徐星 展軍顏
【摘要】本文以選修4第二章第三節(jié)《化學(xué)平衡》教學(xué)為例,論述構(gòu)建思辨型課堂教學(xué)模式的途徑,提出以有效思辨議題為載體,選取思辨源,尋找思辨點(diǎn),以階梯性的關(guān)鍵問(wèn)題為靶向,聚焦核心目標(biāo)(思辨性思維),以達(dá)成度評(píng)價(jià)為手段評(píng)價(jià)思辨能力的發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】關(guān)鍵問(wèn)題 思辨型課堂 教學(xué)模式
【中圖分類(lèi)號(hào)】G63 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【文章編號(hào)】0450-9889(2022)02-0138-04
《高中化學(xué)高考試題評(píng)價(jià)體系》中強(qiáng)調(diào)“重點(diǎn)考查化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)”?!镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》中提出:“重視開(kāi)展‘素養(yǎng)為本’的教學(xué)?!惫P者認(rèn)為,化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)重在課堂,因此要實(shí)現(xiàn)課堂轉(zhuǎn)型,探索課堂改革模式,實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)的有效落地。
高中生正處于理性思辨能力發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生建立解決復(fù)雜的化學(xué)問(wèn)題的思維框架;發(fā)現(xiàn)和提出有探究?jī)r(jià)值的化學(xué)問(wèn)題,讓學(xué)生養(yǎng)成獨(dú)立思考、敢于質(zhì)疑和勇于創(chuàng)新的精神,提高學(xué)生的理性與辯證思維能力。聚焦思辨型課堂教學(xué)契合當(dāng)前核心素養(yǎng)指向的教育改革,有利于學(xué)生思維能力的深度發(fā)展,能夠較好地培育學(xué)生的獨(dú)立思考、敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新等素質(zhì)。
一、問(wèn)題的提出
所謂“思辨”,《現(xiàn)代漢語(yǔ)詞典》中的解釋為“思考辨析”。如何構(gòu)建思辨課堂、提升思辨能力是核心素養(yǎng)培養(yǎng)的關(guān)鍵。筆者認(rèn)為,應(yīng)以關(guān)鍵性問(wèn)題為主線構(gòu)建思辨型課堂。關(guān)鍵性問(wèn)題一般是指某個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的核心問(wèn)題,直接影響任務(wù)的達(dá)成及其效果。學(xué)生不斷經(jīng)歷系列性、層次性的關(guān)鍵性問(wèn)題識(shí)別,信息的搜集、辨析和編碼,創(chuàng)意的生成等問(wèn)題解決核心環(huán)節(jié),不斷生成新穎、有價(jià)值的“產(chǎn)品”,建立事物或知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)。
例如,《化學(xué)平衡》這部分內(nèi)容抽象難懂,對(duì)學(xué)生思維能力要求特別高,特別是其所蘊(yùn)含著豐富的思辨思想。但是許多教師經(jīng)常忽視思辨性思維的培養(yǎng),沒(méi)有認(rèn)識(shí)到思辨性思維發(fā)展與關(guān)鍵問(wèn)題的設(shè)置相輔相成、互為依托的意義。因此,教師在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中,應(yīng)注重培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生思辨能力,選取思辨源,尋找思辨點(diǎn),以具有階梯性的關(guān)鍵問(wèn)題為靶向,引導(dǎo)學(xué)生會(huì)思、激思、辨思,促生新穎價(jià)值性的“產(chǎn)品”。
二、關(guān)鍵問(wèn)題靶向下思辨型課堂教學(xué)的設(shè)計(jì)思路
現(xiàn)代教育的核心價(jià)值是在學(xué)習(xí)中發(fā)展學(xué)生的思辨能力,而學(xué)生思辨能力的培養(yǎng)重在課堂教學(xué)。本文從三個(gè)維度探索并構(gòu)建關(guān)鍵問(wèn)題靶向的思辨型課堂教學(xué)模式:一是依據(jù)學(xué)情和教學(xué)內(nèi)容,選取有效的思辨議題作為思辨能力外顯化的載體源;二是依據(jù)思辨源,尋找思辨點(diǎn),設(shè)計(jì)具有階梯性、層次性的關(guān)鍵性問(wèn)題,抓住生成性問(wèn)題有效轉(zhuǎn)化,把思維能力培養(yǎng)過(guò)程化;三是依據(jù)進(jìn)階性問(wèn)題對(duì)話機(jī)制,由淺層學(xué)習(xí)發(fā)展到深層學(xué)習(xí),促進(jìn)學(xué)生思辨創(chuàng)新力的提升,提高思辨效能,把思辨能力培養(yǎng)效果可視化。
三、關(guān)鍵問(wèn)題靶向下思辨型課堂教學(xué)的案例分析
基于以上分析,筆者選取《化學(xué)平衡》為知識(shí)載體,抓住三個(gè)典型的思辨議題,針對(duì)關(guān)鍵問(wèn)題靶向下思辨型課堂教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐。
思辨性議題一:化學(xué)平衡中的“定性”與“定量”
【例題1】反應(yīng)SO2(g)+NO2(g)?SO3(g)+NO(g),若在一定溫度下,將物質(zhì)的量濃度均為2 mol/L的SO2(g)和NO2(g)注入一體積固定密閉容器中,當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),測(cè)得容器中SO2(g)的轉(zhuǎn)化率為50%,試求:在該溫度下
(1)此反應(yīng)的濃度平衡常數(shù)K。
(2)若SO2(g)的初始濃度增大到3 mol/L,NO2(g)為2 mol/L,則SO2轉(zhuǎn)化率變?yōu)槎嗌伲?/p>
【2016全國(guó)Ⅲ卷】28.(節(jié)選)煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大氣,采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝,回答下列問(wèn)題:
(1)略。
(2)在鼓泡反應(yīng)器中通入含有SO2和NOx的煙氣,反應(yīng)溫度為323 K,NaClO2溶液濃度為5×10-3 mol·L-1。反應(yīng)一段時(shí)間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表。
①②略。
③由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,脫硫反應(yīng)速率
脫硝反應(yīng)速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同,還可能是 ? ? ? ? ? ? ? ?。
師:(問(wèn)題1)例題1反應(yīng)的濃度平衡常數(shù)K為多少?
生:利用三段式計(jì)算出K為1。
師:(問(wèn)題2)例題1中,若SO2(g)的初始濃度增大到3 mol/L,NO2(g)為2 mol/L,則SO2轉(zhuǎn)化率變?yōu)槎嗌伲?/p>
生:溫度不變,K值為定值,通過(guò)已算出的K,可計(jì)算出SO2轉(zhuǎn)化率為40%。
師:(問(wèn)題3)例題1中,若SO2(g)的初始濃度增大到3 mol/L,NO2(g)為2 mol/L,則NO2轉(zhuǎn)化率變?yōu)槎嗌伲?/p>
生:60%。
師:(問(wèn)題4)請(qǐng)同學(xué)們對(duì)比兩次SO2(g)和NO2(g)的投入量有何不同。
生:第一次為“均為2 mol/L”,第二次“SO2(g)的初始濃度為3 mol/L,NO2(g)為2 mol/L”,SO2的初始濃度不同,相當(dāng)于第二次增大SO2的初始濃度。
師:(問(wèn)題5)請(qǐng)同學(xué)們對(duì)比思考。對(duì)多種反應(yīng)物(非固體或純液體)參加的反應(yīng),增加其中一種反應(yīng)物濃度,本身轉(zhuǎn)化率降低,其他反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大,即“它增本降”。從勒夏特列原理角度解釋。
(學(xué)生思考、質(zhì)疑)
師:(問(wèn)題6)請(qǐng)同學(xué)們思考2016新課標(biāo)Ⅲ卷第(2)問(wèn)的③小問(wèn)。
生:大于,NO溶解度較低或脫銷(xiāo)反應(yīng)活化能較高。
設(shè)計(jì)意圖:化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”中提出,能從定性與定量結(jié)合上收集證據(jù),能通過(guò)定性分析和定量分析計(jì)算推出合理的結(jié)論。定性與定量分析是對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行“質(zhì)”和“量”的分析,二者有效結(jié)合,將具體經(jīng)驗(yàn)層面的材料、信息、概念及其判斷等,經(jīng)過(guò)由此及彼、由淺到深、由表及里的思維加工與辨析,上升到“應(yīng)然”與“實(shí)然”判斷。議題的有效性、價(jià)值性較強(qiáng)。
然而,實(shí)際教學(xué)實(shí)施過(guò)程中,教師針對(duì)“多種反應(yīng)物(非固體或純液體)參加的反應(yīng),增加其中一種反應(yīng)物濃度,本身轉(zhuǎn)化率降低,其他反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大”議題,采取的是定性分析(從勒夏特列原理角度解釋?zhuān)?,甚至有的教師直接讓學(xué)生記住結(jié)論,不做任何解釋?zhuān)雎灾R(shí)內(nèi)化實(shí)施路徑,造成學(xué)生在該部分知識(shí)的學(xué)習(xí)上困難重重。
因此,筆者抓住議題中的“定性”與“定量”兩個(gè)思辨點(diǎn),預(yù)設(shè)6個(gè)階梯式關(guān)鍵問(wèn)題,問(wèn)題引領(lǐng)學(xué)生親身經(jīng)歷具體數(shù)據(jù)演算,由“量”到“質(zhì)”;有效對(duì)話,關(guān)注生成性問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生合理質(zhì)疑、反思甚至批判,由“質(zhì)”辯“量”。促進(jìn)學(xué)生理解勒夏特列原理中的“減弱”的內(nèi)涵。在此基礎(chǔ)上,借助2016新課標(biāo)Ⅲ卷第(2)問(wèn)③小問(wèn)的多種數(shù)據(jù)復(fù)雜情境,讓學(xué)生進(jìn)一步學(xué)會(huì)分析思考、批判質(zhì)疑、選擇決策,培養(yǎng)學(xué)生思維的廣度和深度。
思辨性議題二:勒夏特列原理中的“減弱”與“抵消”
【例題2】密閉容器中充入一定量的NO2,發(fā)生反應(yīng)2NO2(g)?N2O4(g)△H=-57 kJ·mol-1。在溫度為T(mén)1、T2時(shí),平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化的曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( ?)。
A. a、c兩點(diǎn)的反應(yīng)速率:a>c