學科核心素養視角下的化學實驗的復習

莊業明 黃劍鋒

【摘 要】本文對高考化學綜合實驗題進行分析，根據其考查的知識和能力的要求，總結出解答綜合實驗題的一般模型和規律，論述新形勢下化學綜合實驗復習策略，提出備考建議，為高三階段實驗化學教學提供新的思路。

【關鍵詞】化學實驗 解題思路 備考策略 核心素養

【中圖分類號】G? 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2019）06B-0156-03

隨著新課標的提出，高考出題模式從知識立意到能力立意進行轉變。特別是對學生學科核心素養要求較高的化學實驗題，傳統的復習理念已經很難適應新的發展要求。化學實驗復習是為了總結和提升化學實驗知識，為高三階段實驗化學教學提供新的思路，進而培養學生對化學學科的興趣，最終提升學生復習實驗內容的效率。

綜合實驗題是高考中學生得分率較低的一種題型，學生得分率低的原因主要有：（1）化學實驗考查的綜合能力和素養水平較高;（2）考生對新情景和新信息的解構、處理過程存在不足;（3）考生不能較好地掌握綜合實驗題的解題技巧和答題規范。

在新的高考形勢下，教師如何以學科核心素養的標準和要求為指導，幫助學生樹立解題信心、建構解題模型、形成答題規范，突破解答該類題目的瓶頸呢？本文經過分析和解讀高考真題后，提出化學實驗復習的策略和備考建議，以供參考。

一、解構高考真題，建立答題模型

綜合實驗題通過創設新的情景，讓學生利用所學知識解決問題。建立解題的一般模型，對學生解題效率的提高大有助益。

〖例 1〗（2018 年全國課標 III 卷節選）硫代硫酸鈉晶體（Na2S2O3·5H2O，M=248 g·mol-1）可用作定影劑、還原劑。回答下列問題：

已知 Ksp（BaSO4）=1.1×10-10，Ksp（BaS2O3）=4.1×10-5。市售硫代硫酸鈉中常含有硫酸根雜質，選用下列試劑設計實驗方案進行檢驗。

試劑：稀鹽酸、稀 H2SO4、BaCl2 溶液、Na2CO3 溶液、H2O2 溶液

實驗步驟 現象

①取少量樣品，加入除氧蒸餾水 ②固體完全溶解得無色澄清溶液

③________________ ④______________，有刺激性氣體產生

⑤靜置，________________ ⑥________________

〖試題分析〗

本題屬于物質探究類實驗，考查的知識點較為基本和常見，要求學生能有較好的獲取、處理信息和數據的能力（宏觀辨識與微觀探析），并能有較好地設計實驗（證據推理與模型認知、科學探究與創新精神）。復習備考時，需關注“明星物質”（如亞硫酸鈉、碘酸鉀、二氧化氯等），根據物質組成特點，對其物理性質、化學性質進行預測，并能通過設計實驗得出結論，滲透化學學科核心素養。

〖解題建模〗

（1）巧審題：明確實驗目的、原理—— 檢驗硫代硫酸鈉中的硫酸根;

（2）想設計：根據物質性質設計或解讀實驗—— BaSO4 和 BaS2O3 均為難溶物，用 Ba2+ 檢驗 SO42-，須排除 S2O32- 的干擾，S2O32- 可以先加足量稀鹽酸反應掉;

（3）細分析：理清操作先后順序—— 先加過量稀鹽酸，再加氯化鋇溶液;

（4）得結論：通過實驗現象，得出實驗結論或完成數據處理，進行規范答題。

〖得出答案〗③加入過量稀鹽酸;④出現乳黃色渾濁;⑤（吸）取上層清液，滴入BaCl2溶液;⑥產生白色沉淀。

〖規律點睛〗

雖然綜合實驗題的情景和素材多樣化，但是考查的核心還是物質性質和反應原理，并通過實驗設計和基本操作以實現實驗目的。因此，復習重心在于元素化合物知識的鞏固、反應原理的夯實、實驗基本操作的梳理，再通過題目進行整合和訓練，定能滿足對核心素養能力的考查需要。

二、明晰考點要求，確立備考策略

備考綜合實驗部分，主要有以下幾個方面的策略。

（一）由淺入深，逐項突破，融入素養

1.挖掘課本典型實驗素材，創設問題，擴展延伸

挖掘課本典型實驗素材，如高考常考的 10 個教材實驗，在復習之初應該首先進行復習，然后創設問題，進行知識擴展延伸。高考常考的 10 個教材實驗如下：

（1）一定物質的量濃度溶液的配制;（2）常見離子的檢驗（Na+、K+、NH4+、A13+、Fe2+、Fe3+、SO42-、Cl-、CO32- 等）;（3）碳酸鈉與碳酸氫鈉的鑒別與除雜實驗;（4）氯氣的性質實驗;（5）濃硫酸的強氧化性實驗;（6）氣體（O2、NH3、NO2、Cl2、CH4、C2H2）的制備實驗;（7）元素性質（酸性、堿性、金屬性、非金屬性、氧化性、還原性）及遞變規律的探究實驗;（8）乙酸乙酯的制備實驗;（9）酸堿中和滴定實驗;（10）物質的分離提純（粗鹽提純、氣體除雜）實驗。

2.按照實驗知識模塊進行復習，保證復習的系統性、完整性

第一，實驗基礎的梳理鞏固。包括實驗儀器、實驗基本操作、實驗安全。

第二，實驗套裝的強化過關。包括“物質的分離和提純”的實驗套裝、“氣體產生、凈化、收集與尾氣處理”的實驗套裝。如對防堵塞裝置的創新、氣體體積測量裝置的改進等進行有效解讀。

第三，綜合實驗的訓練夯實。以小練大、由簡到繁、逐項突破。

3.適當拓展大學化學實驗內容

適當拓展大學化學實驗內容有利于開闊學生的眼界，積累豐富的情景素材。它不僅能提高學生對化學學習的興趣，而且還能培養其科學探究和創新意識。如 2017 年全國課標 I 卷中綜合實驗題的情景素材—— 凱氏定氨法是測定蛋白質的經典方法，源于大學教材，與高中化學實驗知識進行融合來考查。

（二）結合復習進度，分類分步復習實驗內容

將實驗復習任務拆解為多個模塊，分散穿插、有效鏈接到理論知識復習部分。這樣不僅能減輕學生對模塊復習的疲憊感，而且能提高復習效率。同時，通過多樣化的“微專題”強化規范答題。依據學校、學生的實際情況，可設計如下復習策略：

1. 緊跟理論復習進度，分步分塊復習實驗

分步分塊復習的主要內容和步驟見表 1：

2. 依托考試，分類突破，總結提升，滾動強化

就這一步驟來說，具體的做法見表 2：

（三）發揮教師自身優勢，設計個性化復習模式

一些教師具有非常獨特的教學風格，可根據本人的教學經驗對復習內容進行有效整合，發揮自身特點和優勢，設計更加適合自己的復習模式。如以每種元素（鈉、鋁、鐵、銅、硅、氮、硫、氯等）及其化合物為一個復習單元，從分類、結構、性質、轉化、原理等角度展開復習。如“銅及其化合物”單元涉及銅及其化合物的分類、性質及相互轉化，可分為化學實驗中的“銅”、三種反應中的“銅”、電化學中的“銅”、反應原理中的“銅”、化學計算中的“銅”、工藝流程中的“銅”六個課題進行研究。在復習元素化合物知識的同時，將反應原理、化學實驗、化學計算等模塊知識一并復習。通過多次滾動，夯實理論知識，可取得良好的復習效果。個性化的復習模式對教師的專業水平要求較高，能自如靈活地處理各知識板塊間的聯系，并能根據新的教學思路做出配套的教案、學案、鞏固練習、課后作業等。

三、綜合實驗復習的備考建議

（一）總的原則

明確考點、基礎過關、方法拓展、熱點強化。

（二）具體實施辦法

第一，回歸課本，從易到難，幫學生樹立答題信心

如“以小練大”，即在復習之初可以選擇一些實驗小題目，同樣可以鞏固綜合實驗題的復習內容。如例 2，除考查基本實驗知識外，通過人文和歷史信息（侯氏制堿法），可有效培養學生科學精神與社會責任。

〖例 2〗某小組設計下圖所示裝置（夾持裝置略去），在實驗室模擬侯氏制堿工藝中 NaHCO3 的制備。下列說法不正確的是（? ? ）。

A.應先向③中通入足量 NH3，再通入足量 CO2

B.裝置①也可用于制 H2

C.③中反應的離子方程式為 NH3 + CO2 + H2O? NH4+ + HCO3-

D.③⑤中應分別盛放飽和食鹽水和濃氨水

〖答案〗C

第二，分階段、分專題循序漸進復習

由于綜合實驗題具有知識量較大、知識點較散、對學生能力要求較高的特點，可以對復習任務拆解，分步、分板塊多次進行復習，以利于學生對知識吸收、消化、總結、反思，提高復習效率，最終完成宏觀辨識與微觀探析、證據推理和模型認知、變化觀念與平衡思想的能力提升。

第三，建立答題模版，鞏固階段性成果

幫助學生在各種變化的問題中建立解題模型，提升證據推理和模型認知的能力。

第四，多種復習模式并用，提高學生解題效率

如可以引入儀器實物讓學生參觀、動手搭建實驗裝置、分組設計實驗，提高學生的情景感知度和復習興奮度，提升學生的科學探究和創新精神。

第五，精選例題，及時反饋，方法拓展、熱點強化

學習的過程，是學習知識和方法的過程，是培養學生核心素養的過程，也是學生樹立信心、鍛煉意志力的過程，需要反復夯實、不斷強化。

高三復習是中學化學學習的收尾階段，也是對以往所學知識的總結階段。通過總復習，學生可以系統化、網絡化以前所學的零散知識，構建出自己的知識體系。教學實踐發現，教師除了選擇恰當合理的復習策略和方式，化學學科核心素養的貫穿始終對于提升復習效率以及幫助對知識進行理解等方面具有很大的促進作用。

【基金項目】廣西教育科學“十三五”規劃 2017 年度 A 類重點課題“基于學科核心素養培養的高中化學教學單元設計的研究”（2017A003）階段性研究成果。

（責編 盧建龍）