新高考背景下高中化學課堂教學案例研究

張迎紅 劉娟

【摘要】基于學科核心素養(yǎng)的高中化學教學承擔著使學生完成知識積累和素質(zhì)提升的雙重任務，新課程背景下的新高考更加強調(diào)對學科核心素養(yǎng)的考查?；瘜W是以實驗的方式幫助人們認識物質(zhì)世界的科學，分析實驗細節(jié)，做好拓展性實驗，充分探究其承載的價值功能是化學教師的責任。本文通過對高中化學課堂教學的一節(jié)教學案例的反思，研究課堂教學中“怎樣使傳授知識的過程成為幫助學生建構(gòu)認知模型、掌握科學研究方法、形成學科素養(yǎng)的過程”，要做好對教材實驗的挖掘，善于運用探究性實驗，尤其要研究實驗細節(jié)，關(guān)注實驗中“非關(guān)鍵”現(xiàn)象，構(gòu)建以“探究性實驗”為主線的課堂教學，通過對教材實驗進行合理選擇和深層次挖掘，提升教師的專業(yè)素養(yǎng)，提升學生的高階思維，從而提高高中化學課堂教學的有效性。

【關(guān)鍵詞】學科核心素養(yǎng) 探究性實驗 深度教學

1. 問題的提出

普通高中課程標準實驗教科書化學選修4《化學反應原理》第二章第二節(jié)《影響化學反應速率的因素》有一段話“化學反應速率與分子間的有效碰撞頻率有關(guān)，因此所有能夠改變內(nèi)能、運動速率、以及碰撞幾率的方法，都可以用來改變、控制反應的速率?！薄４呋瘎瘜W反應速率的影響眾所周知，那么，催化劑對化學反應速率的影響是什么原因引起的呢？它具有怎樣的特性呢？在高中化學課堂教學中如何研究“催化劑對化學反應速率的影響”呢？

2. 對課標和教材的解讀

2.1 對課標的解讀

2017版普通高中課程標準（化學）中，分別在必修課程主題3《物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎及化學反應規(guī)律》和選擇性必修課程《模塊1 化學反應原理》之主題2《化學反應的方向、限度和速率》分兩部分對“影響化學反應速率的因素”的教學進行了說明：必修課程中的內(nèi)容要求是“……通過實驗探究影響化學反應速率的因素。認識化學變化是有條件的，學習運用變量控制方法研究化學反應……”，對學業(yè)要求是“能運用變量控制的方法探究影響化學反應速率的因素”;選擇性必修課程對這部分內(nèi)容進行了更為深入的提示，內(nèi)容要求有“通過實驗探究，了解溫度、濃度、壓強和催化劑對化學反應速率的影響。知道化學反應是有歷程的，認識基元反應活化能對化學反應速率的影響?！薄ⅰ爸来呋瘎┛梢愿淖兎磻獨v程，對調(diào)控化學反應速率具有重要意義?！保o出的教學提示教學策略有“結(jié)合具體實例，使學生認識到化學反應是有歷程的;結(jié)合具體數(shù)據(jù)，使學生認識到活化能對化學反應速率的影響;”，給出的教學提示情境素材建議有“……氨氧化制一氧化氮反應中的催化劑的選擇性作用;催化劑研究與諾貝爾獎;……”，對學業(yè)要求是“能用一定的理論模型說明外界條件改變對化學反應速率的影響”、“能運用溫度、濃度、壓強和催化劑對化學反應速率的影響規(guī)律解釋生產(chǎn)、生活、實驗室中的實際問題，能討論化學反應條件的選擇和優(yōu)化?！?/p>

2.2 對教材的解讀

人教版選修4《化學反應原理》“影響化學反應速率的因素”一節(jié)，就“催化劑對化學反應速率的影響”主要設計了兩個方面的教學內(nèi)容：1、以初中化學知識“MnO2可催化加快H2O2的分解”為起點，設計實驗進行驗證，幫助學生形成“催化劑能加快化學反應速率”的基礎認知;運用已學過的“有效碰撞理論”對實驗現(xiàn)象進行微觀解析，建構(gòu)“催化劑影響化學反應速率”的理論認知模型。教材中所設計的實驗共有四個：【實驗 2-4】MnO2催化劑加快H2O2的分解速率和三個“科學探究”?！緦嶒?2-4】是導引實驗;科學探究1、相同體積、相同物質(zhì)的量濃度的FeCl3和CuSO4溶液加入相同體積和濃度的H2O2溶液中，探究不同催化劑對H2O2分解速率的影響;科學探究2、以KMnO4和H2C22O4的反應為例研究自催化反應;科學探究3、探究稀硫酸、唾液等不同催化劑對淀粉水解的催化效果。

分析教材不難發(fā)現(xiàn)，“科學探究3”和“科學探究1”的實質(zhì)是相同的，都是研究不同催化劑對化學反應速率的影響，其知識的學科價值是等同的;“科學探究2”中的自催化反應是催化劑影響化學反應速率的一種具體表現(xiàn)，與“科學探究1”仍屬同層知識，達成的學習效果是等同的。而所有的這些實驗都沒有直接就催化劑影響化學反應速率的本質(zhì)原因作出揭示，也沒有對催化劑的特性給出例證。我們知道，催化劑對化學反應速率影響的本質(zhì)——改變了反應的路徑則較難認知，而用碰撞理論模型從微觀角度分析這種影響的本質(zhì)需建立于對“催化劑參與反應”的認知基礎之上，因此，對“催化劑參與反應”的宏觀表征應為突破教學難點的關(guān)鍵。

3. 對教學案例的研究與改進

基于上述對課標和教材的分析，結(jié)合學生的認知水平和教學實際，我們可以對教學內(nèi)容重新整合并進行結(jié)構(gòu)化設計。以實驗探究為主要形式，從“問題的發(fā)現(xiàn)，形成認知;問題的拓展，形成規(guī)律;問題的深化，探究本質(zhì);問題的延伸，拓展應用。”四個逐級提升的環(huán)節(jié)實施課堂教學，幫助學生建構(gòu)完整的認知體系，形成宏觀辨識與微觀探析、證據(jù)推理與模型認知、科學探究與創(chuàng)新意識等化學學科核心素養(yǎng)。我們要發(fā)揮學科特點的優(yōu)勢，有效運用探究性實驗手段實施教學，對高中化學教學中提升學生深層次的認知能力、形成學科核心素養(yǎng)，對落實高考“立德樹人、服務選拔、導向教學”的指導思想具有非常重要的意義。

4. 結(jié)論

反思高中化學《化學反應原理》的教學實踐，我們應當善于運用探究性實驗，尤其要關(guān)注“非關(guān)鍵”現(xiàn)象和研究實驗細節(jié)，做好對教材實驗的挖掘?！胺顷P(guān)鍵”現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是我們的淺層認知造成的定勢思維，對教材實驗進行合理選擇和深層次挖掘，分析實驗細節(jié)，做好拓展性實驗，充分探究其承載的價值功能，對教師的專業(yè)素養(yǎng)提升和加強學科深度教學，對提升學生的高階思維都是一種很好的實踐。為此，我們可以多多嘗試以“探究性實驗”為主線的課堂教學。要做好這件事，教師要不斷積累實驗素材、加強自身的實驗能力、提升實驗素養(yǎng);教師必須經(jīng)常研究課程標準，熟悉教學和評價目標，對教材中的隱性素材進行充分研究和深入挖掘?qū)⒔虒W內(nèi)容進行有效整合。

參考文獻：

[1]人民教育出版社.普通高中課程標準實驗教科書.化學選修4.化學反應原理[M].北京：人民教育出版社.2010

[2]華彤文，王穎霞，卞江，等.普通化學原理（第4版） [M].北京：北京大學出版社.2013.

[3]朱開群.基于深度學習的“深度教學”.上海教育科研.2017，12.