2025届高三高考化学一轮复习：增进学科理解的化学实验教、学、评实施策略 课件

增进学科理解的化学实验 教、学、评实施策略 开展基于学生化学学科核心素养发展的课堂教学， 对化学 教师的专业素养提出了更高要求，要求教师要进一步增进化 学学科理解。 化学学科理解是教师核心素养中的关键能力。 ----俞建锋 实验是一种重要的科学实践活动， 增进对实验教、学、评 全过程的学科理解，是促进实验学习素养化导向的重要保障。 素养导向的 教学行为 增进学科理 解的指向 增进学科理 解的主体 增进学科理 解的 目标 具有学科特质的 思维方式和方法 化学学科理解的内涵 本源性、结构化认识 化学教师 学科知识+ 一、充分认识化学实验的独特价值 以实验为基础是化学学科的重要特征之一，化学实验对于 全面发展学生的化学学科核心素养有着极为重要的作用。 方法论 功能 （1） 激发学生学习化学的兴趣 （2） 创设生动活泼的教学情境 （3）培养学生的科学态度和价值观 （4） 帮助学生理解和掌握化学知识和技能 （5） 启迪学生的科学思维 （6） 训练学生的科学方法 教学论 功能 认识论 功能 ----王后雄、曾国琼等 二、增进对化学实验内容理解的具体视角 教师是化学实验活动开展的组织者、引领者， 学生是化学实验活动的主体参与者。在化学实验 的教、学、评环节中，教师需要在哪些方面增进 学科理解？ 知识观 学习观 教学观 拓展专业视野与把控教学边界 领悟学科本原与设计动态过程 探寻意义增值点与构思意义体验场 三、增进化学实验学科理解的实施策略 陈进前老师提出，增进学科理解可从两个维度着手: 转变 观念 维度 促进 实践 维度 教师 层面 ----王后雄 1. 增进实验专业知识储备 教师要加强对实验内容 中涉及“知识要素”的深度 研究，强化相关专业知识的 储备，具备对预期内及预期 外的实验现象进行科学判断、 解释的专业能力。 教师应反思自身专业理解的不足， 注重通过多种途径和方法 提升自己的实验专业知识储备。 教、学视角 Q3：过量的硫酸其导电性与原Ba(OH)2 相比导电性强弱如何？ Q4:继续滴加硫酸曲线 如何变化？ 预测？实证？ 。反向滴加呢？ Q2：最低点导电性为何不是0？存在哪些离子？ Q1：为何选择硫酸浓度是Ba(OH)2 的20倍？ 例1：离子反应 鲁科 ----吴文中 能否得到淡黄色产物？得不到的原因是什么？如何解释？ 例2：碱金属燃烧 例3：乙烯的加成反应 为何是通入溴的四氯化碳 溶液中？能否用溴水代替？ 《有机化学基础》 -邢其毅 2. 深度挖掘实验教学功能 教师通过精心设计并组织开展化学实验，设置增进学科理 解的问题链，引导学生从实验探究的历程中认识化学基本概念 形成的脉络，形成特有的学科思维和学科方法。 必修模块涉及众多基本概念，如：物质的分类、离子反应、 氧化还原、元素周期律、化学键……核心概念是学科的支柱， 是学科认知的逻辑起点。 开展适切的实验探究活动， 重走概念的构造之旅， 有助于在化学基本概念形成的同时体悟学科思维。 导电 这一组实验对形成 “电离”这一核心 概念有何作用？如 何发挥实验的功能？ 几乎不导电 不导电 例4：电离概念的建立 *增进学科理解的追问： Q1：水分子为何能破坏NaCl微粒间的作用力？ Q2：其它分子能促使NaCl解离吗？ 哪些分子具备这样的能力？ Q3：水溶液或熔融是促使电解质电离的必备条件吗？ 电解质电离需要通电吗？ 水 加热熔融 自由移动的离子 化合物 Q： （1） 为何气泡只出现在锌粒表面？ 而溶液中其它位置无气泡？ （2） 铜丝端点的气泡是什么？ 是铜与盐酸反应生成的吗？ （3） 铜丝端点的电子从何而来？ 2e- 单线桥法 Zn+2HCl==ZnCl2+H2 ↑ 例5：单线桥电子转移概念的建立 简洁、现象的构建起了基本概念 教师注重对实验内 涵的挖掘， 结合不同学 习阶段学生的认识水平， 分阶段促进学生对实验 探究活动的认识进阶， 丰富认识角度，深化认 识思路。 素养发展水平和学业质量标准 基于微观过程从解 原理教学 离、水合视角认识 热效应差异的根源 新课学习 获取事实性知识 例6：碳酸钠、碳酸氢钠性质实验 放热 吸热 宏观辨识 获取事实 微观探析→ 符号表征 1,6-加成 石蕊 NH2 基于有机视角的教学 -CH3 C NH2 SO3H 例7：SO2性质探究 + H2SO3 H2N C NH NH2 -CH3 H2N 例8：氧化钠、过氧化钠性质探究 Q1:从物质类别角度分析， Na2O 具有怎样的性质？ 碱性氧化物：与水、酸、酸性氧化物反应 [任务] 分别写出Na2O 与H2O、HCl的反应 Na2O+H2O=2NaOH Na2O+2HCl=2NaCl+H2O 模型建构 上述反应的实质是什么？ 二者有何相似之处？ Q2:类比Na2O，推测Na2O2可能具有怎样的性质？ [实验1] 取适量Na2O2粉末于试管，滴加适量蒸馏水， 观察现象，推测产物。 有气泡产生，剧烈放热。 Q3:试管中产生的气体成分是什么？如何检验？ 溶液的成分？如何证明？ （1）带火星的木条复燃： 生成O2 （2）滴加酚酞溶液变红后又褪色： 信息提示： （1） 高浓度强碱能破坏酚酞 的结构使其褪色。 （2） 酚酞是有机色素， 能被 强氧化剂氧化。 Q4:酚酞褪色的原因是什么？ 猜想1： 生成NaOH溶液浓度过高。 猜想2： 生成了强氧化性的物质。 Q5:结合Na2O2 结构分析，与水反应过程中可能生成了何 种具有强氧化性的物质？如何验证猜想？ [实验2] 取适量Na2O2粉末于试管，滴加适量蒸馏水，待无 气泡产生后，加入适量MnO2，观察现象。 继续有气泡产生 [任务] 结合实验现象，写出Na2O2 与水反应经过的历程。 氧化物吗 2 是碱性 与酸反应 O→ → 邵传强.《化学教学》 .2019.09 3. 为驱动学生主动学习提供机会保障 学生是科学实践活动的主体， 是实验各环节的深度参与者， 不能沦为实验的旁观者， 更不能仅仅是实验活动的“看客”。 通过创设适切的教学情境， 设置有效的驱动性问题，诱导学 生主动参与实验探究的全过程， 促使学生在实验学习中成为质疑 者、问题的发现者、研究者、探索者。 结果表征、 解释、交流、 反思者 操作的 亲历者 实验方 案的制 实验证据 的收集者 问题的 发现者 定者 同一时间、同一方案做同一实验，实验功能很有限。分组实 验中，可尝试各组完成不同溶质溶液的配制，充分发挥各自的优 点，在小组交流中增进对核心问题理解。 安全性好、环保 热效应明显 溶质残留“外显” ①NaCl为溶质 ②NaOH为溶质 ③KMnO4 为溶质 例9：一定物质的量浓度溶液的配制 铝片在盐酸和NaOH中产生 气泡的速率有差别 铝片表面有气泡 打磨后的铝片表面先有气泡 铝片边缘比表面先有气泡 例10：铝和铝合金 表面能 方案： 直接向卤代烃中滴加硝酸银溶液和稀硝酸 从学生既有经验出发， 会设计怎样的检验方案？ 是否有尝试的价值？ 例11： 卤代烃的取代反应 亲核取代、平衡思想 4. 不断增强自身的实验探究意识与探究能力 教师自身也要具有探究意识，常态化的走进实验室，开展 探究活动， 既增进自身对化学实验的学科理解，也能为课堂探 究活动开展提供资源支持和学科专业支持。 例12：Fe3O4 与酸的反应 评价视角 评价学生“科学探究与创新意识”核心素养达成水平的途 径，一是依据学生在日常化学实验活动中的实际表现进行过程 性评价，二是通过纸笔测试进行的结果性评价。实验教学中要 注重二者相结合，充分发挥评价促进学生化学学科理解的水平 进阶。 过程性评价中需要关注学生的哪些表现性要素？ 结果性评价中需要选编怎样的试题达成评价与发 展功能？ 实验教学中，教师的课堂提问既要指向“是什么” ，更要追 问“为什么”。通过“为什么”的追问，将探究的目的、探究 手段的选择、探究结果的认识与评价其背后依据的学科思维进 行外显，以诊断和发展学生科学探究素养水平的达成情况。 问题链的设计： 你看到（感知到）了什么？→是如何产生的？ →该现象能作为证明猜想的证据吗？ →还有哪些证据？ →还需要收集怎样的证据？ 例 ：把0.05mol NaOH固体分别加入100mL下列溶液中，溶液 导电性基本不变的是( ) B.0.5mol/L盐酸 醋酸 D. 0.5mol/L氨水 在组织纸笔测试的过程中，化学实验主题的试题选编需要既 能诊断学生对事实性知识的重现水平，策略性知识的运用情况， 试题本身还要具有对学科认识角度、认识思路的发展功能，对 学科价值认同的诱导功能。 溶液变血红色 2Fe2+ +Cl2 =2Fe3+ +2Cl- 还原 物质电解 存在临界 电压 【北京高考】 2Cl--2e-=Cl2 3+ 0.2 取阳极附近的溶液滴在淀粉-KI试纸上， 若试纸显蓝色，则证明有氯气生成。 （1） 通过控制电压， Fe2+ 可先于Cl-放电 （2） 通过控制电压，生成Fe3+ 的两种原因都成立。 pH=1 0.1mol/LFeCl2 2022 杭州高二统测-18.（6 分）基本化学理论可对物质性质、物质转化做出科学的预 测和论证。已知常温下： Ka1(H2S)=1.1×10-7，Ka2(H2S)=1.0×10-14，Ksp(CuS)=6.3×10- 36。 （1）常温下 0.1 mol ·L-1Na2S 溶液的 pH 约为 13，用离子方程式表示溶液显碱 性的原因 ▲ ,该溶液中 c(HS-) ▲ c(S2-)（填“>、<或=”）。 18. （6 分） （1） S2- + H2O HS-+OH- >（2 分） 对原有认知观念的挑战和发展！ 基于证据的科学推理 对基本原理掌握水平的诊断 感谢倾听 不当之处，敬请指正！ $$