黎良枝+王英

摘要：上海市初、高中課程標準和教材較好地實現(xiàn)了兩個學(xué)段在“物質(zhì)檢驗”實驗內(nèi)容和技能的銜接。高中化學(xué)“物質(zhì)檢驗”是在初中化學(xué)“物質(zhì)檢驗”的基礎(chǔ)上由宏觀物質(zhì)的檢驗走向離子或者官能團的檢驗，探究方法與過程由簡單到復(fù)雜。落實科學(xué)探究目標的過程應(yīng)該具有探究性、開放性與實踐性，要提高學(xué)生探究的自主性。

關(guān)鍵詞：中學(xué)化學(xué)；物質(zhì)檢驗；學(xué)段要求；探究性目標

文章編號：1005–6629（2016）3–0029–06 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

化學(xué)的基本問題是物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)?！拔镔|(zhì)檢驗”是了解物質(zhì)組成的定性手段，而了解物質(zhì)組成是進一步研究其結(jié)構(gòu)、反應(yīng)等的前提。因此，“物質(zhì)檢驗”是基礎(chǔ)化學(xué)中重要的專題內(nèi)容之一，歷來被作為教學(xué)和考核的熱點和重點。為了搞好“物質(zhì)檢驗”專題的初、高中教學(xué)銜接，提高“物質(zhì)檢驗”專題的教學(xué)效率，本文對初、高中化學(xué)中“物質(zhì)檢驗”專題的內(nèi)容和水平要求進行銜接分析，明確各學(xué)段教學(xué)中要完成哪些任務(wù)、達到什么樣的要求。采用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略和方法來提升課堂教學(xué)有效性，促進學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改變，是落實科學(xué)探究目標的保證。本文還將對“物質(zhì)檢驗”教學(xué)中如何把握科學(xué)探究的學(xué)段發(fā)展目標、開展切實有效的科學(xué)探究教學(xué)活動進行討論。

1 課程標準對“物質(zhì)檢驗”的教學(xué)內(nèi)容與水平要求

《上海中學(xué)化學(xué)課程標準（征求意見稿）》中有關(guān)高中化學(xué)的“化學(xué)實驗活動”包括：物質(zhì)分離、制備、檢驗和定量實驗四個部分，對應(yīng)的學(xué)習(xí)水平要求為“B”級別。其中物質(zhì)的檢驗包括無機物和有機物的鑒定與鑒別，相應(yīng)的內(nèi)容是：

1.1 初中學(xué)段

初中階段“化學(xué)實驗活動”內(nèi)容提及：常見物質(zhì)的檢驗是初中化學(xué)實驗活動的主要內(nèi)容。物質(zhì)的檢驗僅限于對給定的幾種物質(zhì)進行鑒別，如氧氣、二氧化碳、氮氣的檢驗；氯化鈉、硫酸鈉、碳酸鈉的鑒別。具體對于“物質(zhì)的檢驗”教學(xué)要求如表1所示。

1.2 高中基礎(chǔ)課程

高中基礎(chǔ)課程的“化學(xué)實驗活動”內(nèi)容提及：物質(zhì)的分離、制備、檢驗和定量分析是化學(xué)實驗的基本內(nèi)容。對于“物質(zhì)的檢驗”教學(xué)要求如表2所示。

1.3 高中拓展課程

高中拓展課程中“實驗探索”內(nèi)容提及：在學(xué)生學(xué)會實驗基本操作后，能根據(jù)化學(xué)的原理設(shè)計一些實驗進行定性和定量實驗探究，進一步提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。其中涉及到“物質(zhì)的檢驗”的教學(xué)要求如表3所示。

1.4 初、高中比較分析

從課程標準來看，“物質(zhì)的檢驗”在初高中有著明顯差異：

（1）初中化學(xué)重點是通過酸、堿、鹽、水和常見氣體的通性或者特性進行檢驗和區(qū)分，由于沒有建立“離子”的概念，此類檢驗停留在對于幾種物質(zhì)的區(qū)別上。如碳酸鈉、氯化鈉、硫酸鈉幾種溶液的鑒別和區(qū)分。

（2）高中化學(xué)首先在高一初始學(xué)習(xí)原子、離子的概念，并在第二章《開發(fā)海水中的鹵素資源》通過氯、溴、碘元素性質(zhì)的遞變性學(xué)習(xí)“檢驗Cl-、Br-、I-”，從而將初中化學(xué)中的“物質(zhì)檢驗”提升到了更接近反應(yīng)本質(zhì)的“離子檢驗”。

（3）高中化學(xué)在有機化學(xué)相關(guān)章節(jié)涉及“物質(zhì)檢驗”中的“官能團檢驗”。

（4）高中化學(xué)在“物質(zhì)的檢驗”方面對實驗方案的設(shè)計、實驗條件的控制、實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的處理等提出了要求，需要在教學(xué)過程中注意做好由宏觀到微觀、由簡單的驗證性實驗到更深入的科學(xué)探究過程的銜接問題。

2 教材中“物質(zhì)檢驗”的教學(xué)內(nèi)容和要求

上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版的初中和高中化學(xué)教材各個章節(jié)中，教材編寫者在課程標準的基礎(chǔ)上或明或暗地設(shè)置了物質(zhì)檢驗的相關(guān)知識點。

初中化學(xué)教材包括二氧化碳的檢驗、澄清石灰水的檢驗、酒精和水的鑒別、鐵和銅的鑒別、氧氣的檢驗（檢驗和驗滿）、水的檢驗、檢驗溶液的酸堿性、溶液的酸堿度測定、碳酸鈣和氧化鈣的鑒別、金剛石和石墨的鑒別、一氧化碳和二氧化碳的鑒別、酸與堿的檢驗、某些鹽的檢驗等13處，部分知識點及其要求如表4所示。

高一化學(xué)教材“物質(zhì)檢驗”包括教材正文中“粗鹽提純”中離子檢驗、“電解飽和食鹽水”中產(chǎn)物的檢驗、“氯氣與水的反應(yīng)與漂白作用”中使?jié)駶櫟挠猩紬l褪色的是鹽酸還是次氯酸、“從海帶中提取碘”中碘單質(zhì)的檢驗等合計26處。[拓展視野]中涉及“物質(zhì)檢驗”有2處。例如：6.2 [拓展視野]酒精測定儀中的化學(xué)平衡，讓學(xué)生知道酒精測定儀確定司機是否酒后駕車的原理，即利用氧化還原反應(yīng)和化學(xué)平衡的知識認識乙醇的檢驗。[課堂實驗]、[學(xué)生實驗]、[探究與實踐]中涉及“物質(zhì)檢驗”各有1處。

教材正文后的[思考與復(fù)習(xí)]中涉及“物質(zhì)檢驗”的習(xí)題有16處。例如：2.1節(jié)[思考與復(fù)習(xí)]6.設(shè)計鑒別硫酸鎂、氯化鈉、氫氧化鈉和鹽酸的實驗方案（只提供了酚酞）。

高中化學(xué)“物質(zhì)檢驗”部分知識匯總?cè)绫?所示。對初、高中學(xué)段教材中有關(guān)“物質(zhì)檢驗”的實驗編排對比，可以發(fā)現(xiàn)：

2.1 初、高中教材中的實驗編排凸顯了兩個學(xué)段在化學(xué)實驗內(nèi)容和技能的銜接

初中與高中教材在實驗內(nèi)容上的銜接情況較好，初中掌握的實驗知識與技能多應(yīng)用于高中學(xué)段一些綜合實驗中，一些實驗基本操作和裝置都在高中階段進一步得到應(yīng)用，復(fù)雜程度有所提高，例如用試管實驗方式進行的物質(zhì)檢驗，在高中化學(xué)增加了加熱等實驗操作，其他實驗用品也大大增加，如表6所示。endprint

2.2 高中化學(xué)“物質(zhì)檢驗”是在初中化學(xué)“物質(zhì)檢驗”的基礎(chǔ)上由宏觀物質(zhì)的檢驗到離子或官能團的檢驗

初中化學(xué)對硫酸鈉、碳酸鈉、氯化鈉等常見物質(zhì)的檢驗進行實驗探究，主要是落實在酸根的檢驗上，主要涉及到鹽酸根、硫酸根、碳酸根的檢驗，對于相互之間的干擾受初中知識有限的影響考慮的較少且檢驗方法比較單一。高中化學(xué)進一步學(xué)習(xí)離子的檢驗，通過硫酸根、碳酸根、氯離子的類別檢驗，將物質(zhì)的檢驗由表觀提升到微觀、由單一物質(zhì)的檢驗提升到類別檢驗，讓學(xué)生逐步認識物質(zhì)檢驗的本質(zhì)。而且由簡單的檢驗逐步發(fā)展為排除常見離子的干擾的實驗方案的設(shè)計。高中化學(xué)還對羥基、羧基、醛基的檢驗進行了深入探索，且由乙醇、乙酸、甲醛的檢驗拓展到醇類、羧酸和醛類物質(zhì)的類別檢驗。

2.3 探究方法與過程由簡單到復(fù)雜

學(xué)生在初中學(xué)習(xí)物質(zhì)檢驗時的探究方法比較單一，進入高中階段后，由于物質(zhì)檢驗知識結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜，實驗知識和技能的數(shù)量和難度逐步加大。高中探究性實驗教學(xué)要求明顯高于初中，不僅要求學(xué)生懂得“是什么”，而且要求學(xué)生理解“為什么”，還要會“怎么做”，并能進行評價“做得怎么樣”。教師需要針對實際，及時調(diào)整在實驗探究中的教學(xué)方法，指導(dǎo)學(xué)生對實驗內(nèi)容、實驗原理、實驗計劃及結(jié)論進行研究，從不同角度質(zhì)疑，深化對實驗知識的理解。

2.4 探究性實驗中情感態(tài)度與價值觀的要求有所提高

初中化學(xué)課程標準對于科學(xué)探究的“情感態(tài)度與價值觀”的目標要求是：“保持和增強對生活和自然界中化學(xué)現(xiàn)象的好奇心和探究欲，發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。”高中化學(xué)課程標準要求“發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，樂于探究物質(zhì)變化的奧秘，體驗科學(xué)探究的艱辛和喜悅，感受化學(xué)世界的奇妙與和諧”，更重視理論聯(lián)系實際，重視運用已有的化學(xué)知識探究解決生產(chǎn)和生活中的一些具體問題。

3 初、高中學(xué)段“物質(zhì)檢驗”探究目標的落實

根據(jù)課程標準的內(nèi)容、水平要求，教材中有關(guān)“物質(zhì)檢驗”的內(nèi)容采取了“先分散后集中”、“先物質(zhì)后離子、官能團的類別檢驗”、“先純凈物后混合物”等原則，讓學(xué)生逐步了解、理解、掌握物質(zhì)檢驗的一般方法，乃至物質(zhì)檢驗方法設(shè)計等。

“閔行區(qū)葉佩玉名師工作室”在集體研究過程中，進行了“物質(zhì)檢驗”在兩個學(xué)段的教學(xué)實踐探索，其中由王英老師設(shè)計并執(zhí)教“酸堿鹽的鑒別”、黎良枝老師設(shè)計并執(zhí)教“離子的檢驗”，通過這兩節(jié)課，初步從中比較并歸納出不同學(xué)段在“物質(zhì)檢驗”中的教學(xué)規(guī)律以及探究目標落實的途徑與方法。

3.1 科學(xué)探究目標一定要在探究過程中落實

科學(xué)探究目標的落實要注重學(xué)習(xí)過程中潛在的教育因素，盡可能地讓學(xué)生經(jīng)歷完整的知識發(fā)現(xiàn)、形成、應(yīng)用和發(fā)展過程。讓學(xué)生盡可能地像科學(xué)家那樣發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，經(jīng)歷完整的科學(xué)研究過程。當(dāng)前，不少教師囿于學(xué)校條件或課時緊張而不做實驗探究，容易讓學(xué)生喪失好奇心、學(xué)習(xí)興趣和探究的愿望，無法落實科學(xué)探究目標，難以成為會學(xué)習(xí)的人，難以適應(yīng)終身學(xué)習(xí)的社會發(fā)展趨勢。我們的課題研究發(fā)現(xiàn)，科學(xué)探究目標一定要在探究過程中落實，故在課題研究過程中，強調(diào)日常教學(xué)中的實驗探究過程的完整性，要求包括探究問題引發(fā)、探究過程設(shè)計、正確的實驗操作、觀察現(xiàn)象與正確描述、評價與形成結(jié)論等，學(xué)生逐步形成了完整的探究習(xí)慣和探究方法，科學(xué)探究目標很自然地在過程中予以落實。

3.2 提高學(xué)生探究的自主性有助于落實科學(xué)探究目標

探究性學(xué)習(xí)在教學(xué)過程中把學(xué)生作為活動的主體，立足于學(xué)生的學(xué)，以學(xué)生的主體活動為中心來展開教學(xué)過程。學(xué)生在積極主動地參與教學(xué)活動過程中以自己的經(jīng)驗和知識為基礎(chǔ)，親身體驗與實踐，以自己的方式將知識納入到自己的認知結(jié)構(gòu)中，并嘗試用學(xué)過的知識解決新問題。合適的背景知識、教學(xué)方式與課堂氛圍有助于提高學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的參與度，并將學(xué)習(xí)任務(wù)內(nèi)化為自主性學(xué)習(xí)任務(wù)。

在王英老師設(shè)計并執(zhí)教的“酸堿鹽的鑒別”中，通過任務(wù)驅(qū)動總結(jié)出了酸、堿、鹽溶液的一般檢驗方法后，設(shè)計了“為了證明長期暴露在空氣中的氫氧化鈉溶液已經(jīng)變質(zhì)，用三種不同物質(zhì)類別的試劑”的實驗探究活動。讓學(xué)生體驗在物質(zhì)檢驗過程中學(xué)以致用的樂趣，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。

在黎良枝老師設(shè)計并執(zhí)教的“離子的檢驗”中，教學(xué)設(shè)計以“化學(xué)檢驗工（初級、中級和高級）、化學(xué)分析師考核”為背景，分別對應(yīng)單一離子檢驗、簡單化合物鑒定、多種物質(zhì)的鑒別、混合物中各成分的鑒定等探究活動，由簡至繁，由基礎(chǔ)到拓展。通過學(xué)案導(dǎo)言設(shè)計，讓學(xué)生認識到社會生產(chǎn)和生活中經(jīng)常涉及到物質(zhì)的檢驗，有大量技術(shù)人員從事化學(xué)、化工、醫(yī)學(xué)、食品、環(huán)境等領(lǐng)域的相關(guān)檢驗工作。在生活中也會遇到一些檢驗問題，如何分清楚廚房里的調(diào)料盒中是食鹽、食用堿，還是淀粉；瓶裝水是蒸餾水、純凈水還是礦泉水；室內(nèi)空氣中是否含有毒害氣體；等等。這些檢驗大多數(shù)涉及到無機化合物，對常見離子的檢驗以及實驗方法設(shè)計都是物質(zhì)檢驗的重要基礎(chǔ)。教學(xué)設(shè)計中要選擇這些貼近生活與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的學(xué)習(xí)情境，讓學(xué)生體驗物質(zhì)檢驗在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、社會生活中的價值。

3.3 在探究過程中注重開放性與實踐性會取得良好的教學(xué)效益

科學(xué)探究是以學(xué)生的主體實踐活動為主線展開的，其目標沒有像知識目標那樣明確具體的要求，內(nèi)容、結(jié)果均應(yīng)是開放的。應(yīng)該讓學(xué)生在探究學(xué)習(xí)的過程中，能夠大膽地懷疑、提出問題、探討解決問題的方案、對不同的結(jié)果進行分析，以培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力。要讓學(xué)生通過自己的主體活動，在做中學(xué)，使得學(xué)生的實踐活動貫穿于學(xué)習(xí)活動的始終。

例如，在“離子的檢驗”的課例中設(shè)計“網(wǎng)購蓬灰化學(xué)成分的鑒定”、“定量分析自制拉面劑中碳酸鈉、碳酸鉀的含量”的探究任務(wù)，讓學(xué)生通過“化學(xué)分析師考核”，學(xué)習(xí)將離子的檢驗知識綜合應(yīng)用于某種化工產(chǎn)品的鑒別中。endprint

[課堂探究任務(wù)：網(wǎng)購蓬灰化學(xué)成分的鑒定]（教學(xué)演示文稿片段，見圖1）

在作業(yè)設(shè)計過程中，結(jié)合社會生活實踐的習(xí)題往往能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)愿望，我們在“離子的檢驗”課例中設(shè)計了“鑒別所買的房子用的是海砂還是河砂”的課內(nèi)拓展型作業(yè)，內(nèi)容如下：

2013年央視315曝光了深圳海砂危樓，大量居民樓房樓板開裂、墻體裂縫等問題。網(wǎng)上的幾種鑒定方法如下：

（1）顏色發(fā)黑的為海砂，發(fā)黃的為河砂；

（2）用太陽曬，有白色晶體（鹽）的是海砂；

（3）粘手感，抓一把砂用力握，然后拍掉，發(fā)現(xiàn)粘手拍不干凈的為海砂，不粘手基本能拍干凈的為河砂；

（4）河沙中有大小不一的鵝卵石，海砂中有貝殼的殘片；

（5）最笨的方法是嘗，咸的為海砂，淡的為河砂?；蜃ヒ话呀铮ㄋ灰啵?，嘗水的味道。

你認為以上方法是否科學(xué)合理，并說明理由。請你根據(jù)已學(xué)知識設(shè)計一個科學(xué)、簡單易行的鑒別方法。

[資料庫]建設(shè)部規(guī)定：海砂必須經(jīng)過凈化處理，滿足要求后方可用于配制混凝土。對鋼筋混凝土，海砂中氯離子含量不應(yīng)大于0.06%。若必須使用海砂時，則應(yīng)經(jīng)淡水沖洗，其氯離子含量不得大于0.02%。

對于這一學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生需要借助檢驗氯離子的基礎(chǔ)知識對幾種鑒定方法進行判斷，此外，還需要做出定量檢驗的方案設(shè)計，以判斷氯離子濃度大小。此類課內(nèi)拓展型作業(yè)貼近生活實踐，甚至為學(xué)生未來購房提出參考意見，深受學(xué)生喜愛，分析討論過程很好地落實了科學(xué)探究目標，還能激發(fā)學(xué)生學(xué)好化學(xué)的意愿。

另外，“離子的檢驗”在課后拓展任務(wù)的設(shè)計上也進行了探索，結(jié)合學(xué)生喜愛的課堂探究任務(wù)“網(wǎng)購蓬灰化學(xué)成分的鑒定”，設(shè)計了“[課后拓展任務(wù)]定量分析自制拉面劑中碳酸鈉、碳酸鉀的含量”，這一任務(wù)進一步將離子的定性檢驗推向了定量檢驗，內(nèi)容如下：

天然蓬灰不利于大規(guī)模生產(chǎn)且質(zhì)量不可控，需燃燒大量蓬草制取“蓬灰”，浪費自然資源，易釋放出大量煙塵。如果拉面要進行現(xiàn)代化、標準化生產(chǎn)，質(zhì)量穩(wěn)定、成分可控的“蓬灰替代品”就是一種必然需求，可按照最佳配方精確控制蓬灰的組成。

根據(jù)蓬灰的有效成分，用食品級碳酸鈉、碳酸鉀、氯化鈉配制一款某種比例的拉面劑，并設(shè)計實驗檢驗其中各種成分的含量。

任務(wù)要求：

（1）設(shè)計多種方法（可應(yīng)用氣體法、沉淀法、滴定法或者方法組合）分析自制拉面劑中碳酸鈉、碳酸鉀的含量。

（2）畫出實驗設(shè)計中核心方法的實驗簡圖（可參考下圖）。

（3）指出需要通過實驗采集哪些數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)列出各成分的含量的計算式。

教學(xué)過程中，鑒于課內(nèi)探究任務(wù)與課后作業(yè)很好地嵌于學(xué)生的生活中，很好地激發(fā)了學(xué)生的探究愿望，并興致盎然地開展鑒定方案的設(shè)計與實驗。任務(wù)設(shè)計將課堂學(xué)習(xí)拓展到與大家密切相關(guān)的生活中，完成如此開放且極具實踐性的任務(wù)不僅僅很好地落實科學(xué)探究任務(wù)，而且取得了更好的教學(xué)效益。學(xué)案最后還編寫了閱讀任務(wù)[職業(yè)教育]“化學(xué)分析工程師”介紹，讓學(xué)生了解化學(xué)分析工程師的教育背景與能力要求。

總之，上海市初、高中化學(xué)課程標準和教材中的實驗編排凸顯了兩個學(xué)段在化學(xué)實驗內(nèi)容和技能的銜接。對于“物質(zhì)檢驗”專題，在初、高中化學(xué)兩個學(xué)段中，要做好實驗主題、實驗內(nèi)容、實驗方法、情感態(tài)度價值觀的銜接。高中化學(xué)“物質(zhì)檢驗”是在初中化學(xué)“物質(zhì)檢驗”的基礎(chǔ)上由宏觀物質(zhì)的檢驗到離子或者官能團的檢驗，探究方法與過程由簡單到復(fù)雜。在落實科學(xué)探究目標的過程中，強調(diào)科學(xué)探究目標一定要在探究過程中落實，要提高學(xué)生探究的自主性，注重探究過程的開放性與實踐性，才能取得良好的教學(xué)效益。

參考文獻：

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