徐星 展軍顏


【摘要】本文以選修4第二章第三節《化學平衡》教學為例,論述構建思辨型課堂教學模式的途徑,提出以有效思辨議題為載體,選取思辨源,尋找思辨點,以階梯性的關鍵問題為靶向,聚焦核心目標(思辨性思維),以達成度評價為手段評價思辨能力的發展。
【關鍵詞】關鍵問題 思辨型課堂 教學模式
【中圖分類號】G63 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2022)02-0138-04
《高中化學高考試題評價體系》中強調“重點考查化學學科核心素養”。《普通高中化學課程標準(2017年版2020年修訂)》中提出:“重視開展‘素養為本’的教學。”筆者認為,化學學科素養的培養重在課堂,因此要實現課堂轉型,探索課堂改革模式,實現核心素養的有效落地。
高中生正處于理性思辨能力發展的關鍵時期,教師應引導學生建立解決復雜的化學問題的思維框架;發現和提出有探究價值的化學問題,讓學生養成獨立思考、敢于質疑和勇于創新的精神,提高學生的理性與辯證思維能力。聚焦思辨型課堂教學契合當前核心素養指向的教育改革,有利于學生思維能力的深度發展,能夠較好地培育學生的獨立思考、敢于質疑、勇于創新等素質。
一、問題的提出
所謂“思辨”,《現代漢語詞典》中的解釋為“思考辨析”。如何構建思辨課堂、提升思辨能力是核心素養培養的關鍵。筆者認為,應以關鍵性問題為主線構建思辨型課堂。關鍵性問題一般是指某個領域內的核心問題,直接影響任務的達成及其效果。學生不斷經歷系列性、層次性的關鍵性問題識別,信息的搜集、辨析和編碼,創意的生成等問題解決核心環節,不斷生成新穎、有價值的“產品”,建立事物或知識之間的關聯。
例如,《化學平衡》這部分內容抽象難懂,對學生思維能力要求特別高,特別是其所蘊含著豐富的思辨思想。但是許多教師經常忽視思辨性思維的培養,沒有認識到思辨性思維發展與關鍵問題的設置相輔相成、互為依托的意義。因此,教師在教學實施過程中,應注重培養和發展學生思辨能力,選取思辨源,尋找思辨點,以具有階梯性的關鍵問題為靶向,引導學生會思、激思、辨思,促生新穎價值性的“產品”。
二、關鍵問題靶向下思辨型課堂教學的設計思路
現代教育的核心價值是在學習中發展學生的思辨能力,而學生思辨能力的培養重在課堂教學。本文從三個維度探索并構建關鍵問題靶向的思辨型課堂教學模式:一是依據學情和教學內容,選取有效的思辨議題作為思辨能力外顯化的載體源;二是依據思辨源,尋找思辨點,設計具有階梯性、層次性的關鍵性問題,抓住生成性問題有效轉化,把思維能力培養過程化;三是依據進階性問題對話機制,由淺層學習發展到深層學習,促進學生思辨創新力的提升,提高思辨效能,把思辨能力培養效果可視化。
三、關鍵問題靶向下思辨型課堂教學的案例分析
基于以上分析,筆者選取《化學平衡》為知識載體,抓住三個典型的思辨議題,針對關鍵問題靶向下思辨型課堂教學模式進行教學實踐。
思辨性議題一:化學平衡中的“定性”與“定量”
【例題1】反應SO2(g)+NO2(g)?SO3(g)+NO(g),若在一定溫度下,將物質的量濃度均為2 mol/L的SO2(g)和NO2(g)注入一體積固定密閉容器中,當達到平衡狀態時,測得容器中SO2(g)的轉化率為50%,試求:在該溫度下
(1)此反應的濃度平衡常數K。
(2)若SO2(g)的初始濃度增大到3 mol/L,NO2(g)為2 mol/L,則SO2轉化率變為多少?
【2016全國Ⅲ卷】28.(節選)煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大氣,采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時對煙氣進行脫硫、脫硝,回答下列問題:
(1)略。
(2)在鼓泡反應器中通入含有SO2和NOx的煙氣,反應溫度為323 K,NaClO2溶液濃度為5×10-3 mol·L-1。反應一段時間后溶液中離子濃度的分析結果如下表。
①②略。
③由實驗結果可知,脫硫反應速率
脫硝反應速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同,還可能是 ? ? ? ? ? ? ? ?。
師:(問題1)例題1反應的濃度平衡常數K為多少?
生:利用三段式計算出K為1。
師:(問題2)例題1中,若SO2(g)的初始濃度增大到3 mol/L,NO2(g)為2 mol/L,則SO2轉化率變為多少?
生:溫度不變,K值為定值,通過已算出的K,可計算出SO2轉化率為40%。
師:(問題3)例題1中,若SO2(g)的初始濃度增大到3 mol/L,NO2(g)為2 mol/L,則NO2轉化率變為多少?
生:60%。
師:(問題4)請同學們對比兩次SO2(g)和NO2(g)的投入量有何不同。
生:第一次為“均為2 mol/L”,第二次“SO2(g)的初始濃度為3 mol/L,NO2(g)為2 mol/L”,SO2的初始濃度不同,相當于第二次增大SO2的初始濃度。
師:(問題5)請同學們對比思考。對多種反應物(非固體或純液體)參加的反應,增加其中一種反應物濃度,本身轉化率降低,其他反應物的轉化率增大,即“它增本降”。從勒夏特列原理角度解釋。
(學生思考、質疑)
師:(問題6)請同學們思考2016新課標Ⅲ卷第(2)問的③小問。
生:大于,NO溶解度較低或脫銷反應活化能較高。
設計意圖:化學學科核心素養“證據推理與模型認知”中提出,能從定性與定量結合上收集證據,能通過定性分析和定量分析計算推出合理的結論。定性與定量分析是對研究對象進行“質”和“量”的分析,二者有效結合,將具體經驗層面的材料、信息、概念及其判斷等,經過由此及彼、由淺到深、由表及里的思維加工與辨析,上升到“應然”與“實然”判斷。議題的有效性、價值性較強。
然而,實際教學實施過程中,教師針對“多種反應物(非固體或純液體)參加的反應,增加其中一種反應物濃度,本身轉化率降低,其他反應物的轉化率增大”議題,采取的是定性分析(從勒夏特列原理角度解釋),甚至有的教師直接讓學生記住結論,不做任何解釋,忽略知識內化實施路徑,造成學生在該部分知識的學習上困難重重。
因此,筆者抓住議題中的“定性”與“定量”兩個思辨點,預設6個階梯式關鍵問題,問題引領學生親身經歷具體數據演算,由“量”到“質”;有效對話,關注生成性問題,引導學生合理質疑、反思甚至批判,由“質”辯“量”。促進學生理解勒夏特列原理中的“減弱”的內涵。在此基礎上,借助2016新課標Ⅲ卷第(2)問③小問的多種數據復雜情境,讓學生進一步學會分析思考、批判質疑、選擇決策,培養學生思維的廣度和深度。
思辨性議題二:勒夏特列原理中的“減弱”與“抵消”
【例題2】密閉容器中充入一定量的NO2,發生反應2NO2(g)?N2O4(g)△H=-57 kJ·mol-1。在溫度為T1、T2時,平衡體系中NO2的體積分數隨壓強變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是( ?)。
A. a、c兩點的反應速率:a>c