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摘 要：为了促进学生化学核心素养的发展，以中考复习专题“变质类”实验探究为例，深入挖掘该教学内容在培养学科核心素养上的功能，巧妙处理教学的逻辑线和情境线，使教学环节逻辑化、层次化、多元化、科学化。通过创设问题情境，让学生深度参与“氢氧化钠变质了吗？”、“氢氧化钠溶液变质的程度如何？”、“如何定量计算氢氧化钠溶液变质的程度？”等学习活动，突破教学重难点、让学生体验一个较完整的探究活动，感受从定性到定量的研究过程并初步建构思维模型。
关键词：学科核心素养；实验探究 ；中考复习专题；教学案例
化学学科核心素养是现代社会公民必备的科学素养，是学生终身发展的重要基础[1]。核心素养的提出呼唤课程性质、任务的转变，《普通高中化学课程标准（征求意见稿）》（2016版）提出“以培养化学学科核心素养为主旨”的基本理念，课堂教学势必要从知识技能传授的单向传输，转向以学科核心素养培养为目标和导向。从双基到三维目标再到核心素养，是从教书到育人的过程。
初中作为化学教育的启蒙阶段，承担着促进学生化学学科核心素养形成和发展的重任，然而在中考的压力下，多数复习课直指中考考试要求，“为考而学”、“反复灌输”、“刷题战术”屡见不鲜。中考复习课其实对于培养化学学科核心素养是具有其独特重要意义的，此阶段学生有一定的认知基础，人人具有参加讨论的能力，在梳理知识框架时，既是提升其认知能力的过程，也是培养其科学素养的过程。
本案例涉及的教学内容为“变质类”实验探究专题复习。《义务教育初中化学课程标准》中指出“将科学探究作为课程改革的突破口”，实验探究是培养化学学科核心素养的重要途径。以福建省各市历年中考卷为例，实验探究题都占有较大分值，且对学生具有一定难度。因此本课题的主要内容是以氢氧化钠、氢氧化钙为知识核心的“变质类”实验专题复习。
一、教学目标
进一步认识氢氧化钠、氢氧化钙与二氧化碳反应的性质和涉及的物质碳酸钠等的性质与转化关系，熟练掌握反应的化学方程式。
通过探究氢氧化钠、氢氧化钙的变质，指导学生发现和提出有探究价值的问题、作出假设、设计方案、学会合作、进行探究从而培养学生的“科学探究与创新意识”素养。分析问题时，引导学生对物质的性质进行推理和归纳，逐步理解物质变质的一般原理，培养学生进行归纳总结的能力、解释现象的本质和规律的能力，提高“证据推理和模型认知”素养，通过动手、反思、感悟，激发学习兴趣，培养“科学精神与社会责任”素养。
二、教学过程
（一） 教学活动主题一：创设问题情境，激发学习欲望
[教师活动过程 学生活动过程 [导入]同学们，你们桌上有一瓶久置的氢氧化钠溶液，橡胶塞表面有许多的白色固体析出。白色固体是什么？此时，瓶内的氢氧化钠溶液变质了吗？
请写出氢氧化钠变质的化学方程式。 [回答]可能是氢氧化钠；碳酸钠；
瓶内的氢氧化钠溶液可能变质了。
一位同学到黑板上书写化学方程式，其余同学写在导学案相应位置上。 ]
[设计说明]真实的问题情境是激发学生探究欲望的最好方式。以这种方式导入本课题内容，不但有趣而且直切学生作业中已遇到的难点，让学生认识该部分内容的重要性，且感受到化学的学习价值和实用性，这对培养学生的科学精神与社会责任素养是有益的。
（二） 教学活动主题二：氢氧化钠变质了吗？
[设计说明]这一环节，确定探究目的后，鉴于学生已有的知识，设计活动时增加了学生的活动开放程度，让学生在老师不提示的情况下，自主地设计验证氢氧化钠溶液是否变质的实验方案，只要不涉及实验安全，尽量不过多干预和修改学生的方案，鼓励学生大胆猜想、创新设计、小心求证，让学生在探究中学会合作，对“异常”现象提出自己的见解，培养学生科学探究与创新意识素养。同时，及时进行小结，让学生感知物质性质、变化与探究物质变质间的巧妙关系，通过学生独立完成反应关系思维导图来培养学生的“化学变化观念”。
[教师活动过程 学生活动过程 为每组学生提供以下药品：酚酞试剂、稀盐酸、氯化钡溶液、氯化钙溶液、氢氧化钙溶液。
[探究任务]同学们，请你们设计实验方案，验证你们桌上这瓶久置的氢氧化钠溶液是否变质。并依据实验方案进行实验，实验过程中，请大家注意合作、交流，遇到问题，及时反映给老师或先与本组小组长讨论。
及时指导，关注基础较为薄弱的学生设计方案、进行实验的过程。
[提出问题]大家提出的方案是否都可行？结论正确吗？请同学们尝试评价，给出自己的理由。
[提出问题]实验现象如何？有何结论。 [设计实验方案]
方案一：取样，加适量稀盐酸，若有气泡产生，则氢氧化钠溶液变质；
方案二：取样，加酚酞，若变红，则氢氧化钠溶液变质；
方案三：取样，加氯化钡溶液，若有白色沉淀产生，则氢氧化钠溶液变质；
方案四：取樣，加氯化钙溶液，若有白色沉淀产生，则氢氧化钠溶液变质；
方案五：取样，加氢氧化钙溶液，若有白色沉淀产生，则氢氧化钠溶液变质；
[学生互评]通过讨论与评价，学生发现，碳酸钠和氢氧化钠都是碱性的，都能使酚酞试液变红，方案二不可用来检验。
[汇报实验结果]氢氧化钠已变质。 [引导学生小结]通过该实验体验到，变质通常是与空气中的二氧化碳、氧气等发生反应，我们可以由此猜测变质的产物，要验证是否变质，可通过反应产生明显现象来检验是否有该新物质的存在。但注意排除原物质的干扰，比如，碳酸钠和氢氧化钠都是碱性的，就不能用酚酞试液变红来检验碳酸钠的存在。
这就涉及物质的性质和变化你是否已经掌握。
请同学们写出碳酸钠、氢氧化钠的反应关系图。 [思考、书写反应关系的思维导图] [小结]检验氢氧化钠溶液变质的方法。 ]
（三） 教学活动主题三：氢氧化钠溶液变质的程度如何？
[教师活动过程 学生活动过程 [追问]同学们，氢氧化钠溶液已经变质，那变质的程度如何呢？请对氢氧化钠溶液的成分做出猜想，并在导学案上写下所有可能的组成，并设计实验方案验证你的猜想。
[引导]我们可以从部分变质入手，若部分NaOH变为Na2CO3，则溶液是NaOH和Na2CO3的混合物，只要通过实验证明其中含有NaOH即可。开始往分步鉴别这个方向引导学生，进行实验探究。
[补充]很好，要先完全除去CO32-，且不能影响OH-。所以这时，不能采用加酸的方式除去CO32-，因为会将OH-反应掉，从而影响OH-的检验。
[指导]请你们依据实验方案进行实验，过程中，请大家互帮互助。
[提出问题]实验现象如何？有何结论？ [作出猜想]
猜想一：氢氧化钠和碳酸钠；
猜想二：只有碳酸钠；
关于如何验证猜想难度较大，此时学生很迷茫，因为据以前所学题型均为一步鉴别，学生可能提出错误的方案，部分学生可能难以动笔。
学生讨论，第一步，完全除去某一离子，而根据之前对碳酸钠、氢氧化钠性质的回顾，可知在除掉OH-的同时，CO32-也会被除去，所以第一步必先完全除去CO32-，且不能影响OH-。例如：加过量的氯化钙或氯化钡。第二步，证明是否还有OH-存在。
确定实验方案：取样，加过量的氯化钙或氯化钡溶液，产生白色沉淀，再取上层清液，加酚酞试液，若变红，说明氢氧化钠溶液部分变质，猜想一成立。 [小结]检验变质程度的方法。 ]
[设计说明]本环节策略的选择意图在于让学生调动原有认知，对久置氢氧化钠溶液的组成等提出可能的假设，培养学生的证据意识。但是难点在于如何设计实验方案来证明氢氧化钠溶液是否为部分变质。这不能是漫无边际的胡思乱想，这些都要建立在学生目前所学所具备的知识的基础上，因此学生在设计实验方案上遇到困难，教师要注意在思维方法上做一些有意识的引导，给学生确定一个大的方向，避免盲目。最后通过分析推理、实验探究加以证实，建立做出假设、设计方案、实验现象、结论之间的逻辑联系，达到培养科学探究、证据推理素养的目的。
（四） 教学活动四：如何定量计算氢氧化钠溶液变质的程度？
[教师活动过程 学生活动过程 [变质程度计算题]有一瓶久置的氢氧化钠溶液，称量其质量为20g。现往其中滴加足量氯化钙溶液，称量得沉淀质量为10g，再加酚酞试液，为红色。请计算溶液中氢氧化钠的质量分数。 [思考、计算]一位同学到黑板上书写化学方程式，其余同学写在导学案相应位置上。
学生互评。 ]
[设计说明]本环节经历了“变质类”问题从定性到定量的转变，学生的认知发生了质的飞跃。学生可抽象概括出“变质类”实验探究涉及的一系列基本问题：“变质了吗？如何验证？”——“变质的程度如何？如何证明？”——“变质的程度如何定量计算？”而这个体验、总结、归纳的过程同样是化学学科素养提升的过程
（五）教学活动五：学生交流学习体会 ，小结本专题内容
迁移拓展：请设计实验探究氢氧化钙的变质情况。
[设计说明]梳理本节课内容，深化对“变质类”实验探究的基本思路和方法，让知识系统化，方法和思维内化、模型化，起到举一反三的作用，使知识、能力在日后获得有效迁移。
三、基于核心素养下的评价与反思
（一）转换目标，设计学习活动
以培养学科核心素养为主旨的教学，应该从以教为主向以学为主发展。为了与学情相匹配，本案例梳理此部分的实验探究内容，学习活动围绕“物质变质”来设计，学习活动具有一定的挑战性，各项活动的要求和复杂程度有一定的层次，呈现递进式安排，能激发高级思维活动，促进知识结构的更新，发展学科核心素养。
（二）创设有意义、真实的问题情境，经历探究过程
学科核心素养的形成需要学习者在学习中与学习情境持续互动，本案例从“物质变质了吗？”开始，抽取有价值的问题，递进到“变质的程度怎样”，并进行了深入探究，最后由“如何定量测定变质程度？”结束。學生在解决问题和创生意义的过程中关键能力和必备品格能得到有效培养。
（三）突破教学难点，初步建构一种思维模型
本教学的难点是：如何验证物质变质了？如果变质了，怎么验证物质的变质程度？变质的程度如何定量测定？以及从现象到结论的抽象过程。本案例围绕这些难点，牵拉出一条情境线和认知线，让学生深度参与探究的过程，收集证据、分析现象，形成对“变质问题”从定性到定量的理性认知，在学习活动中融合性地培养学生的物质变化观念、证据推理与模型认知素养、科学探究与创新意识等。[□][◢]
参考文献：
[1] 赵婀娜，赵婷玉.中国学生发展核心素养研究成果正式发布[N].中国教育报，2016-9-13（6）.
关键词：学科核心素养；实验探究 ；中考复习专题；教学案例
化学学科核心素养是现代社会公民必备的科学素养，是学生终身发展的重要基础[1]。核心素养的提出呼唤课程性质、任务的转变，《普通高中化学课程标准（征求意见稿）》（2016版）提出“以培养化学学科核心素养为主旨”的基本理念，课堂教学势必要从知识技能传授的单向传输，转向以学科核心素养培养为目标和导向。从双基到三维目标再到核心素养，是从教书到育人的过程。
初中作为化学教育的启蒙阶段，承担着促进学生化学学科核心素养形成和发展的重任，然而在中考的压力下，多数复习课直指中考考试要求，“为考而学”、“反复灌输”、“刷题战术”屡见不鲜。中考复习课其实对于培养化学学科核心素养是具有其独特重要意义的，此阶段学生有一定的认知基础，人人具有参加讨论的能力，在梳理知识框架时，既是提升其认知能力的过程，也是培养其科学素养的过程。
本案例涉及的教学内容为“变质类”实验探究专题复习。《义务教育初中化学课程标准》中指出“将科学探究作为课程改革的突破口”，实验探究是培养化学学科核心素养的重要途径。以福建省各市历年中考卷为例，实验探究题都占有较大分值，且对学生具有一定难度。因此本课题的主要内容是以氢氧化钠、氢氧化钙为知识核心的“变质类”实验专题复习。
一、教学目标
进一步认识氢氧化钠、氢氧化钙与二氧化碳反应的性质和涉及的物质碳酸钠等的性质与转化关系，熟练掌握反应的化学方程式。
通过探究氢氧化钠、氢氧化钙的变质，指导学生发现和提出有探究价值的问题、作出假设、设计方案、学会合作、进行探究从而培养学生的“科学探究与创新意识”素养。分析问题时，引导学生对物质的性质进行推理和归纳，逐步理解物质变质的一般原理，培养学生进行归纳总结的能力、解释现象的本质和规律的能力，提高“证据推理和模型认知”素养，通过动手、反思、感悟，激发学习兴趣，培养“科学精神与社会责任”素养。
二、教学过程
（一） 教学活动主题一：创设问题情境，激发学习欲望
[教师活动过程 学生活动过程 [导入]同学们，你们桌上有一瓶久置的氢氧化钠溶液，橡胶塞表面有许多的白色固体析出。白色固体是什么？此时，瓶内的氢氧化钠溶液变质了吗？
请写出氢氧化钠变质的化学方程式。 [回答]可能是氢氧化钠；碳酸钠；
瓶内的氢氧化钠溶液可能变质了。
一位同学到黑板上书写化学方程式，其余同学写在导学案相应位置上。 ]
[设计说明]真实的问题情境是激发学生探究欲望的最好方式。以这种方式导入本课题内容，不但有趣而且直切学生作业中已遇到的难点，让学生认识该部分内容的重要性，且感受到化学的学习价值和实用性，这对培养学生的科学精神与社会责任素养是有益的。
（二） 教学活动主题二：氢氧化钠变质了吗？
[设计说明]这一环节，确定探究目的后，鉴于学生已有的知识，设计活动时增加了学生的活动开放程度，让学生在老师不提示的情况下，自主地设计验证氢氧化钠溶液是否变质的实验方案，只要不涉及实验安全，尽量不过多干预和修改学生的方案，鼓励学生大胆猜想、创新设计、小心求证，让学生在探究中学会合作，对“异常”现象提出自己的见解，培养学生科学探究与创新意识素养。同时，及时进行小结，让学生感知物质性质、变化与探究物质变质间的巧妙关系，通过学生独立完成反应关系思维导图来培养学生的“化学变化观念”。
[教师活动过程 学生活动过程 为每组学生提供以下药品：酚酞试剂、稀盐酸、氯化钡溶液、氯化钙溶液、氢氧化钙溶液。
[探究任务]同学们，请你们设计实验方案，验证你们桌上这瓶久置的氢氧化钠溶液是否变质。并依据实验方案进行实验，实验过程中，请大家注意合作、交流，遇到问题，及时反映给老师或先与本组小组长讨论。
及时指导，关注基础较为薄弱的学生设计方案、进行实验的过程。
[提出问题]大家提出的方案是否都可行？结论正确吗？请同学们尝试评价，给出自己的理由。
[提出问题]实验现象如何？有何结论。 [设计实验方案]
方案一：取样，加适量稀盐酸，若有气泡产生，则氢氧化钠溶液变质；
方案二：取样，加酚酞，若变红，则氢氧化钠溶液变质；
方案三：取样，加氯化钡溶液，若有白色沉淀产生，则氢氧化钠溶液变质；
方案四：取樣，加氯化钙溶液，若有白色沉淀产生，则氢氧化钠溶液变质；
方案五：取样，加氢氧化钙溶液，若有白色沉淀产生，则氢氧化钠溶液变质；
[学生互评]通过讨论与评价，学生发现，碳酸钠和氢氧化钠都是碱性的，都能使酚酞试液变红，方案二不可用来检验。
[汇报实验结果]氢氧化钠已变质。 [引导学生小结]通过该实验体验到，变质通常是与空气中的二氧化碳、氧气等发生反应，我们可以由此猜测变质的产物，要验证是否变质，可通过反应产生明显现象来检验是否有该新物质的存在。但注意排除原物质的干扰，比如，碳酸钠和氢氧化钠都是碱性的，就不能用酚酞试液变红来检验碳酸钠的存在。
这就涉及物质的性质和变化你是否已经掌握。
请同学们写出碳酸钠、氢氧化钠的反应关系图。 [思考、书写反应关系的思维导图]
（三） 教学活动主题三：氢氧化钠溶液变质的程度如何？
[教师活动过程 学生活动过程 [追问]同学们，氢氧化钠溶液已经变质，那变质的程度如何呢？请对氢氧化钠溶液的成分做出猜想，并在导学案上写下所有可能的组成，并设计实验方案验证你的猜想。
[引导]我们可以从部分变质入手，若部分NaOH变为Na2CO3，则溶液是NaOH和Na2CO3的混合物，只要通过实验证明其中含有NaOH即可。开始往分步鉴别这个方向引导学生，进行实验探究。
[补充]很好，要先完全除去CO32-，且不能影响OH-。所以这时，不能采用加酸的方式除去CO32-，因为会将OH-反应掉，从而影响OH-的检验。
[指导]请你们依据实验方案进行实验，过程中，请大家互帮互助。
[提出问题]实验现象如何？有何结论？ [作出猜想]
猜想一：氢氧化钠和碳酸钠；
猜想二：只有碳酸钠；
关于如何验证猜想难度较大，此时学生很迷茫，因为据以前所学题型均为一步鉴别，学生可能提出错误的方案，部分学生可能难以动笔。
学生讨论，第一步，完全除去某一离子，而根据之前对碳酸钠、氢氧化钠性质的回顾，可知在除掉OH-的同时，CO32-也会被除去，所以第一步必先完全除去CO32-，且不能影响OH-。例如：加过量的氯化钙或氯化钡。第二步，证明是否还有OH-存在。
确定实验方案：取样，加过量的氯化钙或氯化钡溶液，产生白色沉淀，再取上层清液，加酚酞试液，若变红，说明氢氧化钠溶液部分变质，猜想一成立。 [小结]检验变质程度的方法。 ]
[设计说明]本环节策略的选择意图在于让学生调动原有认知，对久置氢氧化钠溶液的组成等提出可能的假设，培养学生的证据意识。但是难点在于如何设计实验方案来证明氢氧化钠溶液是否为部分变质。这不能是漫无边际的胡思乱想，这些都要建立在学生目前所学所具备的知识的基础上，因此学生在设计实验方案上遇到困难，教师要注意在思维方法上做一些有意识的引导，给学生确定一个大的方向，避免盲目。最后通过分析推理、实验探究加以证实，建立做出假设、设计方案、实验现象、结论之间的逻辑联系，达到培养科学探究、证据推理素养的目的。
（四） 教学活动四：如何定量计算氢氧化钠溶液变质的程度？
[教师活动过程 学生活动过程 [变质程度计算题]有一瓶久置的氢氧化钠溶液，称量其质量为20g。现往其中滴加足量氯化钙溶液，称量得沉淀质量为10g，再加酚酞试液，为红色。请计算溶液中氢氧化钠的质量分数。 [思考、计算]一位同学到黑板上书写化学方程式，其余同学写在导学案相应位置上。
学生互评。 ]
[设计说明]本环节经历了“变质类”问题从定性到定量的转变，学生的认知发生了质的飞跃。学生可抽象概括出“变质类”实验探究涉及的一系列基本问题：“变质了吗？如何验证？”——“变质的程度如何？如何证明？”——“变质的程度如何定量计算？”而这个体验、总结、归纳的过程同样是化学学科素养提升的过程
（五）教学活动五：学生交流学习体会 ，小结本专题内容
迁移拓展：请设计实验探究氢氧化钙的变质情况。
[设计说明]梳理本节课内容，深化对“变质类”实验探究的基本思路和方法，让知识系统化，方法和思维内化、模型化，起到举一反三的作用，使知识、能力在日后获得有效迁移。
三、基于核心素养下的评价与反思
（一）转换目标，设计学习活动
以培养学科核心素养为主旨的教学，应该从以教为主向以学为主发展。为了与学情相匹配，本案例梳理此部分的实验探究内容，学习活动围绕“物质变质”来设计，学习活动具有一定的挑战性，各项活动的要求和复杂程度有一定的层次，呈现递进式安排，能激发高级思维活动，促进知识结构的更新，发展学科核心素养。
（二）创设有意义、真实的问题情境，经历探究过程
学科核心素养的形成需要学习者在学习中与学习情境持续互动，本案例从“物质变质了吗？”开始，抽取有价值的问题，递进到“变质的程度怎样”，并进行了深入探究，最后由“如何定量测定变质程度？”结束。學生在解决问题和创生意义的过程中关键能力和必备品格能得到有效培养。
（三）突破教学难点，初步建构一种思维模型
本教学的难点是：如何验证物质变质了？如果变质了，怎么验证物质的变质程度？变质的程度如何定量测定？以及从现象到结论的抽象过程。本案例围绕这些难点，牵拉出一条情境线和认知线，让学生深度参与探究的过程，收集证据、分析现象，形成对“变质问题”从定性到定量的理性认知，在学习活动中融合性地培养学生的物质变化观念、证据推理与模型认知素养、科学探究与创新意识等。[□][◢]
参考文献：
[1] 赵婀娜，赵婷玉.中国学生发展核心素养研究成果正式发布[N].中国教育报，2016-9-13（6）.