王 麗

（福建省福清第一中學(xué)，福建福清 350300）

引 言

本文在化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)提出的背景下探討素養(yǎng)在課堂上的落地生根，主要借鑒美國(guó)“5E”教學(xué)模式——將課堂劃分為五個(gè)環(huán)節(jié)：引入、探究、解釋、精致、評(píng)價(jià)，在推進(jìn)這五個(gè)環(huán)節(jié)的過(guò)程中落實(shí)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

一、課程設(shè)計(jì)背景

（一）化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)

進(jìn)入21 世紀(jì)以來(lái)，核心素養(yǎng)成為世界教育領(lǐng)域的聚焦點(diǎn)，世界各國(guó)紛紛啟動(dòng)學(xué)生核心素養(yǎng)的項(xiàng)目研究，建立了具有各國(guó)特色的學(xué)生核心素養(yǎng)體系。2016年9月，《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》正式發(fā)布，代表著以核心素養(yǎng)為指向的新一輪基礎(chǔ)教育課程改革已然啟動(dòng)。筆者通過(guò)研讀文獻(xiàn)，將學(xué)科核心素養(yǎng)界定為：通過(guò)對(duì)某一學(xué)科的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，從而獲得的應(yīng)用于未來(lái)學(xué)習(xí)和個(gè)體發(fā)展的該學(xué)科特有的核心知識(shí)、思維品質(zhì)和關(guān)鍵能力[1]?；瘜W(xué)核心素養(yǎng)包括宏觀辨識(shí)與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)以及科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任[2]?；瘜W(xué)核心素養(yǎng)為化學(xué)課堂指明了目標(biāo)與方向。如何在化學(xué)課堂上切實(shí)地落實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的任務(wù)，成為化學(xué)教師需要關(guān)注和用心思考的重點(diǎn)內(nèi)容。

（二）5E 教學(xué)模式

5E 教學(xué)模式主要起源于美國(guó)科學(xué)課程改善研究。該項(xiàng)目開(kāi)發(fā)出一種學(xué)習(xí)策略，稱(chēng)為“學(xué)習(xí)環(huán)”，包括三個(gè)環(huán)節(jié)：初步探究、概念引入和概念應(yīng)用。1989年，經(jīng)美國(guó)生物科學(xué)課程研究項(xiàng)目小組對(duì)“學(xué)習(xí)環(huán)”的三個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)，最終將課堂劃分為五個(gè)環(huán)節(jié)：引入、探究、解釋、精致、評(píng)價(jià)?！?E教學(xué)模式”源自上述五個(gè)課堂環(huán)節(jié)的英文首字母“E”。

二、教材及學(xué)情分析

（一）教材分析

本節(jié)課“化學(xué)反應(yīng)速率”選自蘇教版化學(xué)必修2 專(zhuān)題二第一單元，是高中化學(xué)動(dòng)力學(xué)的開(kāi)端，是化學(xué)的核心知識(shí)，同時(shí)對(duì)實(shí)際的生產(chǎn)生活具有理論指導(dǎo)意義?！盎瘜W(xué)反應(yīng)速率”是在物質(zhì)的量以及化學(xué)反應(yīng)計(jì)量比例等基礎(chǔ)上更深入理解化學(xué)反應(yīng)，是后續(xù)學(xué)習(xí)平衡知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)，也是關(guān)鍵的化學(xué)原理性知識(shí)。

（二）學(xué)情分析

學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)之前，對(duì)化學(xué)反應(yīng)有快有慢已經(jīng)有了基本的了解，但是對(duì)于化學(xué)反應(yīng)的快慢暫時(shí)還停留在主觀定性描述上，沒(méi)有定量客觀的數(shù)據(jù)描述比較。所以，本節(jié)知識(shí)點(diǎn)引入“化學(xué)反應(yīng)速率”的概念，建立科學(xué)客觀的分析比較思維。同時(shí)，學(xué)生雖然知道化學(xué)反應(yīng)速率有快慢之分，然而并未系統(tǒng)學(xué)習(xí)哪些因素會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)速率，以及外在因素是如何影響化學(xué)反應(yīng)速率快慢的。本節(jié)課首先要解決的問(wèn)題就是充分理解影響化學(xué)反應(yīng)速率的內(nèi)因與外因，化學(xué)反應(yīng)速率的快與慢取決于化學(xué)物質(zhì)本身的性質(zhì)，這是影響化學(xué)反應(yīng)速率的內(nèi)因；外在因素主要探討溫度、濃度、催化劑等，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究這些外在因素是如何對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響的。

三、教學(xué)過(guò)程

（一）引入—暴露—解釋階段，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)定量思維

【教師活動(dòng)】請(qǐng)學(xué)生觀看選自《瘋狂動(dòng)物城》的視頻。

【學(xué)生活動(dòng)】觀看視頻。

【教師活動(dòng)】我們知道，化學(xué)反應(yīng)有快有慢，那么，描述化學(xué)反應(yīng)快與慢的詞匯有哪些呢？

【學(xué)生活動(dòng)】快、慢、非常快、非常慢、超級(jí)快、超級(jí)慢、超級(jí)無(wú)敵快、超級(jí)無(wú)敵慢……

【教師活動(dòng)】這樣的詞匯我們充其量能想出100 個(gè)，肯定不足以描述那么多的化學(xué)反應(yīng)。同時(shí)，你描述的“很慢”與同桌的“很慢”是否一樣呢？

【學(xué)生活動(dòng)】不一樣。

【教師活動(dòng)】定性描述轉(zhuǎn)向定量描述，引入新物理量。

【學(xué)生活動(dòng)】類(lèi)比物理學(xué)中的“速度”，引出“化學(xué)反應(yīng)速率”這一量。

【教師活動(dòng)】介紹“化學(xué)反應(yīng)速率”的定義、數(shù)學(xué)表達(dá)式、單位等。布置一道基礎(chǔ)習(xí)題：

在2L 容積不變的容器中，發(fā)生N2+3H22NH3的反應(yīng)?，F(xiàn) 通3mol H2和1mol N2后生成了0.4mol NH3，求V(H2)、V(N2)、V(NH3)。

【學(xué)生活動(dòng)】認(rèn)真解題，從中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，關(guān)注化學(xué)反應(yīng)速率的注意事項(xiàng)。

【教師活動(dòng)】小結(jié)“化學(xué)反應(yīng)速率”的概念及注意事項(xiàng)。

【學(xué)生活動(dòng)】理解記憶。

【設(shè)計(jì)理念】以《瘋狂動(dòng)物城》中樹(shù)懶的快與慢為引入，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)引發(fā)學(xué)生聯(lián)系舊知，明白化學(xué)反應(yīng)速率有快有慢。通過(guò)學(xué)生聯(lián)想描述化學(xué)反應(yīng)快與慢的詞匯，從而暴露出以往對(duì)化學(xué)反應(yīng)快慢均是主觀定性描述。這樣的描述不僅詞匯量有限，且不具備科學(xué)性。通過(guò)實(shí)際運(yùn)用，更深入理解化學(xué)反應(yīng)速率的概念[3]。在此教學(xué)階段，通過(guò)引入，暴露出學(xué)生的知識(shí)矛盾區(qū)，教師再進(jìn)行引導(dǎo)解釋?zhuān)囵B(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)定量思維，深入理解新概念。

（二）探究—解釋階段，培養(yǎng)證據(jù)推理能力

【教師活動(dòng)】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有哪些呢？類(lèi)比個(gè)人的身高，身高的影響因素有內(nèi)因（基因）與外因（飲食、運(yùn)動(dòng)等），化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素也有內(nèi)因與外因。展示相同大小的鎂條與鐵片，與同濃度鹽酸反應(yīng)的視頻。

【學(xué)生活動(dòng)】觀看視頻，掌握影響化學(xué)反應(yīng)速率的內(nèi)因是反應(yīng)物本身的性質(zhì)。

【教師活動(dòng)】判斷化學(xué)反應(yīng)快與慢的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象依據(jù)：冒氣泡快慢；顏色變化快慢等。利用酸性高錳酸鉀溶液與草酸的反應(yīng)，可以根據(jù)反應(yīng)顏色褪色的時(shí)長(zhǎng)宏觀判斷化學(xué)反應(yīng)的快與慢。反應(yīng)原理：

【實(shí)驗(yàn)1】探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響（見(jiàn)圖1）

圖1 探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響

【學(xué)生活動(dòng)】認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，明顯觀察到熱水浴中反應(yīng)褪色極快，得出結(jié)論：其他條件不變時(shí)，升高溫度，可以增大反應(yīng)速率。

【教師活動(dòng)】強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要控制變量單一，這是對(duì)照實(shí)驗(yàn)?zāi)芊竦贸隹茖W(xué)結(jié)論的關(guān)鍵。

【設(shè)計(jì)理念】通過(guò)探究—解釋階段，實(shí)驗(yàn)探究培養(yǎng)學(xué)生的觀察力和證據(jù)推理能力。

（三）精致—拓展階段，培養(yǎng)知識(shí)遷移能力

【教師活動(dòng)】給出信息：Mn2+對(duì)KMnO4的氧化作用有催化作用。提供實(shí)驗(yàn)藥品與儀器，小組合作，讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并探究，思考反應(yīng)物濃度、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

藥品：0.01mol·L-1KMnO4溶液、0.05mol·L-1H2C2O4溶液、0.025mol·L-1H2C2O4溶液、MnSO4固體。

儀器：10ml 量筒、試管、滴管。

圖2 學(xué)生設(shè)計(jì)方案之一

【學(xué)生活動(dòng)】2 人一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。學(xué)生展示實(shí)驗(yàn)方案及實(shí)驗(yàn)結(jié)果。圖2 為學(xué)生設(shè)計(jì)的方案之一。

【設(shè)計(jì)理念】經(jīng)過(guò)探究—解釋階段的學(xué)習(xí)，教師給出信息與實(shí)驗(yàn)條件讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，充分了解控制變量法，進(jìn)行知識(shí)的遷移應(yīng)用，這是一個(gè)“精致”過(guò)程，讓學(xué)生更加透徹認(rèn)識(shí)控制變量法。同時(shí)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，了解催化劑以及濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。經(jīng)過(guò)精致—拓展階段，培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力。

（四）評(píng)價(jià)階段，培養(yǎng)自我認(rèn)知能力

【教師活動(dòng)】習(xí)題：

反應(yīng)A+3B=2C+2D 在四種不同條件下的反應(yīng)速率為：

(1)υ(A)=0.3mol/(L·s)

(2)υ(B)=36mol/(L·min)

(3)υ(C)=0.4mol/(L·s)

(4)υ(D)=0.45mol/(L·s)

該反應(yīng)速率的快慢順序?yàn)椋?/p>

【學(xué)生活動(dòng)】應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，解決問(wèn)題。

【設(shè)計(jì)理念】通過(guò)解決經(jīng)典習(xí)題，教師能了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。同時(shí)，學(xué)生也能通過(guò)此過(guò)程進(jìn)行自我評(píng)價(jià)。此評(píng)價(jià)階段可以培養(yǎng)學(xué)生的自我認(rèn)知能力。

結(jié) 語(yǔ)

本文借鑒美國(guó)的“5E”教學(xué)模式，以“化學(xué)反應(yīng)速率”一課為例，通過(guò)引入—暴露—解釋階段，培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)定量思維；通過(guò)探究—解釋階段，培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理能力；通過(guò)精致—拓展階段，培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)遷移能力；通過(guò)評(píng)價(jià)階段，培養(yǎng)學(xué)生自我認(rèn)知能力，在課堂上潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲地落實(shí)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。