張迎紅 劉娟

【摘要】基于學(xué)科核心素養(yǎng)的高中化學(xué)教學(xué)承擔(dān)著使學(xué)生完成知識(shí)積累和素質(zhì)提升的雙重任務(wù)，新課程背景下的新高考更加強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)科核心素養(yǎng)的考查?；瘜W(xué)是以實(shí)驗(yàn)的方式幫助人們認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界的科學(xué)，分析實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，做好拓展性實(shí)驗(yàn)，充分探究其承載的價(jià)值功能是化學(xué)教師的責(zé)任。本文通過對(duì)高中化學(xué)課堂教學(xué)的一節(jié)教學(xué)案例的反思，研究課堂教學(xué)中“怎樣使傳授知識(shí)的過程成為幫助學(xué)生建構(gòu)認(rèn)知模型、掌握科學(xué)研究方法、形成學(xué)科素養(yǎng)的過程”，要做好對(duì)教材實(shí)驗(yàn)的挖掘，善于運(yùn)用探究性實(shí)驗(yàn)，尤其要研究實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，關(guān)注實(shí)驗(yàn)中“非關(guān)鍵”現(xiàn)象，構(gòu)建以“探究性實(shí)驗(yàn)”為主線的課堂教學(xué)，通過對(duì)教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行合理選擇和深層次挖掘，提升教師的專業(yè)素養(yǎng)，提升學(xué)生的高階思維，從而提高高中化學(xué)課堂教學(xué)的有效性。

【關(guān)鍵詞】學(xué)科核心素養(yǎng) 探究性實(shí)驗(yàn) 深度教學(xué)

1. 問題的提出

普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書化學(xué)選修4《化學(xué)反應(yīng)原理》第二章第二節(jié)《影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素》有一段話“化學(xué)反應(yīng)速率與分子間的有效碰撞頻率有關(guān)，因此所有能夠改變內(nèi)能、運(yùn)動(dòng)速率、以及碰撞幾率的方法，都可以用來改變、控制反應(yīng)的速率?！薄４呋瘎?duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響眾所周知，那么，催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響是什么原因引起的呢？它具有怎樣的特性呢？在高中化學(xué)課堂教學(xué)中如何研究“催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響”呢？

2. 對(duì)課標(biāo)和教材的解讀

2.1 對(duì)課標(biāo)的解讀

2017版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)（化學(xué)）中，分別在必修課程主題3《物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)及化學(xué)反應(yīng)規(guī)律》和選擇性必修課程《模塊1 化學(xué)反應(yīng)原理》之主題2《化學(xué)反應(yīng)的方向、限度和速率》分兩部分對(duì)“影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素”的教學(xué)進(jìn)行了說明：必修課程中的內(nèi)容要求是“……通過實(shí)驗(yàn)探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。認(rèn)識(shí)化學(xué)變化是有條件的，學(xué)習(xí)運(yùn)用變量控制方法研究化學(xué)反應(yīng)……”，對(duì)學(xué)業(yè)要求是“能運(yùn)用變量控制的方法探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素”;選擇性必修課程對(duì)這部分內(nèi)容進(jìn)行了更為深入的提示，內(nèi)容要求有“通過實(shí)驗(yàn)探究，了解溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。知道化學(xué)反應(yīng)是有歷程的，認(rèn)識(shí)基元反應(yīng)活化能對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響?！薄ⅰ爸来呋瘎┛梢愿淖兎磻?yīng)歷程，對(duì)調(diào)控化學(xué)反應(yīng)速率具有重要意義?！?，給出的教學(xué)提示教學(xué)策略有“結(jié)合具體實(shí)例，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)反應(yīng)是有歷程的;結(jié)合具體數(shù)據(jù)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到活化能對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響;”，給出的教學(xué)提示情境素材建議有“……氨氧化制一氧化氮反應(yīng)中的催化劑的選擇性作用;催化劑研究與諾貝爾獎(jiǎng);……”，對(duì)學(xué)業(yè)要求是“能用一定的理論模型說明外界條件改變對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響”、“能運(yùn)用溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律解釋生產(chǎn)、生活、實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)際問題，能討論化學(xué)反應(yīng)條件的選擇和優(yōu)化?！?/p>

2.2 對(duì)教材的解讀

人教版選修4《化學(xué)反應(yīng)原理》“影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素”一節(jié)，就“催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響”主要設(shè)計(jì)了兩個(gè)方面的教學(xué)內(nèi)容：1、以初中化學(xué)知識(shí)“MnO2可催化加快H2O2的分解”為起點(diǎn)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，幫助學(xué)生形成“催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率”的基礎(chǔ)認(rèn)知;運(yùn)用已學(xué)過的“有效碰撞理論”對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行微觀解析，建構(gòu)“催化劑影響化學(xué)反應(yīng)速率”的理論認(rèn)知模型。教材中所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)共有四個(gè)：【實(shí)驗(yàn) 2-4】MnO2催化劑加快H2O2的分解速率和三個(gè)“科學(xué)探究”?！緦?shí)驗(yàn) 2-4】是導(dǎo)引實(shí)驗(yàn);科學(xué)探究1、相同體積、相同物質(zhì)的量濃度的FeCl3和CuSO4溶液加入相同體積和濃度的H2O2溶液中，探究不同催化劑對(duì)H2O2分解速率的影響;科學(xué)探究2、以KMnO4和H2C22O4的反應(yīng)為例研究自催化反應(yīng);科學(xué)探究3、探究稀硫酸、唾液等不同催化劑對(duì)淀粉水解的催化效果。

分析教材不難發(fā)現(xiàn)，“科學(xué)探究3”和“科學(xué)探究1”的實(shí)質(zhì)是相同的，都是研究不同催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，其知識(shí)的學(xué)科價(jià)值是等同的;“科學(xué)探究2”中的自催化反應(yīng)是催化劑影響化學(xué)反應(yīng)速率的一種具體表現(xiàn)，與“科學(xué)探究1”仍屬同層知識(shí)，達(dá)成的學(xué)習(xí)效果是等同的。而所有的這些實(shí)驗(yàn)都沒有直接就催化劑影響化學(xué)反應(yīng)速率的本質(zhì)原因作出揭示，也沒有對(duì)催化劑的特性給出例證。我們知道，催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的本質(zhì)——改變了反應(yīng)的路徑則較難認(rèn)知，而用碰撞理論模型從微觀角度分析這種影響的本質(zhì)需建立于對(duì)“催化劑參與反應(yīng)”的認(rèn)知基礎(chǔ)之上，因此，對(duì)“催化劑參與反應(yīng)”的宏觀表征應(yīng)為突破教學(xué)難點(diǎn)的關(guān)鍵。

3. 對(duì)教學(xué)案例的研究與改進(jìn)

基于上述對(duì)課標(biāo)和教材的分析，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知水平和教學(xué)實(shí)際，我們可以對(duì)教學(xué)內(nèi)容重新整合并進(jìn)行結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)。以實(shí)驗(yàn)探究為主要形式，從“問題的發(fā)現(xiàn)，形成認(rèn)知;問題的拓展，形成規(guī)律;問題的深化，探究本質(zhì);問題的延伸，拓展應(yīng)用?！彼膫€(gè)逐級(jí)提升的環(huán)節(jié)實(shí)施課堂教學(xué)，幫助學(xué)生建構(gòu)完整的認(rèn)知體系，形成宏觀辨識(shí)與微觀探析、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。我們要發(fā)揮學(xué)科特點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)，有效運(yùn)用探究性實(shí)驗(yàn)手段實(shí)施教學(xué)，對(duì)高中化學(xué)教學(xué)中提升學(xué)生深層次的認(rèn)知能力、形成學(xué)科核心素養(yǎng)，對(duì)落實(shí)高考“立德樹人、服務(wù)選拔、導(dǎo)向教學(xué)”的指導(dǎo)思想具有非常重要的意義。

4. 結(jié)論

反思高中化學(xué)《化學(xué)反應(yīng)原理》的教學(xué)實(shí)踐，我們應(yīng)當(dāng)善于運(yùn)用探究性實(shí)驗(yàn)，尤其要關(guān)注“非關(guān)鍵”現(xiàn)象和研究實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，做好對(duì)教材實(shí)驗(yàn)的挖掘?！胺顷P(guān)鍵”現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是我們的淺層認(rèn)知造成的定勢(shì)思維，對(duì)教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行合理選擇和深層次挖掘，分析實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，做好拓展性實(shí)驗(yàn)，充分探究其承載的價(jià)值功能，對(duì)教師的專業(yè)素養(yǎng)提升和加強(qiáng)學(xué)科深度教學(xué)，對(duì)提升學(xué)生的高階思維都是一種很好的實(shí)踐。為此，我們可以多多嘗試以“探究性實(shí)驗(yàn)”為主線的課堂教學(xué)。要做好這件事，教師要不斷積累實(shí)驗(yàn)素材、加強(qiáng)自身的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、提升?shí)驗(yàn)素養(yǎng);教師必須經(jīng)常研究課程標(biāo)準(zhǔn)，熟悉教學(xué)和評(píng)價(jià)目標(biāo)，對(duì)教材中的隱性素材進(jìn)行充分研究和深入挖掘?qū)⒔虒W(xué)內(nèi)容進(jìn)行有效整合。

參考文獻(xiàn)：

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[3]朱開群.基于深度學(xué)習(xí)的“深度教學(xué)”.上海教育科研.2017，12.