“從化工原料到產(chǎn)品的必經(jīng)之路”復習課教學與反思

翁志勇

摘要： 以“從化工原料到產(chǎn)品的必經(jīng)之路”復習公開課為例，以課本實驗為載體，分析整合無機物質制備的基本路線。以基礎實驗為基點，從歸納制備實驗基本操作及注意事項兩個角度出發(fā)，提出以提升學生化學核心素養(yǎng)為目的的課堂教學具體優(yōu)化策略，有效解決學生在選考考試中暴露出的問題。

關鍵詞： 化學教學; 核心素養(yǎng); 優(yōu)化策略; 復習公開課

文章編號： 1005-6629（2018）11-0066-04中圖分類號： G633.8文獻標識碼： B

1 設計背景

隨著我國課程改革的不斷深化，對育人目標和育人模式提出了新的要求，教育部在2014年印發(fā)的《關于全面深化課程改革 落實立德樹人根本任務的意見》中，明確提出了要根據(jù)學生成長規(guī)律和社會對人才的需求，制定學生發(fā)展核心素養(yǎng)體系[1]。“國民核心素養(yǎng)的培育是至高無上的課題，指導、引領中小學課程教學改革實踐”[2]。隨著浙江省不斷地深化新課程及高考制度的改革，教育教學方式也在這種轉型中不斷發(fā)展。但是在新一輪課程改革發(fā)展中，還存在著理念超前、部分理念不完善、新課改理念實施艱難，各地對新課改理念的學習程度和接受程度不一致等問題[3]。學生核心素養(yǎng)體系的提出便是嘗試從頂層設計來解決這些問題。

化學作為自然科學中的一門中心學科，在學生核心素養(yǎng)培育中有著不可替代的作用。最新制定的高中化學課程標準修訂稿提出，化學學科的核心素養(yǎng)應包含“宏觀辨識與微觀探析”、“變化觀念與平衡思想”、“證據(jù)推理與模型認知”、“科學探究與創(chuàng)新意識”、“科學態(tài)度與社會責任”五個方面[4]，既扎根于化學學科的特點，又關注學生終生發(fā)展必備品格和關鍵能力的培養(yǎng)。

實驗復習是化學選考總復習中的重要內容之一，它既可以鞏固和強化實驗基本技能，又能對元素化合物知識、化學基本理論的掌握起到深化與提高作用。綜觀近年浙江省化學選考試題中的31題，基本都是化工流程實驗題，學生考后普遍感覺良好。但是選考成績公布以后，部分學生自己的估分與實際的得分相差較大，不少學生和家長甚至懷疑閱卷有誤。事實上，選考31題個別小題表面上看似容易，但細節(jié)部分考查點較多，學生不容易準確回答，因而難以獲得高分。從每年選考閱卷中反饋的信息可知： 學生中存在著基礎知識不扎實、實驗探究能力缺失、問題回答表述不規(guī)范、信息現(xiàn)場遷移能力差、化學觀念不清等問題。

本文以一節(jié)“從化工原料到產(chǎn)品的必經(jīng)之路”公開課為例，闡述選考實驗題復習課中的知識整合及問題探究的課堂教學優(yōu)化策略，從而使學生的化學核心素養(yǎng)得到提升。

2 設計思路

選考前的第二輪復習，主要解決學生化工流程實驗題中知識的整合和知識體系的重構，是對第一輪復習的補充和提升。此課涉及到各種分離提純方法及實驗方案的評價等相關知識，《高中化學學業(yè)水平考試暨高考選考科目考試說明》中主要為識記和理解要求。

學生在選考考試中解答此類題目中暴露出的種種問題，歸根結底是由于復習浮于表面、不深入，教師目光不夠長遠，直接功利地瞄準“考點”，停留在知識的淺層記憶層面，忽略思維方式的培養(yǎng);學生缺乏化學基本觀念的支撐，思維品質欠佳，面對新情境知識遷移能力和分析解決問題的能力較差[5]。

基于以上考試說明和學生學情的分析，本復習課以課本實驗為載體，整合無機物質制備的基本路線;以基礎實驗為基點，從歸納制備實驗中基本操作及注意事項兩個角度出發(fā);以提升學生“科學探究與創(chuàng)新意識、證據(jù)推理與模型認知”等化學核心素養(yǎng)為目的，有效地解決學生在選考考試中暴露出的問題。

3 教學過程

3.1 數(shù)據(jù)引入，引人深思

引言： 同學們，今天我們上課的題目是“從化工原料到產(chǎn)品的必經(jīng)之路”，接下來我們看一下近幾年浙江省化學選考題的得分情況[2016年10月平均分2.63（除零2.92），2017年11月平均分2.44（除零2.98）]，可見此題的得分率之低。但是如果將化工原理題中的知識脈絡理清，適當?shù)剡M行能力訓練，那么此題就是難點增分題。那么，從化工原料到產(chǎn)品一般會經(jīng)過什么樣的路徑呢？

設計意圖： 針對即將參加2018年4月選考的學生，由于之前參加過2017年11月份的選考，已經(jīng)感受過31題的難易，此時給出得分數(shù)據(jù)，激發(fā)學生突破的欲望，同時為后面的學習提供動力。

3.2 歸納題干，得出模型

歸納： 根據(jù)近幾次選考31題真題的流程圖，可以不難得出從原料到產(chǎn)品先經(jīng)過核心反應，得到粗產(chǎn)品，然后再通過分離提純得到產(chǎn)品的過程模型（如圖1）。

過渡： 從近幾次選考31題真題的考查范圍來看，涉及到分離與提純方面的知識點較多，所以本節(jié)課主要從分離提純的角度出發(fā)來理清知識脈絡。選考中涉及分離與提純的知識點雖然有少數(shù)源于大學化學實驗基本操作，但是大部分還是源于高中課本知識點及衍生，因此我們的復習就從高中課本知識點出發(fā)。

3.3 源于課本，整合路線

課本情境1： （蘇教版《實驗化學》第89頁）硫酸亞鐵銨的制備。

學生通過討論，可從此課本情境中的關鍵詞得出，原料經(jīng)過核心反應后，先通過結晶得到粗產(chǎn)品，后依次經(jīng)過過濾、洗滌、干燥而得到產(chǎn)品（如圖2）。

設計意圖： 源于課本的情境拉近了學生與本節(jié)課的距離，學生恍然大悟，原來實驗流程題與課本中的制備實驗的流程有共通點。通過課本案例中的關鍵詞，讓學生整合出分離提純的路線，培養(yǎng)學生的證據(jù)推理與模型認知的素養(yǎng)。

過渡： 縱觀選考考查的分離提純相關題目，乍看大部分和基本操作及注意事項有關，細究則高于課本能力要求的知識點比比皆是，因此需要同學們在打好基礎的同時，及時提煉重點。

3.4 夯實基礎，提煉重點

課本情境2： （蘇教版《實驗化學》第15頁）硝酸鉀晶體的制備。

通過課本情境2，學生復習鞏固混合物可通過溫度改變溶解度差異的方法來結晶析出，那么溶解度的改變還可以通過什么途徑？

學生討論及回顧課本其他情境得出： 鹽析法、調節(jié)pH法、醇析法等。

真題情境1： （2017年11月浙江選考31題）溶液A經(jīng)通HCl和冷水浴析出AlCl3·6H2O。

通過真題情境1，學生接觸并體驗結晶析出粗產(chǎn)品的試題情境，對改變溶解度差異獲得結晶的方法有了更深層次的認識。

真題情境2： （2017年4月浙江選考31題）下列關于抽濾（減壓過濾）操作敘述正確的是。

通過真題情境2，學生的學習情境轉換到抽濾知識的應用，特別是安全瓶的使用規(guī)則。在安全瓶的使用中，穿插了學生抽濾操作完畢后如何處理的問題。

學生經(jīng)過討論，了解了安全瓶上面的活塞可以代替斷開橡皮管來達到防止倒吸的目的。

真題情境3： （2017年11月浙江選考31題）由溶液A制備AlCl3·6H2O（AlCl3·6H2O易溶于水、乙醇及乙醚）的過程中，合適的洗滌劑是，宜采用的干燥方式是。

通過真題情境3，學生經(jīng)過對洗滌劑選擇標準的復習后，加深了對相應離子飽和溶液來洗滌濾渣的操作的認識。隨之對干燥特點的分析，得出此題須采用減壓干燥，那么減壓干燥裝置如何設計？

學生經(jīng)過討論，將減壓過濾的知識遷移到減壓干燥（真空干燥），設計了如下裝置（如圖3）。

升華體驗： 體驗必經(jīng)之路。

通過一道綜合訓練題，讓學生模擬練習這條必經(jīng)之路上的基本操作及從產(chǎn)品的信息中探究如何選擇這些基本操作作一些改造和衍生（如趁熱過濾等），而不是簡單地描述一些基本操作。

設計意圖： 通過課本情境中基本操作的復習及鞏固，并以選考真題中的考查知識點來診斷及深化，同時創(chuàng)設一些新的操作情境及體驗必經(jīng)之路的綜合訓練，讓學生體會化學實驗基本操作的魅力，培養(yǎng)學生科學探究的素養(yǎng)和能力。

過渡： 前面這條必經(jīng)之路是基于結晶的基礎，那么如果有些產(chǎn)品難結晶，有些產(chǎn)品本身是液體，不能結晶，就需要我們探究新的路徑。

3.5 結晶不出，另辟蹊徑

課本情境3： （蘇教版《實驗化學》第3頁）海帶中碘元素的分離及提純。

通過問題引導的方式，結合課本情境，學生能聯(lián)想到可以通過萃取分液，然后蒸餾得到產(chǎn)品的途徑（如圖4）。

真題情境4： （2016年4月浙江選考31題）分離并測定Fe3+的濃度中操作A中分離提純的操作是。

通過真題情境4中已知信息的提示，學生對萃取分液原理的復習與鞏固更進了一步。

真題情境5： （2017年4月浙江選考31題）通過圖5所示裝置將少量30% H2O2溶液濃縮至40%， B處應增加一個設備。該設備的作用是，餾出物是。

通過真題情境5，學生對如何利用物質的性質來選擇減壓蒸餾操作有了更加深入的理解。同時結合選題教師出題的背景可能來自于大學教材，向學生展示了大學化學教材中減壓蒸餾的全套裝置（如圖5），了解減壓操作中安全瓶及冷卻肼的使用要點。

設計意圖： 通過物質難結晶及不能結晶的性質推論出原路線不可行，學生從課本情境3中歸納出新路線的模型。在真題情境的演練中，前面環(huán)節(jié)強調的基本操作的改造和衍生再次得到鞏固加深，而且在大學減壓蒸餾裝置的拓展介紹中，學生科學探究的能力得到提升。

過渡： 通過前面知識的學習，從原料到產(chǎn)品的必經(jīng)之路中的分離提純路徑我們已經(jīng)有所鞏固及深化，但是從原料通向產(chǎn)品的道路是崎嶇的，里面還涉及不少其他操作及注意點（如圖6）。

3.6 未完待續(xù)，豁然開朗

通過對圖6的講解，學生對此必經(jīng)之路的完整性有所了解。學生通過以上的學習及板書的設計可以強烈地感受到分離提純過程中，析出粗產(chǎn)品無論是結晶還是萃取分液，主要依據(jù)都是溶解度的差異;后續(xù)的過濾，干燥，蒸餾等操作中主要考慮壓強的改變引起熔、沸點的差異而達到實驗目的。

3.7 根據(jù)樣板，鞏固練習

本節(jié)課作為選考二輪復習課，這節(jié)課的落腳點最后還是回歸到歷年真題上，通過再現(xiàn)歷年的選考真題，學生可以總結歸納出化學實驗題的樣板： 題干部分一般包括實驗目的、實驗制備流程圖、部分實驗裝置圖及提供的一些新信息;考查部分主要包括實驗儀器名稱及化學實驗基本操作，化學過程中問題處理及化學方程式的書寫及定量計算等。

根據(jù)樣板，精選強化訓練1的習題，對學生總結歸納的樣板題目進行訓練。

3.8 板書設計，小結過程

4 教學反思

本節(jié)“從化工原料到產(chǎn)品的必經(jīng)之路”復習公開課在教學完成后，通過學生的強化訓練反饋來看，效果非常好。細細反思，筆者覺得在這節(jié)課的教學過程中，關注的不只是選考考試所涉及到的知識點，更在于學生能否通過本節(jié)課建立系統(tǒng)的實驗知識認知并形成如何分析問題和解決問題的思路。基于這樣的考慮，將復習基礎實驗作為教學的出發(fā)點，以實驗基本操作及注意事項為支撐，以學以致用的化學思想為載體展開教學，由生活實際問題延伸出一些特定的實驗情境，培養(yǎng)學生在真實情境中解決實際問題的能力，從而提高自身的化學核心素養(yǎng)。

問題探究是培養(yǎng)化學核心素養(yǎng)中“證據(jù)推理”素養(yǎng)的主要教學手段。真實的情境、精心設計的問題及對某些現(xiàn)象和事實的質疑都會調動學生的興趣，提高學生的學習效果。通過“提出問題→化學模型→課本案例→知識整合→知識遷移”的基本模式，既有利于培養(yǎng)學生的知識遷移運用能力和問題探究能力，有利于“證據(jù)推理與模型認知”等化學核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，還有利于提高他們的科學探究與創(chuàng)新意識，并最終形成實事求是的科學態(tài)度。

此外，筆者認為內容詳略的安排將有利于教學效果的進一步優(yōu)化改進，本課題知識點較多，在教學內容安排時易“貪多、貪全”，為此可再精簡知識主干，進一步突出與學科核心素養(yǎng)培育相關的知識內容。

5 結語

在全面深化課改的背景下，高中化學教師應該深諳高中化學學科教學對培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)所具有的價值，明確化學學科核心素養(yǎng)的構成，積極探索優(yōu)化課堂教學的策略。雖然在實踐中需要付出較多的時間，但只要能為學生的發(fā)展留下最有價值的東西，那都是值得的。值得一提的是，核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要落到實處，而這個落腳點之一就是課堂教學策略的優(yōu)化。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部制定.關于全面深化課程改革 落實立德樹人根本任務的意見[Z].2014.

[2]鐘啟泉.核心素養(yǎng)的“核心”在哪里[N].中國教育報.2015.

[3]紀德奎.新課改十年： 爭鳴與反思——兼論新課改如何穿新鞋走出老路[J].課程·教材·教法， 2011，（3）： 18～24.

[4]普通高中各學科核心素養(yǎng)一覽表.http：//learning.sohu.com/20160422/n445632409.shtml.

[5]郭元祥，胡修銀.論教育的生活意義和生活的教育意義[J].西北大學學報， 2000，（6）： 34～36.