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        基于核心素養(yǎng)下的實(shí)驗(yàn)探究

        2021-01-21 20:04:13劉督蓮
        三悅文摘·教育學(xué)刊 2021年50期
        關(guān)鍵詞:探究實(shí)驗(yàn)

        劉督蓮

        關(guān)鍵詞:化學(xué)反應(yīng)速率;探究實(shí)驗(yàn);建構(gòu)模型

        一、教學(xué)設(shè)計(jì)思想

        傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)知識(shí)在課堂,內(nèi)化知識(shí)在課外(即先教后練);而探究課堂學(xué)習(xí)知識(shí)在課外,內(nèi)化知識(shí)在課堂(即先學(xué)后教)。本節(jié)內(nèi)容采用學(xué)生自主構(gòu)建、答疑解惑和遷移應(yīng)用的探究課堂的教學(xué)模式開展教學(xué),即學(xué)生課前通過教師提供的學(xué)習(xí)資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí),課堂上通過學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)和課堂測試進(jìn)行知識(shí)的內(nèi)化與評(píng)價(jià),從而達(dá)到教、學(xué)、評(píng)一體化。

        二、學(xué)生學(xué)情分析

        大多數(shù)學(xué)生知道控制變量法是要控制單一變量,在很多實(shí)驗(yàn)中見過控制變量法的應(yīng)用,但是學(xué)生對(duì)自變量和因變量的邏輯關(guān)系缺乏理解。在目的明確的前提下會(huì)調(diào)動(dòng)某一變量、卻不能自如地控制其他變量。能參照教材或教師提供的藥品機(jī)械地設(shè)計(jì)出“對(duì)比實(shí)驗(yàn)的方案”,而不是從調(diào)“單一變量”、控“其他變量”的思維視角進(jìn)行設(shè)計(jì)。所以,能設(shè)計(jì)出對(duì)比實(shí)驗(yàn)的方案并不能證明學(xué)生學(xué)會(huì)了自如應(yīng)用控制變量法。在新課標(biāo)的背景下,課堂教學(xué)的核心任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng),而素養(yǎng)的落實(shí)則是通過開展有效的核心活動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。

        三、教學(xué)目標(biāo)

        1.新舊兩版《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)該內(nèi)容教學(xué)要求對(duì)比,舊課標(biāo)《化學(xué)反應(yīng)原理》(選修四)知道化學(xué)反應(yīng)速率的定量表示方法,通過實(shí)驗(yàn)測定某些化學(xué)反應(yīng)的速率。認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)速率在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。

        新課標(biāo),《化學(xué)反應(yīng)原理》(選擇性必修1)知道化學(xué)反應(yīng)平均速率、知道化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法,通過實(shí)驗(yàn)探究表示方法,了解測定化學(xué)反應(yīng)速率的簡單方法。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。

        2.教學(xué)的核心功能與價(jià)值分析。依據(jù)“新課標(biāo)”可知,要以“實(shí)驗(yàn)探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素”為本節(jié)教學(xué)的核心活動(dòng),但更重要的任務(wù)是要讓學(xué)生“學(xué)習(xí)運(yùn)用變量控制方法研究化學(xué)反應(yīng)”。引導(dǎo)學(xué)生形成對(duì)控制變量法的認(rèn)識(shí)、初步學(xué)會(huì)運(yùn)用控制變量法研究化學(xué)反應(yīng),構(gòu)建出“反應(yīng)規(guī)律的探究實(shí)驗(yàn)”的認(rèn)識(shí)模型,從而培養(yǎng)學(xué)生解決這一類問題的模型認(rèn)知的核心素養(yǎng)。

        四、核心素養(yǎng)目標(biāo)

        1.宏觀辨識(shí)與微觀探析:通過實(shí)驗(yàn),從宏觀上認(rèn)識(shí)外界因素影響化學(xué)反應(yīng)速率的規(guī)律,并能從活化分子的有效碰撞等微觀的角度進(jìn)行分析解釋。

        2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知:建立分析探究外界因素影響化學(xué)反應(yīng)速率的思維模型

        3.科學(xué)探究:通過定性與定量研究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,提高設(shè)計(jì)探究方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的能力。

        五、學(xué)習(xí)目標(biāo)

        1.了解活化能的含義,會(huì)用活化能理論解釋化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素。

        2.了解測定化學(xué)反應(yīng)速率的簡單方法。并能自行設(shè)計(jì)和實(shí)施實(shí)驗(yàn)。

        3.通過實(shí)驗(yàn)探究,掌握外界條件(濃度、溫度)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律及實(shí)質(zhì)。并學(xué)會(huì)從調(diào)“單一變量”、控“其他變量”的思維視角進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思想。

        六、活動(dòng)設(shè)計(jì)

        環(huán)節(jié)一:課前任務(wù)設(shè)計(jì)

        教師活動(dòng)1

        指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主預(yù)習(xí)選修四第二章第二節(jié)《影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素》

        指導(dǎo)學(xué)生借助智能手機(jī)光線傳感器及App靈敏測定光強(qiáng)數(shù)據(jù),進(jìn)行測定反應(yīng)速率。

        學(xué)生活動(dòng)1

        閱讀教材2-4頁,寫出有效碰撞、活化分子、活化能的定義。

        閱讀教材20頁,嘗試用碰撞理論解釋其他條件相同時(shí),為什么增大反應(yīng)物的濃度會(huì)是反應(yīng)速率增大?升高溫度會(huì)使化學(xué)反應(yīng)速率加快?

        活動(dòng)意圖:自主閱讀教材,掌握有效碰撞、活化分子、活化能的概念。培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和獲得有效信息的能力。嘗試?yán)弥悄苁謾C(jī)輔助化學(xué)實(shí)驗(yàn),為探究教學(xué)提供多種可能性。

        環(huán)節(jié)二:課堂任務(wù)設(shè)計(jì)

        教師活動(dòng)2

        (1)實(shí)驗(yàn)探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。(2)現(xiàn)在提供2個(gè)化學(xué)反應(yīng)以供選用,并準(zhǔn)備了相應(yīng)的試劑。

        0.01mol/LKMnO4溶液 0.02mol/LKMnO4溶液

        0.1mol/L H2SO4溶液 0.5mol/L H2SO4 溶液

        0.1mol/LH2C2O4 0.2mol/LH2C2O4 溶液

        0.1mol/LNa2S2O3 溶液 ?蒸餾水 熱水、秒表。(1滴管=2ml)

        學(xué)生活動(dòng)3

        (1)4人小組討論,利用控制單一變量法,探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

        (2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),用試管圖的形式呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)方案并填寫在學(xué)案上。

        (3)實(shí)施實(shí)驗(yàn)并及時(shí)收集、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及時(shí)間。

        活動(dòng)意圖:通過自主選擇有代表性的研究對(duì)象,理解反應(yīng)規(guī)律的探究實(shí)驗(yàn)與具體物質(zhì)性質(zhì)的探究實(shí)驗(yàn)的不同,通過兩組影響化學(xué)反應(yīng)速率因素的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用控制變量的思想方法設(shè)計(jì)和實(shí)施對(duì)比實(shí)驗(yàn)的能力。

        參考文獻(xiàn):

        [1]楊英,胡倩,張瑞琪. 在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)——平行板電容器電容教學(xué)的創(chuàng)新[J]. 湖南中學(xué)物理,2020(06).

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