凸顯證據(jù)推理的教學(xué)設(shè)計(jì)案例研究

徐偉 馬愿愿

摘要：“化學(xué)反應(yīng)的速率與限度”是典型地體現(xiàn)證據(jù)推理素養(yǎng)培養(yǎng)的內(nèi)容，如何處理必修與選修之間內(nèi)容的聯(lián)系、凸顯證據(jù)推理素養(yǎng)培養(yǎng)是在大單元教學(xué)中需要研究的內(nèi)容。研究從真實(shí)的問(wèn)題情境出發(fā)，以科學(xué)研究的一般過(guò)程為主線，重構(gòu)內(nèi)容設(shè)計(jì)，突出對(duì)證據(jù)推理素養(yǎng)的培養(yǎng)，以期為相應(yīng)教學(xué)提供參考。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)? 證據(jù)推理? 化學(xué)反應(yīng)速率

一、問(wèn)題提出

“化學(xué)反應(yīng)的速率與限度”選自人教版高中化學(xué)必修二第六章第二節(jié)，其與選擇性必修化學(xué)反應(yīng)速率共同構(gòu)成了化學(xué)反應(yīng)速率的內(nèi)容體系。近年來(lái)，有關(guān)“化學(xué)反應(yīng)的速率與限度”的實(shí)踐研究，有利用理論和數(shù)字化、傳感器、控制變量等，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，也有厘清速率和平衡概念等疑難問(wèn)題的研究。從教學(xué)設(shè)計(jì)角度來(lái)看，有研究復(fù)習(xí)課的教學(xué)，還有研究三重表征、必修、選修等不同視角的教學(xué)設(shè)計(jì)等。通過(guò)以上的梳理看出，已有的教學(xué)設(shè)計(jì)均基于老版教材和課程標(biāo)準(zhǔn)，能從必修、選修角度，基于學(xué)科核心素養(yǎng)角度去進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的研究還較少。

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中對(duì)本節(jié)內(nèi)容的要求是，學(xué)生能從化學(xué)反應(yīng)限度和快慢的角度解釋生產(chǎn)、生活中簡(jiǎn)單的化學(xué)現(xiàn)象，能描述化學(xué)平衡狀態(tài)，判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡，能運(yùn)用變量控制的方法探究化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素，初步解釋化學(xué)實(shí)驗(yàn)和化工生產(chǎn)中反應(yīng)條件的選擇問(wèn)題，并將“化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素”作為化學(xué)必做實(shí)驗(yàn)，建議運(yùn)用實(shí)驗(yàn)事實(shí)、數(shù)據(jù)等證據(jù)素材，注重組織學(xué)生推論預(yù)測(cè)、設(shè)計(jì)論證等活動(dòng)。這說(shuō)明新版課程標(biāo)準(zhǔn)突出本部分對(duì)證據(jù)推理素養(yǎng)的培養(yǎng)，并提出了一些具體性的建議，這對(duì)必修部分“化學(xué)反應(yīng)的速率與限度”的設(shè)計(jì)提供了有效指導(dǎo)。

二、設(shè)計(jì)思路

通過(guò)對(duì)新課標(biāo)以及教材的研讀，必修部分的“化學(xué)反應(yīng)的速率與限度”主要包含速率概念、速率的影響因素，以及簡(jiǎn)單反應(yīng)方向的判斷內(nèi)容。如何處理內(nèi)容主題在必修和選修兩個(gè)層面的銜接，是本節(jié)課設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。研究力圖實(shí)現(xiàn)在必修層面上的化學(xué)反應(yīng)速率概念的建構(gòu)，探尋化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的方式和方法，然后利用影響因素解決實(shí)際生產(chǎn)中遇到的問(wèn)題。相關(guān)設(shè)計(jì)思路如圖1所示。

三、設(shè)計(jì)過(guò)程

基于以上的設(shè)計(jì)思路，研究從凸顯證據(jù)推理的角度來(lái)重構(gòu)教學(xué)設(shè)計(jì)，其相關(guān)內(nèi)容呈現(xiàn)如下。

（一）教學(xué)目標(biāo)

1.通過(guò)熟知的化學(xué)現(xiàn)象和實(shí)例，了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念，知道濃度、溫度和催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)的快慢的影響，初步了解如何調(diào)控化學(xué)反應(yīng)的快慢。

2.通過(guò)對(duì)熟悉的化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象的分析，學(xué)會(huì)利用證據(jù)進(jìn)行科學(xué)推理，感受研究化學(xué)問(wèn)題的一般程序，了解半定量實(shí)驗(yàn)的研究方法。

3.通過(guò)自主設(shè)計(jì)化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的實(shí)驗(yàn)探究，初步學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)半定量實(shí)驗(yàn)方案的能力，擁有嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和精神，體驗(yàn)成功的快樂(lè)。

（二）教學(xué)過(guò)程

如圖1所示，教學(xué)過(guò)程按照科學(xué)研究的一般過(guò)程，分為六個(gè)環(huán)節(jié)（見(jiàn)表1）。

凸顯證據(jù)推理的教學(xué)設(shè)計(jì)案例研究

四、教學(xué)特色與反思

本節(jié)課設(shè)計(jì)以生活中常見(jiàn)的各種牛奶保質(zhì)期為情境導(dǎo)入，以科學(xué)研究的六個(gè)基本環(huán)節(jié)為引線來(lái)構(gòu)建教學(xué)基本流程。在對(duì)“化學(xué)反應(yīng)速率”概念的認(rèn)識(shí)上，采用先定性學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)常見(jiàn)的化學(xué)反應(yīng)速率影響因素，再給出概念，進(jìn)行半定量的判斷（不涉及計(jì)算）。這樣就從難度上區(qū)分了必修和選修上難度的區(qū)別。在設(shè)計(jì)中，通過(guò)生活中常見(jiàn)的情境，以及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)找尋實(shí)驗(yàn)證據(jù)，來(lái)突出“證據(jù)推理”素養(yǎng)的培養(yǎng)?？傊?，學(xué)生證據(jù)推理素養(yǎng)的培養(yǎng)不是一蹴而就的，需要加強(qiáng)大單元設(shè)計(jì)，在整體中統(tǒng)籌規(guī)劃素養(yǎng)的培養(yǎng)。

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責(zé)任編輯：趙瀟晗