以发展高中化学学科素养为目的的实验教学策略

冯信义

摘 要：高中阶段的学生应当具备的学科核心素养主要包括五个方面，即宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认识、科学探究与创新意识、科学精神与社会责任。以氯气制备实验为例对此进行具体探讨。

关键词：高中化学；核心素养；实验教学；氯气制备

随着新一轮基础课程改革的持续深入推进，学科核心素养这一概念逐渐深入人心。对于高中一线化学教师而言，在当前新的教育形势下探索以发展学生核心素养为目的的实验教学策略已成为重要而迫切的教学任务。以下拟以氯气制备为例对此作一较为具体的探讨，希望对一线教师有所助益。

一、教材中氯气制备实验的简介

作为高中阶段化学最重要的气体制备实验之一，实验室制备氯气的实验向来备受重视。该实验的化学反应方程式为：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+2H2O+Cl2↑（加热），其实验装置是基于初中阶段制取H2、O2、CO2的装置模型而来，主要实验仪器包括：圆底烧瓶、分液漏斗、铁架台、酒精灯、石棉网、集气瓶、导管、双孔橡胶塞、玻璃片、烧杯。实验药品除了方程式中呈现的之外，还有浓硫酸、NaOH溶液以及饱和食盐水。其实验示意图如下。

二、合理改进和优化实验，培养学生的学科素养

1.科学探究与创新意识的培养

科学探究和创新意识是以独立思考和质疑能力为基础的。就此实验的教学而言，我们可以通过引导学生以批判性的眼光仔细推究原实验装置并适当优化改进来培养学生核心素养的科学探究和创新意识。在此实验的具体教学过程中，在笔者的引导和提示下，最终形成了科学合理的优化实验方案，改进后的实验装置流程图如下所示。

2.变化观念与平衡思想的培养

在优化后的实验方案中，随着反应的进行，浓盐酸的浓度不断减小，当其浓度减小到特定临界点时反应停止，由于浓盐酸挥发性很强，实验进程中只能缓缓加热而不可快速加强热。这说明了物质的变化是有条件的，某种程度上可以启发学生关注和掌握从量变到质变的化学变化的分析方法，并进一步从联系发展和动态平衡的角度观察和探析化学反应，预测在特定条件下相关物质可能或必然会发生的化学变化。

3.宏观辨识素养的培养

在经过优化的实验的进程中，学生只要注意到黄绿色的气体升至集气瓶口，即可识别氯气已充满集气瓶，这是对学生“宏观辨识”素养的培养。

4.模型认识素养的培养

上文指出，氯气制备实验装置是基于初中阶段制取H2、O2、CO2的装置模型而来，学习了该实验后，引导学生回顾初中阶段H2、O2、CO2气体的制备，完善实验室制备常见气体的思路和方法，形成体系，便于学生融会贯通，同时也为以后学习NH3、C2H4等重要气体的制备提供必要的基础和指引。这在较大程度上为学生“模型认知”素养的发展起到了积极作用。

5.微观探析素养的培养

在上述实验中，教师带领学生从微观角度分析氧化还原过程中电子转移情况，从而确定该化学反应的氧化剂、还原剂、氧化产物及还原产物，并提示学生注意，浓盐酸在反应过程中既表现了还原性又表现了酸性。通过全面细致的分析，学生的“微观探析”素养自然也会得到一定程度的锻炼。

综上所述，在高中化学实验教学中，我们要能够使学生切实参与到关于实验改进与优化的讨论、确定和实践过程中来，只有如此，学生的思维积极性和化学实验潜能才能最大限度地得以发挥，从而在其主体地位充分彰显的基础上锻炼和提升核心素养。

参考文献：

[1]毕淑娟.基于发展学科核心素养的高中化学实验教学实践与思考[J].考试周刊，2018（5）：151.

[2]王和.基于發展学科核心素养的高中化学实验教学实践与思考[J].西部素质教育，2016，2（20）：162.

注：此文为2018年度甘肃省教育科学“十三五”规划课题《促进核心素养发展的化学实验教学策略研究》（课题批号GS[2018]GHB0525）阶段性研究成果。

编辑 郭小琴