葉晨 黃志華 張文華
摘要: 進(jìn)階學(xué)習(xí)從學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)?zāi)P秃驼J(rèn)知水平出發(fā),通過漸進(jìn)的學(xué)習(xí)方式,完成概念和模型的構(gòu)建。學(xué)生通過進(jìn)階學(xué)習(xí),有效地構(gòu)建科學(xué)模型,培養(yǎng)綜合分析及問題解決能力。通過“影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素”教學(xué)案例,探索基于核心素養(yǎng)的進(jìn)階學(xué)習(xí)模型的構(gòu)建。
關(guān)鍵詞: 進(jìn)階學(xué)習(xí); 核心素養(yǎng); 化學(xué)反應(yīng)速率影響因素; 變化觀念與平衡思想
文章編號: 1005-6629(2020)03-0029-05
中圖分類號: G633.8
文獻(xiàn)標(biāo)識碼: B
近十年,國際理科教育提出了學(xué)習(xí)進(jìn)階(Learning Progressions)理念,旨在構(gòu)建一致性、連貫性的課程,充分調(diào)動學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知發(fā)展?jié)撃埽瑸槌掷m(xù)性、系統(tǒng)性地理解科學(xué)本質(zhì)和核心概念提供了可操作、更成功的方法。進(jìn)階學(xué)習(xí)由以下五個要素組成: (1)進(jìn)階預(yù)期——學(xué)生預(yù)期需要培養(yǎng)的學(xué)科素養(yǎng);(2)進(jìn)階維度——學(xué)生所需掌握的核心概念;(3)成就水平——反映學(xué)生思維發(fā)展過程中的關(guān)聯(lián)性和層次性;(4)預(yù)期表現(xiàn)——處于特定理解水平的學(xué)生完成特定任務(wù)時所應(yīng)呈現(xiàn)的表現(xiàn);(5)評估方法——測評學(xué)生在預(yù)期進(jìn)階學(xué)習(xí)路徑上的概念、思維、能力的素養(yǎng)的發(fā)展水平。進(jìn)階學(xué)習(xí)將科學(xué)教育的課程標(biāo)準(zhǔn)、課程大綱、課程內(nèi)容和學(xué)業(yè)評價等要素進(jìn)行整合,為學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的教學(xué)提供一個大框架指導(dǎo)[1~3]。
在“化學(xué)反應(yīng)原理”模塊的學(xué)習(xí)中,由于知識本身的系統(tǒng)性和復(fù)雜性,學(xué)生可以采用階梯式的路徑實(shí)現(xiàn)進(jìn)階學(xué)習(xí),深化對概念的理解和原理的認(rèn)知。參見表1,以“化學(xué)反應(yīng)速率”學(xué)習(xí)主題為例,來認(rèn)識進(jìn)階學(xué)習(xí)在高中化學(xué)必修模塊和選擇性必修模塊的系統(tǒng)性和連貫性[4,5]。
表1? “化學(xué)反應(yīng)速率”的進(jìn)階學(xué)習(xí)
進(jìn)階預(yù)期4通過反應(yīng)速率實(shí)驗(yàn),認(rèn)識到方法選擇和反應(yīng)條件控制在化學(xué)反應(yīng)實(shí)際應(yīng)用中的重要性。
進(jìn)階預(yù)期3認(rèn)識活化能,能用有效碰撞理論、過渡態(tài)理論解釋相關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率問題;
了解化學(xué)反應(yīng)速率的不同測定方法,分析實(shí)際測定中的化學(xué)問題。
進(jìn)階預(yù)期2進(jìn)一步深化化學(xué)反應(yīng)速率的概念,理解化學(xué)反應(yīng)中“平均速率”和“瞬時速率”的意義;
理解濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響;
掌握化學(xué)反應(yīng)速率的定量計(jì)算;
認(rèn)識濃度-時間等相關(guān)速率圖像和曲線。
進(jìn)階預(yù)期1掌握化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法,能進(jìn)行簡單計(jì)算;
定量判斷各種類型的化學(xué)反應(yīng)速率的大小關(guān)系;
了解化學(xué)反應(yīng)速率隨時間的變化情況;
初步認(rèn)識影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。
1? 進(jìn)階起點(diǎn)及素養(yǎng)預(yù)期
由于不同學(xué)習(xí)者對必修課程中化學(xué)反應(yīng)速率相關(guān)內(nèi)容的掌握程度有差異,教師可以設(shè)計(jì)相關(guān)教學(xué)前測內(nèi)容來設(shè)定進(jìn)階學(xué)習(xí)的起點(diǎn),對教學(xué)內(nèi)容的選擇、安排、難度進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃。
[教學(xué)前測](1)寫出影響化學(xué)反應(yīng)速率的內(nèi)因;(2)寫出各類外界因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響;(3)知識遷移與應(yīng)用: Ⅰ.對于Fe+2HClFeCl2+H2↑,改變下列條件對生成氫氣的速率有何影響?①增大鹽酸的濃度;②增大鐵的質(zhì)量;③把鐵塊改成鐵粉;④加入氯化鈉固體;⑤加入醋酸鈉固體;⑥升高溫度;⑦滴入幾滴CuSO4溶液。
Ⅱ.對于反應(yīng)N2(g)+O2(g)2NO(g),在恒溫恒容條件下進(jìn)行,下列措施對化學(xué)反應(yīng)速率有何影響?①縮小體積使壓強(qiáng)增大;②恒容充入He;③恒壓充入He;④加入催化劑。
教師針對某個教學(xué)班課前發(fā)放了39份教學(xué)前測,對前測結(jié)果進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和分析?!爸R遷移和應(yīng)用”有89.7%的學(xué)生回答正確,另有10.3%的學(xué)生對于個別因素還有疑惑,可見學(xué)生初步掌握了各種因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,基本上達(dá)成必修模塊的素養(yǎng)要求并能解決相關(guān)的簡單問題。在選擇性必修模塊中,進(jìn)階學(xué)習(xí)可以以“表1”中的進(jìn)階預(yù)期3和進(jìn)階預(yù)期4為頂層設(shè)計(jì),注重學(xué)生“變化觀念”“證據(jù)推理”和“模型認(rèn)知”核心素養(yǎng)的培養(yǎng)?;趯W(xué)情的分析,選擇性必修模塊中本主題學(xué)生現(xiàn)有的核心素養(yǎng)要求和預(yù)設(shè)的進(jìn)階預(yù)期列于表2。
表2? 主題核心素養(yǎng)的起點(diǎn)和進(jìn)階預(yù)期
素養(yǎng)維度素養(yǎng)起點(diǎn)進(jìn)階預(yù)期
變化觀念
平衡思想1. 初步形成化學(xué)變化是有條件的大觀念;
2. 認(rèn)識反應(yīng)條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響;
3. 能分析化學(xué)變化的內(nèi)因和變化的本質(zhì)。1. 能運(yùn)用反應(yīng)原理分析影響反應(yīng)速率變化的因素;
2. 體會變量控制方法的重要性;
3. 能運(yùn)用化學(xué)變化原理和規(guī)律分析實(shí)際問題。
證據(jù)推理
模型認(rèn)知1. 能理解、描述和表示化學(xué)反應(yīng)速率中常見的認(rèn)知模型;
2. 能推測各種因素變化時對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。1. 能對復(fù)雜化學(xué)問題的關(guān)鍵要素進(jìn)行分析并構(gòu)建相應(yīng)的模型;
2. 能選擇不同的模型綜合解釋或解決復(fù)雜問題。
科學(xué)探究
創(chuàng)新意識能設(shè)計(jì)簡單的實(shí)驗(yàn)方案,完成實(shí)驗(yàn)操作,記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,形成實(shí)驗(yàn)結(jié)論。1. 培養(yǎng)強(qiáng)烈的問題意識,獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn),并基于現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和總結(jié);
2. 能根據(jù)文獻(xiàn)和實(shí)際需要提出綜合性的解決方案,并能進(jìn)行相關(guān)評價和優(yōu)化。
科學(xué)態(tài)度
社會責(zé)任初步形成了科學(xué)態(tài)度,意識到化學(xué)和社會發(fā)展的緊密關(guān)系。樹立將化學(xué)成果應(yīng)用于生產(chǎn)、生活的意識,用化學(xué)理論解決實(shí)際化學(xué)問題。
2? 進(jìn)階維度分析和核心教學(xué)流程設(shè)計(jì)
在選擇性必修模塊進(jìn)階學(xué)習(xí)中,學(xué)生預(yù)期學(xué)會從內(nèi)因與外因、量變與質(zhì)變等多維度分析物質(zhì)和化學(xué)變化,認(rèn)識到化學(xué)反應(yīng)變化是有條件的,用發(fā)展、變化、平衡的觀點(diǎn)預(yù)測某一特定條件下可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)變化。
2.1? 進(jìn)階維度一: 碰撞理論模型建構(gòu)
進(jìn)階起點(diǎn): 定性認(rèn)識了濃度、溫度、壓強(qiáng)的變化對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
核心素養(yǎng)預(yù)期: 構(gòu)建碰撞理論模型;用碰撞理論來解釋三種因素對反應(yīng)速率的影響;體會化學(xué)實(shí)驗(yàn)中變量控制方法的重要性。
2.1.1? 核心教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)
[情境設(shè)置]化學(xué)史短視頻: 1918年,路易斯運(yùn)用氣體運(yùn)動論的成果,提出了化學(xué)反應(yīng)速率的碰撞理論。該理論認(rèn)為,化學(xué)反應(yīng)物分子間的有效碰撞是化學(xué)反應(yīng)的先決條件?;瘜W(xué)反應(yīng)物分子間有效碰撞的頻率越高,反應(yīng)速率越大。
[理論模型探索]構(gòu)建碰撞理論模型和核心概念。設(shè)置問題鏈: (1)思考有效碰撞和化學(xué)反應(yīng)的聯(lián)系;(2)思考有效碰撞的前提條件;(3)思考活化分子、活化能、活化分子百分?jǐn)?shù)的概念。
[證據(jù)推理]2HI(g)H2(g)+I2(g),在973K、 1L密閉容器中,HI的濃度為1×10-3mol/L,反應(yīng)物分子碰撞次數(shù)每秒3.5×1028次,如果每次碰撞都發(fā)生的話,反應(yīng)速率為5.8×104mol/(L·s),但實(shí)驗(yàn)測得實(shí)際反應(yīng)速率為1.2×10-8mol/(L·s)。思考這些數(shù)據(jù)背后的化學(xué)問題。
[認(rèn)知沖突]只有極少數(shù)的碰撞是有效的。深入理解活化分子的有效碰撞是化學(xué)反應(yīng)的先決條件。
[變化觀念構(gòu)建]思考哪些途徑可以改變活化分子的濃度來增加有效碰撞的頻率。
[科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究]學(xué)生分組進(jìn)行硫代硫酸鈉與硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)(見表3),體會變量控制在實(shí)驗(yàn)中的重要作用。
實(shí)驗(yàn)儀器: 50mL錐形瓶、燒杯、試管、溫度計(jì)、秒表、白紙
表3? 硫代硫酸鈉與硫酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
錐形瓶編號0.1mol/L Na2S2O3溶液蒸餾水0.1mol/L H2SO4溶液反應(yīng)時間/s反應(yīng)溫度
110mL0mL10mL室溫
25mL5mL10mL室溫
310mL0mL10mL水浴
[理論模型應(yīng)用]由表3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,增大硫代硫酸鈉溶液濃度和升高溫度都能加快反應(yīng)速率。小組合作,嘗試用碰撞理論模型解釋化學(xué)反應(yīng)速率加快的本質(zhì)原因。
2.1.2? 學(xué)習(xí)障礙點(diǎn)分析及教學(xué)突破
學(xué)習(xí)任務(wù)障礙點(diǎn)一: 有效碰撞的核心概念。教學(xué)者抽取一位男生示范標(biāo)準(zhǔn)投籃動作并向其他同學(xué)分解投籃動作要領(lǐng),從而類比遷移到有效碰撞發(fā)生的條件。學(xué)生通過生活的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)聯(lián)想,明確足夠的能量和合適的取向是有效碰撞發(fā)生的必要條件,深入理解活化分子、活化能、活化分子百分?jǐn)?shù)等核心概念。
學(xué)習(xí)任務(wù)障礙點(diǎn)二: 哪些途徑可以增加有效碰撞的頻率。學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中能合理解釋濃度增大引起單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加,從而加快有效碰撞頻率。但在分析溫度升高這個因素時,學(xué)生無法用專業(yè)化學(xué)術(shù)語來解釋本質(zhì)原因。教學(xué)者通過展示分子能量和分子百分?jǐn)?shù)的正態(tài)分布曲線,直觀對比升溫后的正態(tài)分布曲線變化,引導(dǎo)學(xué)生明確在不改變反應(yīng)物濃度的基礎(chǔ)上可以通過升溫來增加活化分子百分?jǐn)?shù),從而加快反應(yīng)速率。
學(xué)習(xí)任務(wù)障礙點(diǎn)三: 學(xué)生小組合作,自主確定實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)和試劑添加順序。學(xué)生需要認(rèn)真體會變量控制在科學(xué)實(shí)驗(yàn)和研究中的重要作用,深切感知在實(shí)驗(yàn)、生活、生產(chǎn)中,化學(xué)試劑、藥品的純度、濃度、溫度等各種因素對化學(xué)反應(yīng)速率有重要影響。在學(xué)生充分的自主設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上,教師適時指導(dǎo)學(xué)生完成科學(xué)實(shí)驗(yàn)。
學(xué)習(xí)任務(wù)障礙點(diǎn)四: 有效碰撞理論的適用范圍。學(xué)生在理論和實(shí)驗(yàn)分析的基礎(chǔ)上,學(xué)會了用碰撞理論解釋濃度和溫度的影響,但是對有效碰撞理論的適用范圍并不太清楚。教師可以引導(dǎo)學(xué)生嘗試用碰撞理論來解釋壓強(qiáng)、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,從而引發(fā)新的認(rèn)知沖突,用碰撞理論解釋催化劑的影響比較困難。
2.2? 進(jìn)階維度二: 過渡態(tài)理論模型建構(gòu)
化學(xué)動力學(xué)、熱力學(xué)對化學(xué)反應(yīng)的速率和反應(yīng)機(jī)理的研究有重要的作用,對進(jìn)一步學(xué)習(xí)化學(xué)平衡等相關(guān)化學(xué)反應(yīng)原理課程的進(jìn)階學(xué)習(xí)有深遠(yuǎn)的影響。
進(jìn)階起點(diǎn): 定性認(rèn)識催化劑對反應(yīng)歷程的影響;初步建構(gòu)碰撞理論模型;能簡單運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理分析影響化學(xué)反應(yīng)速率變化的因素。
核心素養(yǎng)預(yù)期: 建構(gòu)過渡態(tài)理論模型;用過渡態(tài)理論來解釋催化劑對反應(yīng)速率的影響;能對復(fù)雜化學(xué)問題的關(guān)鍵要素進(jìn)行分析并建構(gòu)相應(yīng)的模型。
2.2.1? 核心教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)
[認(rèn)知沖突]能否用碰撞理論解釋催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響?
[情境設(shè)置]化學(xué)史(1): 1930年,艾林提出了過渡狀態(tài)理論,1935年由A.G.埃文斯和M.波拉尼提出了“絕對反應(yīng)速率理論(absoluterate theory)”。反應(yīng)物分子并不只是通過簡單碰撞直接形成產(chǎn)物,而是必須經(jīng)過一個形成高能量活化絡(luò)合物的過渡狀態(tài),并且達(dá)到這個過渡狀態(tài)需要的一定的活化能,再轉(zhuǎn)化成生成物?;瘜W(xué)史(2): 介紹1999年諾貝爾化學(xué)獎——美國科學(xué)家澤維爾教授用飛秒分光技術(shù)觀察化學(xué)反應(yīng)的過渡狀態(tài)。
[理論模型探索]構(gòu)建過渡態(tài)理論模型和核心概念。設(shè)置問題鏈: (1)思考科學(xué)家為什么會提出過渡態(tài)理論;(2)思考反應(yīng)物到高能量過渡態(tài),再從高能量過渡態(tài)到生成物的能量變化;(3)思考活化能高低對反應(yīng)速率快慢的影響;(4)思考催化劑是通過什么途徑加快反應(yīng)速率。
[理論模型歸納]小組合作,教師引導(dǎo)探討并繪制無催化劑和有催化劑條件下化學(xué)反應(yīng)歷程與能量變化圖(見圖1),明確催化劑是通過降低反應(yīng)活化能來增大化學(xué)反應(yīng)速率的。
圖1? 無催化劑和有催化劑條件下化學(xué)反應(yīng)歷程與能量變化
[前沿化學(xué)熱點(diǎn)介紹]催化劑是改變化學(xué)反應(yīng)速率最有效的手段之一,工業(yè)上涉及的90%以上化學(xué)反應(yīng)都使用催化劑。在環(huán)保領(lǐng)域,汽車尾氣凈化催化劑研發(fā)過程經(jīng)歷了從貴金屬三效催化劑、稀土型摻雜型催化劑到復(fù)合金屬氧化物型催化劑的發(fā)展。
2.2.2? 學(xué)習(xí)障礙點(diǎn)分析及教學(xué)突破
學(xué)習(xí)任務(wù)障礙點(diǎn)一: 過渡態(tài)理論的適用范圍。催化劑對反應(yīng)速率的影響是一個復(fù)雜的化學(xué)問題,教學(xué)者利用化學(xué)史情境引出認(rèn)知沖突,反應(yīng)物分子并不只是通過簡單碰撞直接形成產(chǎn)物,從而明確科學(xué)理論模型是不斷發(fā)展的,培養(yǎng)學(xué)生強(qiáng)烈而持久的求知欲和探索精神。
學(xué)習(xí)任務(wù)障礙點(diǎn)二: 反應(yīng)活化能高低和反應(yīng)速率的關(guān)系。教師引導(dǎo)學(xué)生從已有的熱化學(xué)知識出發(fā),認(rèn)識不穩(wěn)定的高能量過渡狀態(tài),挖掘反應(yīng)活化能與反應(yīng)速率的關(guān)系。
學(xué)習(xí)任務(wù)障礙點(diǎn)三: 催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的本質(zhì)影響。學(xué)生無法直接理解反應(yīng)物與催化劑形成中間產(chǎn)物,再由中間產(chǎn)物變?yōu)楫a(chǎn)物的總活化能,要比反應(yīng)物之間直接反應(yīng)生成生成物的活化能小得多。教師通過直觀數(shù)據(jù)對比,用圖示的方法將催化劑對反應(yīng)過程的影響表征出來,從而明確催化劑通過降低反應(yīng)的活化能,增加活化分子百分?jǐn)?shù)的途徑來加快反應(yīng)速率。
2.3? 進(jìn)階維度三: 化學(xué)速率問題解決模型
進(jìn)階起點(diǎn): 初步建構(gòu)了碰撞理論和過渡態(tài)理論模型;能簡單運(yùn)用化學(xué)變化原理和規(guī)律分析實(shí)際問題。
核心素養(yǎng)預(yù)期: 能選擇不同的模型綜合解釋或解決復(fù)雜問題。
2.3.1? 核心教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)
[理論模型應(yīng)用1]有研究表明生成NaClO3的反應(yīng)分兩步進(jìn)行: Ⅰ.2ClO-ClO-2+Cl-; Ⅱ.ClO-2+ClO-ClO-3+Cl-。常溫下,反應(yīng)Ⅱ能快速進(jìn)行,但是氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)很難得到NaClO3,試用化學(xué)反應(yīng)原理解釋其原因。
[理論模型應(yīng)用2]NO在空氣中存在如下反應(yīng): 2NO(g)+O2(g)2NO2(g), ΔH<0。此反應(yīng)分兩步進(jìn)行: Ⅰ.2NO(g)N2O2(g), ΔH1<0; Ⅱ.N2O2(g)+O2(g)2NO2, ΔH2<0。反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)速率數(shù)值較大,是一個快反應(yīng),而反應(yīng)Ⅱ是一個慢反應(yīng)。試用過渡態(tài)理論來確定哪步反應(yīng)是反應(yīng)速率的決速步驟,并繪制化學(xué)反應(yīng)歷程與能量變化圖像。
[理論模型歸納]小組合作,用思維導(dǎo)圖來呈現(xiàn)影響化學(xué)反應(yīng)速率的理論模型認(rèn)知發(fā)展過程,見圖2。
2.3.2? 學(xué)習(xí)障礙點(diǎn)分析及教學(xué)突破
學(xué)習(xí)障礙點(diǎn)一: 對復(fù)雜化學(xué)問題關(guān)鍵要素進(jìn)行分析,并選擇合適的理論模型。改編一道2016年浙江省普通高校招生選考化學(xué)科目考試題,原題指定用碰撞理論來解釋原因。教師刪除了指定條件,增加了問題難度,預(yù)期希望學(xué)生能對問題進(jìn)行預(yù)判,選擇合適的理論分析問題。但學(xué)生的課堂反饋并未達(dá)到預(yù)期,說明理論模型的建構(gòu)不到位。教師需要引導(dǎo)學(xué)生從碰撞理論的活化能、有效碰撞頻率角度來思考此問題,并且在后續(xù)教學(xué)中要強(qiáng)化復(fù)雜化學(xué)問題的關(guān)鍵要素分析。
學(xué)習(xí)障礙點(diǎn)二: 綜合化學(xué)問題的信息處理。應(yīng)用2中,學(xué)生需要對化學(xué)問題進(jìn)行文字圖像轉(zhuǎn)換“快反應(yīng)反應(yīng)速率快,圖像表征為活化能低;慢反應(yīng)反應(yīng)速率慢,
圖2? 影響化學(xué)反應(yīng)速率的理論模型認(rèn)知發(fā)展過程思維導(dǎo)圖
圖像表征為活化能高”。在思考多步反應(yīng)中速率控制步驟時,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生思考活化能高、比較難進(jìn)行的反應(yīng)是速率控制步驟,因此在實(shí)際生產(chǎn)中可以通過選擇慢反應(yīng)的合適催化劑來加快總反應(yīng)速率。
3? 進(jìn)階學(xué)習(xí)發(fā)展水平評估及教學(xué)反思
一個新的理論、概念學(xué)習(xí)之后,教師需要設(shè)計(jì)一個完整的進(jìn)階學(xué)習(xí)評價體系,包括課內(nèi)的評價和課后的評價。為了評估學(xué)生對碰撞理論和過渡態(tài)理論模型的認(rèn)知水平,筆者在授課結(jié)束后的課間對學(xué)生進(jìn)行了簡要測試。后測問卷的編制主要是以表2核心素養(yǎng)的進(jìn)階預(yù)期為依據(jù),因課間時間限制,測試題為下列選擇題:
反應(yīng)2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)經(jīng)歷如下歷程: 第一步N2O5NO3+NO2,快速平衡;第二步NO2+NO3NO+NO2+O2,慢反應(yīng);第三步NO+NO32NO2,快反應(yīng)。其中可近似認(rèn)為第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡。下列表述正確的是? ? ? ? (填標(biāo)號)。
A. v(第一步的逆反應(yīng))>v(第二步反應(yīng))
B. 反應(yīng)的中間產(chǎn)物只有NO3
C. 第二步中NO2與NO3的碰撞僅部分有效
D. 第三步反應(yīng)活化能較高
問卷發(fā)放39份,全數(shù)收回,結(jié)果顯示,53.85%的學(xué)生雙選完全正確,33.33%的學(xué)生單選C選項(xiàng),另有7.7%的學(xué)生錯選D。后測結(jié)果顯示,學(xué)生初步完成了碰撞理論、過渡態(tài)理論模型的構(gòu)建,能對相關(guān)問題基于反應(yīng)原理角度進(jìn)行判斷和分析,基本達(dá)成本主題核心素養(yǎng)的進(jìn)階預(yù)期。
教師在課后還對不同層次發(fā)展水平的學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)訪談,從學(xué)生的主體需求對本次教學(xué)進(jìn)行了反思: (1)部分學(xué)生認(rèn)為概念理解沒問題,但是對實(shí)際問題的分析無從入手,不知道選擇哪個模型進(jìn)行分析;(2)部分學(xué)生認(rèn)為課堂進(jìn)展偏快,有些知識點(diǎn)還處于一知半解狀態(tài),對概念、理論的講解還需要進(jìn)一步深化;(3)部分學(xué)生覺得問題分析基本沒問題,但是用專業(yè)化學(xué)術(shù)語描述比較困難。因此,教師在本次課程結(jié)束之后,還需要設(shè)計(jì)基于原理的化學(xué)速率綜合問題的進(jìn)階課程,以培養(yǎng)學(xué)生復(fù)雜化學(xué)問題的分析和解決能力。教師從“影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素”主題設(shè)計(jì)中,認(rèn)識到進(jìn)階學(xué)習(xí)的連貫性、科學(xué)性和發(fā)展性。進(jìn)階學(xué)習(xí)可以呈現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)、研究化學(xué)學(xué)科主題和概念時,逐步從簡單到復(fù)雜、從低水平到高水平、從陌生到熟練,對化學(xué)反應(yīng)原理核心概念和理論系統(tǒng)的構(gòu)建產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
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