基于發(fā)展學生化學核心素養(yǎng)的實驗教學研究-以酸堿中和滴定為例

1、 基于發(fā)展學生化學核心素養(yǎng)的實驗教學研究以“酸堿中和滴定”為例 摘 要: 核心素養(yǎng)已成為我國教育各界討論和研究的重要課題，更是教育進行深化改革的關鍵所在?；诎l(fā)展學生的化學學科核心素養(yǎng)，闡述在實驗教學中培養(yǎng)化學學科素養(yǎng)的可行性和必要性。本文以“酸堿中和滴定”實驗教學為例，挖掘教學過程中蘊含的教育價值，培養(yǎng)學生的定量意識、科學探究精神、創(chuàng)新意識和社會責任感等學科素養(yǎng)。關鍵詞: 酸堿中和; 核心素養(yǎng); 科學探究; 社會責任基于對化學實驗在化學核心素養(yǎng)落實中的作用和目前化學實驗教學中存在問題的分析，筆者基于發(fā)展學生的化學學科核心素養(yǎng)，以高中最典型的定量實驗“酸堿中和滴定”實驗教學為例，挖掘教學過程中

2、蘊含的教育價值，培養(yǎng)學生的定量意識、科學探究精神、創(chuàng)新意識和社會責任等核心素養(yǎng)，提出以下實驗教學策略。一以素養(yǎng)為導向的教學實踐用中和滴定法測定naoh溶液的濃度（一）教學內容和學生能力分析“用中和滴定法測定naoh溶液的濃度”是選修四第三章第二節(jié)的一個基本實驗，也是選修六第三章課題二“物質含量的測定中一個重要定量實驗。大多數(shù)學校在高二第一學期理科學生學習化學選修四，在這之前，學生已經(jīng)學習了化學必修一和必修二的內容，理論上已經(jīng)掌握了物質的分離,提純和制備等實驗內容及方法，應能從宏觀層面和微觀層面去分析化學實驗。學生在化學必修一中已經(jīng)了解了酸堿中和的本質，從宏觀層面感受了中和反應是放熱反應，也清楚

3、強酸與強堿的反應量之比是1：1 ，因此，這也是學生思維從宏觀到微觀的轉化，也是思維從定性到定量的轉變。因此，酸堿中和滴定是學生思維從“定性”到“定量”轉化的一個關鍵實驗，這個實驗對學生定量思維模型的建構非常重要。因此在實驗教學過程中，我們應該有針對性地進行“如何從實驗中獲取數(shù)據(jù)”的訓練，培養(yǎng)“量”的意識。筆者根據(jù)教學內容，結合化學學科核心素養(yǎng)學業(yè)質量要求，明確了本節(jié)課的學業(yè)質量水平要求是: 水平1讓學生根據(jù)實驗方案，完成實驗操作;水平2提出可能的假設，依據(jù)假設設計實驗方案。水平3收集實驗證據(jù)，得出結論，交流討論。但筆者認為，如果只是讓學生照著課本實驗步驟去完成實驗，學生在熟悉實驗步驟前提下或許

4、會順利完成，但這樣只是對中和滴定實驗的一個簡單操作，而不能成為學生終身素養(yǎng)。在后續(xù)的學習中學生或許會缺少獨立思考，而不能把中和滴定原理拓展到氧化還原滴定中，不能獨立解決問題。因此，應深度挖掘本實驗的教學價值，讓學生從“做實驗”向“研究實驗”轉變，既要落實知識和技能層次的目標，也應關注學生能力的培養(yǎng)。以下是筆者的教學實施過程，以拋磚引玉。( 二) 核心素養(yǎng)目標與教學過程（1）提出問題、猜想假設、設計方案到了實驗室，學生們興致勃勃，都期待著動手做實驗。但筆者沒有讓學生馬上開始實驗，而是先提了一個問題: 現(xiàn)有一瓶無標簽的氫氧化鈉溶液如何知道他的濃度? 實驗室里安靜下來了，過了十秒，二十秒，學生們還是

5、面面相覷，不知如何回答這個問題。但從學生的眼神中，可以看得出來，他們對答案充滿了期待。筆者便開始和學生分析: “我們要測的是氫氧化鈉的濃度，而我們知道強酸和強堿的反應本質是h+oh-=h2o,如果我們用一個已知濃度的酸去滴定它呢？”“知道消耗酸的體積就可以算出堿的濃度了”，學生很快就通透了。筆者接著講:“ 通過以上分析，我們已經(jīng)知道，酸堿中和滴定的本質了，我們已經(jīng)掌握了酸堿反應之間的數(shù)學模型，所以我們就可以將問題轉化為比較簡單的體積測定?！甭牭竭@，很多學生都默默地點點頭?！凹热晃覀兪峭ㄟ^測體積來測量濃度，那么要注意什么?”學生都想到了要注意選用儀器精確度要高，減少量取過程中體積誤差，還要注意滴

6、定終點的判斷，因為酸堿無色用什么方法判斷滴定到終點了？這兩個疑問也是試驗成功的關鍵，正是教材實驗設計的原理。通過我對酸堿滴定管的介紹和酸堿指示劑變色范圍的講解，學生立馬理解了整個實驗的關鍵點和注意事項，因此筆者讓學生發(fā)揮自己的才智，設計出測定方案。（2）儀器選擇、條件控制、完成實驗筆者帶著學生一起閱讀教材實驗步驟，并強調過程中的細節(jié)問題，例如酸堿要分兩個滴定管量取，要正確使用酸堿滴定管，讀數(shù)一定要正確。通過上一個環(huán)節(jié)的討論，學生都清楚這些操作細節(jié)背后蘊含的原理要精確量取或讀取體積，減少誤差。學生是分組進行實驗的，每兩個學生一組。在實驗過程中學生們都小心翼翼的，這是很少見的，實驗室里秩序井然，學

7、生似乎在進行著自己設計的實驗。二、反思與建議課堂教學是發(fā)展學生核心素養(yǎng)的重要載體，每堂課都有其素養(yǎng)培養(yǎng)功能。這是一堂常規(guī)實驗課，筆者沒有按部就班地展開實驗教學，而是先引導學生對實際問題解決獨立思考，提出猜想假設，從無到有! 這是培養(yǎng)學生科學探究能力和創(chuàng)新思維的重要步驟。經(jīng)過問題探究，學生獲得了思考問題的成果，在實驗過程中特別認真，對數(shù)據(jù)的處理也十分嚴謹。結果交流分析過程中，學生除了對實驗操做過程進行了反思，還同時對實驗誤差進行了系統(tǒng)分析歸納，也提出一些改進方案，這也是他們創(chuàng)新意識的表現(xiàn)。其次，這堂課也對學生科學精神和責任意識進行了培養(yǎng)。這是學生在高中階段的一個定量實驗，也是對學生定量意識的“啟蒙教育”。學生通過“量”與“圖”的模型構建，建立“量”的意識，并努力追求準確的實驗結果，這便是一種科學精神的表現(xiàn)。而筆者將“定量”研究拓展到實際生產中，讓學生樹立學以致用，服務社會的精神，是對學生責任意識的一次教育。當然，一堂實驗課的內容是有限的，所包含的學科核心素養(yǎng)的范疇也是不盡相同的，而且不完全局限于“科學探究與創(chuàng)新意識”這一素養(yǎng)，也可能包含了微宏觀念、變化觀念、平衡思想等多方面的素養(yǎng)，所以應深度挖掘每堂實驗課的教學價值，讓學生形成科學的化學學科思想和觀念、發(fā)展終身的學習能力。參考文獻1普通高中化學課程標準：2