挖掘學科內涵 發展核心素養

須麗俐

摘 要：培養學生核心素養是我國教育課程改革的必然要求，是基礎教育的核心價值取向。本文介紹了基于化學核心素養的“影響化學反應速率的因素”的教學設計，以探究影響化學反應速率的因素為載體，以碰撞理論為依據，利用問題引導學生進行深度學習。注重探究式教學，體驗科學探究的過程，培養學生的學科核心素養。

關鍵詞：化學學科核心素養 實驗探究 化學反應速率

發展學科核心素養是增強國家核心競爭力、提升人才培養質量的關鍵舉措。基于學科核心素養的化學教育是提高學生綜合素質的主要手段，這就要求教師積極運用科學的方法和途徑，以育人為本培養符合社會需要的人才。本人以“影響化學反應速率的因素”一課為載體，利用問題引導學生進行高階思維過程，從而達到對學生化學學科核心素養培養的目的。

一、教學設計說明

本節課以生活中熟悉的化學反應作為切入點，引導學生判斷化學反應速率改變的原因、了解研究的意義、感悟化學知識與社會實際息息相關。通過投籃得到的啟示與微粒間的化學反應進行類比，運用有效碰撞理論幫助學生理解外因對化學反應速率的影響，培養學生宏觀辨識與微觀探析的學科核心素養。在外因如何影響化學反應速率這一教學環節中，以濃度為例通過問題設計引導學生設計方案，并分組進行實驗探究，了解科學探究的基本步驟，培養學生實驗探究與創新意識的學科核心素養。

二、教學實錄

1.情境引入：激活學生元認知，引發學生思考，激發學習興趣。

[教師提問]例舉生活中為了改變化學反應速率而采取的措施。

[學生活動]舉例：1.食物放冰箱2.葡萄酒中加二氧化硫

[教師活動]有的化學反應要加快如煉鋼、合成氨等，有的反應要減慢如鋼鐵生銹、食物變質，有了化學反應速率就可以根據實際需求調控化學反應快慢。——研究化學反應速率的意義

設計意圖：從學生熟悉的生活常識入手，引導學生思考生活中為了改變反應速率而采取的措施，進而引申到工業生產中調控化學反應速率快慢的意義，使學生了解研究化學反應速率的意義、明白本節課在生活生產中的價值。

2.原理探究

環節一：比較幾組化學反應，分析化學反應速率不同的原因。

[教師提問]比較下列每組化學反應的速率，并分析引起速率不同的可能原因：

1.鈉與冷水，鎂與冷水（熱水）2. 硫在空氣（氧氣）中燃燒3.加熱KClO3固體，不加入（加入）MnO2 4.塊狀（粉末狀）大理石與鹽酸反應.

[學生活動]學生分析并解釋原因：內因—決定化學反應速率的主要因素：反應物本身的性質。

外界因素：濃度、溫度、催化劑、固體表面積

物質間是否發生反應、反應速率快慢與否取決于物質本身具有的性質

設計意圖：通過內外因來分析使學生對概念有一個全面的認識。

環節二：猜測外在因素對化學反應速率的影響結果。

[教師提問]猜測外因如何影響化學反應速率？

[學生活動]學生討論并回答：濃度越大化學反應速率越快、溫度越高化學反應速率越快、加入催化劑化學反應速率加快、固體表面積越大化學反應速率越快。

設計意圖：引導學生主動思考培養良好的學習習慣。

環節三：運用有效碰撞理論分析外在因素影響化學反應速率的原因

[教師活動]碰撞理論：化學反應進行的條件是微粒之間必須發生碰撞，單位體積內微粒數越多，碰撞的幾率越高，化學反應速率越快。

[圖片展示]三張投籃圖片，學生分析原因。從投籃中得到靈感。

[學生活動]觀察圖片分析原因

[播放動畫]播放碘化氫分解反應微觀動畫，引導學生與投籃類比分析原因。

[學生活動]觀察動畫與投籃進行類比分析原因

[教師闡述]有效碰撞理論解釋外在因素影響化學反應速率的原因。

活化分子進行有效碰撞從而發生化學反應。

外在因素改變導致單位體積內活化分子數目發生變化決定單位時間內有效碰撞次數發生變化從而導致化學反應速率的快慢發生變化。

設計意圖：通過應用有效碰撞理論分析原因培養學生宏觀辨識與微觀探析的化學學科核心素養。

3.實驗驗證

運用控制變量法對“濃度如何影響化學反應速率”設計可行性實驗方案

設計實驗報告并分組實驗探究

（1）實驗方案設計

[教師提問]已知：Na2S2O3+H2SO4→Na2SO4+SO2 ?+ S↓+H2O

思考1： 探究“濃度對化學反應速率的影響”其他條件能否同時改變？

思考2：根據老師提供的實驗用品，控制的可變量、不變量有哪些？

思考3：將兩溶液混合的一剎那硫代硫酸鈉溶液濃度是否改變？

思考4：如何確保硫代硫酸鈉溶液濃度相同？

思考5：定量判斷化學反應速率快慢的標準是什么？如何判斷？

[學生活動]討論并回答

[師生小結]師生經過討論設計出完整的實驗方案。

設計意圖：通過學生自主設計探究實驗方案的方式不僅可以讓學生對這一知識點記憶深刻同時又在點滴中培養學生的實驗探究能力滲透實驗探究與創新意識的化學學科核心素養。

（2）實驗探究

[教師活動]指導學生分組實驗

[學生活動]學生根據所設計的實驗方案分組進行實驗探究。

交流討論：解釋數據，得出結論：濃度越大，反應速率越快。

碰撞理論解釋：濃度對反應速率的影響

[歸納小結]規律：其他條件不變，增大（或減小）反應物（之一或所有）的濃度，可以增大（或減小）化學反應速率。

設計意圖：引導學生經歷探究的全過程。讓學生主動體驗探究過程，在知識的形成、聯系、應用過程中養成科學的態度，獲得科學的方法。

三、教學反思與建議

本課教學中重點關注的是知識背后的內涵，通過對教學內容進行處理與加工，以層層推進的問題程序為線索、采用類比推理的方法，引導學生思維由表及里、由此及彼、由淺入深向縱深發展。運用碰撞理論宏微結合引發深度學習。通過提出猜測、自行設計實驗探究方案進而分小組進行探究實驗領悟自然科學的探究方法。在教學中以學科核心素養為中心，根據學生知識結構與認知水平，精心設計教學過程引導學生思考并關注知識背后的內涵，充分發揮學生的主體地位。利用化學學科特點讓學生體驗科學探究的過程、掌握解決問題的基本方法，真正將核心素養落實到具體地教學活動中去，實現其育人功能和價值。