型（如圖3），以此解答此類試題。

2.多模塊結(jié)合復(fù)習(xí)拓展解題視角。復(fù)習(xí)不宜“炒冷飯”，也沒必要按照教材順序再走一遍，宜將模塊內(nèi)（間）的知識(shí)進(jìn)行整合，每個(gè)階段有所側(cè)重，但不宜太過壁壘森嚴(yán)。模塊間（內(nèi)）的融合，可以在零散的知識(shí)之間建立關(guān)聯(lián)，使知識(shí)結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化、功能化，形成全面深刻的整體認(rèn)識(shí)。結(jié)合近三年海南新高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題分析，筆者發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)試題常以考查物質(zhì)制備及性質(zhì)探究為載體，實(shí)則考查了元素化合物部分物質(zhì)的性質(zhì)、有機(jī)物的性質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)原理等知識(shí)，所以化學(xué)實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)，可融合元素化合物專題、有機(jī)物結(jié)構(gòu)性質(zhì)專題和化學(xué)反應(yīng)原理專題進(jìn)行復(fù)習(xí)。

高考實(shí)驗(yàn)試題中，往往考查陌生物質(zhì)的制備及其性質(zhì)探究，學(xué)生可以通過在“陌生”中找“熟悉”，在“熟悉”中推“陌生”，做好知識(shí)遷移，即可解決此類的問題。例如2020年海南省新高考化學(xué)試題第15題，考查了陌生物質(zhì)Na2S2O5的性質(zhì)，學(xué)生可以利用元素化合物部分的內(nèi)容，分析該化合物中S元素的化合價(jià)，利用氧化還原的視角，推出其具有還原性。由此可見，在復(fù)習(xí)時(shí)可以在熟悉的反應(yīng)中滲透物質(zhì)性質(zhì)類探究思路及物質(zhì)檢驗(yàn)任務(wù)，例如在復(fù)習(xí)元素化合物這一部分內(nèi)容時(shí)可以穿插復(fù)習(xí)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和簡單的實(shí)驗(yàn)探究。

3.“同題異構(gòu)”訓(xùn)練，深化思維模型建立發(fā)散性思維模式?！巴}異構(gòu)”即由一道題干，設(shè)置多角度、多層次的問題，幫助學(xué)生建立發(fā)散性思維模式。一道實(shí)驗(yàn)題題干，可以從以下角度進(jìn)行設(shè)問：

①實(shí)驗(yàn)儀器的識(shí)別及其使用的注意事項(xiàng)；

②實(shí)驗(yàn)涉及的反應(yīng)原理；

③實(shí)驗(yàn)的基本操作；

④實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化；

⑤實(shí)驗(yàn)裝置的評(píng)價(jià)；

⑥實(shí)驗(yàn)涉及的相關(guān)計(jì)算等。

“同題異構(gòu)”應(yīng)設(shè)置成綜合性實(shí)驗(yàn)題型，設(shè)問的難度由學(xué)業(yè)水平1、2到水平3、4的高階思維過渡。大部分學(xué)生做此類題型時(shí)很難拿到高分，在平時(shí)的訓(xùn)練及考試中，可以針對(duì)不同層次的學(xué)生提出相應(yīng)能力要求，確保完成其能力范圍以內(nèi)的題目。通過“同題異構(gòu)”的試題訓(xùn)練，讓大多數(shù)學(xué)生得到一般難度題目的分值，優(yōu)等生得到難度較高題目的分值，學(xué)生做好能力定位從而精準(zhǔn)得分。

通過“同題異構(gòu)”的試題訓(xùn)練，讓學(xué)生應(yīng)用已有的認(rèn)知模型解決實(shí)際問題，以此深化解題思維。讓學(xué)生在同一主題下，熟悉不同學(xué)業(yè)水平等級(jí)的試題，感受題目不同的呈現(xiàn)方式，見識(shí)不同角度的設(shè)問形式，從而靈活調(diào)取不同模塊的知識(shí)儲(chǔ)備，探索多樣化的解題思路及思維方法。以此培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。

4.深挖教材實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)深度遷移能力。以教材中的實(shí)驗(yàn)為題干，把復(fù)習(xí)的實(shí)驗(yàn)知識(shí)設(shè)計(jì)成具有一定開放度的驅(qū)動(dòng)性問題，改變學(xué)生被動(dòng)聽講、低頭記筆記的沉悶狀態(tài)，讓其主動(dòng)參與到解決問題的活動(dòng)中，讓教學(xué)內(nèi)容問題化、問題活動(dòng)化，師生、生生不斷互動(dòng)，出現(xiàn)多輪次的表達(dá)與爭論，碰撞出解決問題的角度和思路。

[問題情境]化學(xué)教材必修1的探究實(shí)驗(yàn)：鈉與水的反應(yīng)。

問題1：從鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，可以推理出金屬鈉具有哪些物理、化學(xué)性質(zhì)？

問題2：在金屬活動(dòng)順序表中，Ca排在Na之前，可Ca與水反應(yīng)遠(yuǎn)不如Na與水反應(yīng)的速率快，可能的原因有哪些？

【資料】熔點(diǎn)：金屬Na：97℃；金屬Ca：850℃。

常溫下溶解度：NaOH約20mol/L;Ca（OH）2約0.018mol/L。

[思維引導(dǎo)鏈]①資料信息可否作為思維的突破口？②反應(yīng)放出的熱量對(duì)不同金屬的物理狀態(tài)有沒有影響？③生成物的溶解度會(huì)不會(huì)阻礙反應(yīng)物的進(jìn)一步反應(yīng)？

學(xué)生通過驅(qū)動(dòng)性問題的不斷追問，思維得到進(jìn)階性的訓(xùn)練。高考中的“陌生”實(shí)驗(yàn)往往取材于“熟悉”的教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行變形，在復(fù)習(xí)備考中，對(duì)教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深挖，有利于學(xué)生突破畏難心理，從“陌生”中找“熟悉”，構(gòu)建程序化思維，培養(yǎng)深度遷移的能力。

5.走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)基本操作，應(yīng)用思維模型?！翱茖W(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”是化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)之一。建構(gòu)主義提出，學(xué)生在學(xué)習(xí)中應(yīng)親身感受知識(shí)建構(gòu)的過程，而化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究是科學(xué)探究的一種重要方式，它模擬了知識(shí)的構(gòu)建過程，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究過程中，學(xué)生的多方面能力都能得到鍛煉和提升。實(shí)驗(yàn)分階復(fù)習(xí)的最后一關(guān)，即走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生親歷知識(shí)探究的過程，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)的基本操作，應(yīng)用思維模型解決相應(yīng)的高階思維題型。所以，組織學(xué)生進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究，讓其感受知識(shí)的建構(gòu)過程，是高三學(xué)生復(fù)習(xí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)必經(jīng)的重要一步。

進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究，并不是把課標(biāo)要求的必做實(shí)驗(yàn)再重復(fù)做一遍，而是完成在此基礎(chǔ)上的提升實(shí)驗(yàn)，以及在“同題異構(gòu)”訓(xùn)練中學(xué)生常出現(xiàn)的認(rèn)知誤區(qū)，都可通過親身的實(shí)驗(yàn)探究強(qiáng)化或更正。對(duì)于綜合性強(qiáng)、難度較大的性質(zhì)類探究實(shí)驗(yàn)，可以讓給學(xué)生（小組）講解，上臺(tái)講解前學(xué)生應(yīng)明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)分工，并總結(jié)、整理小組成員做題中的認(rèn)知誤區(qū)（學(xué)生講題流程如圖4）。學(xué)生通過上臺(tái)講題的訓(xùn)練，改變學(xué)生聽課時(shí)的單項(xiàng)輸出模式，形成師生、生生互動(dòng)的雙向輸出模式，既能激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)參與性，還能使學(xué)生化學(xué)用語表達(dá)流暢規(guī)范。該模式剛開始時(shí)，應(yīng)選擇化學(xué)基礎(chǔ)好，語言表達(dá)能力強(qiáng)的學(xué)生，教師對(duì)其進(jìn)行簡單的培訓(xùn)，提出課前、課時(shí)、課后的具體要求，以保證在課堂上完成相應(yīng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)。有了化學(xué)基礎(chǔ)好的同學(xué)做示范，教師便鼓勵(lì)人人積極參與其中，從而形成良好的班級(jí)學(xué)習(xí)氛圍。

三、教學(xué)反思

高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)，切勿“空談”實(shí)驗(yàn)，如何將外顯的學(xué)習(xí)內(nèi)容轉(zhuǎn)化成內(nèi)隱的思維能力是復(fù)習(xí)時(shí)首要重視的問題。無論是專題復(fù)習(xí)、多模塊融合復(fù)習(xí)、“同題異構(gòu)”的訓(xùn)練以及最終走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生站上講臺(tái)，目的都是幫助學(xué)生深化思維模型，內(nèi)化思維意識(shí)。

1.用情境將“裸露”的知識(shí)包裝起來。有學(xué)者對(duì)教學(xué)情境作了精辟的比喻：“將15g食鹽放在你的面前，你無論如何都難以下咽；但將15g食鹽放進(jìn)一碗美味可口的湯中，你在享用佳肴時(shí)，已經(jīng)將它們?nèi)课樟恕！鼻榫持谥R(shí)，猶如湯之于鹽；只有將知識(shí)融入情境之中，才能彰顯出活力和美感?？菰锏膬x器識(shí)別、復(fù)雜的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化，如讓學(xué)生死記硬背，則易出現(xiàn)知識(shí)遺漏；而在教學(xué)過程以真實(shí)情景關(guān)聯(lián)出需識(shí)記的知識(shí)要點(diǎn)，便可事半功倍。

2.分散難點(diǎn)，各個(gè)擊破，問題驅(qū)動(dòng)調(diào)動(dòng)思維活躍度。在復(fù)習(xí)綜合性實(shí)驗(yàn)題時(shí)，由于此類題目難度較大，可在復(fù)習(xí)中將各個(gè)難點(diǎn)實(shí)驗(yàn)分散在各相應(yīng)的模塊中，這樣循序漸進(jìn)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，利用所學(xué)知識(shí)幫助理解、記憶實(shí)驗(yàn)的原理，可以分散難點(diǎn)，減輕學(xué)生的備考?jí)毫途徑馕冯y情緒。課堂教學(xué)中，以“問題”驅(qū)動(dòng)形成任務(wù)線，層層遞進(jìn)，調(diào)動(dòng)學(xué)生思維。在設(shè)置“問題”驅(qū)動(dòng)時(shí)，多設(shè)計(jì)一些高階問題以訓(xùn)練學(xué)生的高階思維。課堂上給學(xué)生多一點(diǎn)思考、互動(dòng)時(shí)間，不應(yīng)該為了趕進(jìn)度而“滿堂灌”，學(xué)生學(xué)得疲憊不堪，老師也教得毫無激情。我們應(yīng)該讓化學(xué)課堂變得有趣、有用，鼓勵(lì)更多的學(xué)生學(xué)好化學(xué)。

化學(xué)學(xué)科最重要的特征之一即化學(xué)實(shí)驗(yàn)，作為一線的化學(xué)教育工作者，可在常規(guī)化學(xué)教學(xué)中，落實(shí)開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，讓學(xué)生通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究感受知識(shí)的建構(gòu)過程，以此培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思維能力，讓學(xué)生真正把化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為學(xué)習(xí)化學(xué)的一種重要工具。

【參考文獻(xiàn)】

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[3]馮恩祥.高三化學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)課教學(xué)研究[D].山東：山東師范大學(xué)，2016.

（基金項(xiàng)目：本文系三亞市2022年小課題“高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)分階復(fù)習(xí)策略的探究”的研究成果，課題編號(hào)：A402-2022004）