肖云益
苍南县金乡高级中学 325805
摘 要 培养学生的化学核心素养,力求使每一位学生都能适应个人终身发展和社会发展的需要,这是顺应时代发展的需要。本文以“影响化学反应速率的因素”教学实践为例,探究如何在课堂教学中推动核心素养的实践落实,使化学核心素养落地生根。
关键词 化学学科 核心素养 教学设计 影响化学反应速率的因素
2016年9月,《中国学生发展核心素养》正式发布。在这一背景下,核心素养已经成为我国基础教育关注的热点和必然趋势。高中课程包括化学学科也就必然要逐步走向培育核心素养的教学,实现培养“全面发展的人”的育人目标[1]。课堂教学是发展学生学科核心素养的主阵地,本文以苏教版《化学反应原理》中“影响化学反应速率的因素”的课堂教学为例,阐述如何在教学实践过程中充分发展化学学科核心素养。
1 学科核心素养概述[2]
学科核心素养是学科育人价值的集中体现,是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。高中化学学科核心素养是高中学生发展核心素养的重要组成部分,是学生综合素质的具体体现,反映了社会主义核心价值观下化学学科育人的基本要求,全面展现了化学课程学习对学生未来发展的重要价值。
化学学科核心素养包括“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”“科学精神与社会责任”。这5个方面各有侧重,相辅相成。将化学知识与技能的学习、化学思想观念的建构、科学探究与问题解决能力的发展、创新意识和社会责任感的形成等多方面的要求融为一体,体现了化学课程在帮助学生形成未来发展需要的正确价值观念、必备品格和关键能力中所发挥的重要作用。
2 教材分析
“影响化学反应速率的因素”选自苏教版普通高中课程标准实验教科书选修《化学反应原理》专题2第一单元化学反应速率的第二节课,在设计过程中我按照目前关于化学学科核心素养的要求,重新审视教材内容,挖掘学科核心素养价值,完成有效的教学活动设计,通过课堂教学实践,达到培养化学学科核心素养的目的。
教材是学生学习的重要文本,“影响化学反应速率的因素”这节课分两个课时,本节课主要讲影响化学反应速率的内因与外因和碰撞理论、过渡态理论两大内容。从教材上讲,“影响化学反应速率”既是前一节 “化学反应速率”的延续,也为后面“化学平衡”内容作铺垫, 在知识体系中起着承上启下的作用。从教学内容来看,“影响化学反应速率”的重点是影响化学反应速率的外因的探究,而“影响化学反应速率”的实验看不见也摸不着,无疑给学生学习增大了难度。为了突破这个重点,笔者设计了浓度、温度、催化剂的实验。学生在实验的探究任务活动中获得“科学探究和创新意识”的化学学科核心素养发展。引导学生知道可以通过分析、推理等方法理解碰撞理论和过渡态理论,建立认知模型,并能运用模型解释化学现象,突破教学的难点。
3 基于化学学科核心素养的课堂教学设计
“影响化学反应速率的因素”教学设计以“面向全体学生,提高学生化学科学素养”为教学宗旨,依据学生的实际情况,采取教师为主导、学生为主体的教学模式。通过教学整体设计,实现深度学习,运用导学案问题的层层递进,发展核心素养。
3.1 教学重、难点
重点:影响化学反应速率的外因(浓度、温度、催化剂等)
难点:运用有效碰撞理论、过渡态理论解释影响反应速率的实质
3.2 教学过程设计与分析
环节1回忆影响反应速率快慢的因素
教师活动 学生活动 设计意图
[图片投影]鸟巢、塑料袋
[提问]生活中,有许多反应需要加快反应速率,有的则需要控制条件减慢反 应 速率。我们就知道了,学习反应速率的目的是为了什么? 思考、回答 通过生活中常见的实例引入教学,让学生切实感受到化学反应速率问题就在我们身边,从而激发学生的兴趣和求知欲。
[提问]如果要改变反应速率,就要知道有那些因素影响了反应的速率。请同学们阅读课本35页,讨论一下我们以前学过的、用过的和日常生活中,哪些因素影响反应速率? 讨论、回答:
温度、浓度、压强、表面积、催化剂…… 激活学生的认知结构,唤醒
学生已有的知识储备解决问题。
[追问] 还有没有其他的因素呢?
[演示实验] 已经称量好的等量的镁片和锌片,然后我们滴入等量的盐酸,看一下现象。 观察、思考、回答:
相同的因素:压强,温度,浓度
不同的因素:金属的活泼性
环节2实验探究影响反应速率的因素
[归纳]我们来总结一下我们刚才举例说明的压强、温度、浓度、这些我们讲之称为外因,而物质本身的性质,我们称之为内因,内因是主要的决定因素。这节课我们主要来学习,浓度、压强、催化剂对化学反应速率的影响。 在探究反应速率的
影响因素时, 借助哪些现象
可以比较反应速度的快慢? 通过对比溶液颜色发生变化所需的时间,生成沉淀所需的时间,固体消失的时间,产生气泡的快慢,单位时间内产生气体的体积大小…… 为后面引出定量实验做铺垫
[过渡]大家回答得非常好。
刚才已经有同学说了,浓度越大,反应速率越快,有了这个设想,我们应该用实验来验证。我们先来看下有关浓度的实验。请大家认真阅读课本35页浓度对反应速率的影响,完成活动探究一,然后完成学案上内容。
学生通过小组合作完成实验并分享实验成果。得出结论:反应物的浓度大,反应速率快;反应物的浓度小,反应速率慢
在实验探究过程中,学生通过小组合作完成实验、观察实验现象、记录实验结果。培养了学生动手能力、合作能力、观察能力、语言能力,而这些都是发展学生“实验探究”核心素养的关键。
已知2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4
==K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑在高锰酸钾酸性溶液和草酸反应时,发现开始一段时间,反应速率较慢,溶液褪色不明显;但不久突然褪色,反应速率明显加快。
(1) 针对上述实验现象,从影响化学反应速率的因素看,你的猜想可能是 的影响。
(2)若要证明你的猜想,请简述你的实验方案。 学生分组讨论决定将检验的因素,设计实验方案并进行实验,完成导学案内容,最后汇报实验结论。
帮助学生归纳总结 分组汇报小结得出温度、浓度和催化剂三种因素对化学反应速率的影响 激活学生的认知结构构建 知识体系
环节3用碰撞理论和过渡态理论解释影响反应速率的原因
[过渡] 我们这节课学习的内容增大浓度,升高温度、加入催化剂都可以加快反应速率,是否存在什么理论可以解释这些想象,请同学们阅读课本36页,回答
交流与讨论一用碰撞理论简单解释浓度、温度对反应速率的影响
①什么样的碰撞才能使反应发生?
②什么是有效碰撞?有效碰撞的条件是什么?
③什么是活化分子?
如何用碰撞理论简单解释浓度、温度对反应速率的影响?
学生阅读有效碰撞理论
理解三个核心概念:
1. 有效碰撞
2. 活化分子
3. 活化能
思考活化能大小与活化分子数的关系 由宏观到微观,学生可以通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系,揭示现象的本质和规律。
[过渡] 请同学们阅读课本38页用过渡态理论简单解释使用催化剂加快化学反应速率的原因。
学生阅读学习过渡态理论并解释催化剂加快化学反应速率的原因 利用有效碰撞理论和过渡态理论从微观角度解释已经得出的实验事实,会使学生获得用所学知识解决实际问题的成就感,从对知识的感性认识上升到理性认识,从而避免了机械记忆,加深了对
新知识的理解。
参考文献
[1]谭永平. 从发展核心素养的视角探讨高中化学必修内容的变革[J]. 课程.教材.教法,2016,(07):62-68.
[2]李俊.普通高中化学课程标准[M].人民教育出版社,2017:3-5
[3]房宏.中学化学核心素养的构成体系与培养策略[J].中小学教师培训,2016:(6)5-8