基于“3×n問題解決教學(xué)范式”的“壓強(qiáng)平衡常數(shù)”概念教學(xué)設(shè)計

楊瑩瑩

一、問題的提出

人教版和魯科版高中化學(xué)選擇性必修1教材中對化學(xué)平衡常數(shù)概念的論述只有關(guān)于濃度平衡常數(shù)而沒有壓強(qiáng)平衡常數(shù)的內(nèi)容，高中化學(xué)教師一般都是在高三復(fù)習(xí)時碰到相關(guān)高考題時就題解題，筆者認(rèn)為很有必要在高二化學(xué)平衡常數(shù)概念新授課階段就引入壓強(qiáng)平衡常數(shù)概念，建構(gòu)學(xué)生基本的解題思維模型，從而讓學(xué)生降低高三時對該類題型的畏懼感。

二、相關(guān)理論與實踐研究綜述

錢揚(yáng)義教授團(tuán)隊構(gòu)建的中學(xué)化學(xué)研究型教學(xué)的二維教學(xué)范式——“3×n問題解決教學(xué)范式”給“素養(yǎng)為本”的概念教學(xué)提供了一個很好的教學(xué)模板。“3×n范式”中的“3”表示該教學(xué)范式的教學(xué)模式維度上的3個模塊：在情境中提出問題一在活動中解決問題一在應(yīng)用中評價問題。“3×n范式”中的“n”則表示該教學(xué)范式中的n個教學(xué)環(huán)節(jié)。“3×n范式”使課堂結(jié)構(gòu)更清晰，使學(xué)生高效集中地進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)，有助于提高學(xué)生將所學(xué)化學(xué)知識靈活應(yīng)用于實際問題解決的能力，提高教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成度，落實學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。該文對壓強(qiáng)平衡常數(shù)概念的建構(gòu)采用了“3×n問題解決教學(xué)范式”，通過在情境中提出問題、在活動中解決問題、在應(yīng)用中評價問題形成“3×4問題解決教學(xué)范式”，每個問題都包括1條“線”和1條“鏈”，線與線、線與鏈以及鏈與鏈都存在邏輯關(guān)聯(lián)，如圖1所示。

三、研究目標(biāo)

1.知道總壓、分壓概念以及總壓與分壓的關(guān)系。

2.能使用對比、歸納、概括的方法推導(dǎo)壓強(qiáng)平衡常數(shù)的表達(dá)式，能辨析濃度平衡常數(shù)和壓強(qiáng)平衡常數(shù)的異同。

3.通過概念的建構(gòu)和習(xí)題的練習(xí)，對所獲得的事實與證據(jù)進(jìn)行歸納，初步形成壓強(qiáng)平衡常數(shù)計算的思維模型。

四、教學(xué)過程

1.在情境中提出問題

[引入]以合成氨為情景線，介紹合成氨工業(yè)的地位、重要性以及我國合成氨工業(yè)的地位，通過視頻帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)合成氨工廠。

[視頻]主要內(nèi)容：云南新聞聯(lián)播的一則視頻《云天化工集團(tuán)天安化工合成氨裝置實現(xiàn)“百日紅”》，抓住視頻中“工程師用電腦實時監(jiān)控合成氨罐的壓力”作為課的情景引入。

2.在活動中解決問題

環(huán)節(jié)一：走進(jìn)合成氨工業(yè)

問題1 合成氨工業(yè)：