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[摘要]本文探讨的是人教版第二册化学反应速率的影响因素的教学问题,从知识系统来看,化学反应速率的影响因素的学习在中学分三个阶段,初三是感性认识,高一是理性认识(定性认识),高二是定量定性认识,学生从而形成化学反应速率的系统认识。本人认为人教版第二册本节课的教学重点应该是通过实验探究影响化学反应速率的因素,帮助学生建立“利用变量控制方法研究化学反应”的模型,进而发展学生的证据推理和模型认知能力。本文从教学设计的角度探讨控制变量法、模型建构在本节课的教学意义。
[关键词]模型建构;控制变量法;化学反应速率的影响因素
一、教学主题内容及教学现状分析
(一)教学主题内容
本节课内容是人教版第二册第六章第二节中化学反应速率的影响因素,从知识系统来看,在中学三个阶段都有涉及影响化学反应速率的因素的学习,但初三只是感性认识,到高一第二册就上升到了理性认识(定性认识),认识各影响因素对化学反应速率影响的一般规律。再到高二选择性必修1中就螺旋上升到定量定性认识,微观探析影响化学反应速率的原理(碰撞理论),学生从而形成化学反应速率的系统认识。
根据课标要求:“通过实验探究影响化学反应速率的因素,认识化学变化是有条件的,学习运用变量控制方法研究化学反应,了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。”
我认为本节课的教学重点应该是通过实验探究影响化学反应速率的因素,帮助学生建立“利用变量控制方法来研究化学反应”的模型,进而发展学生的证据推理和模型认知能力。
(二)教学现状分析
1.文献分析
通过中国知网下载了与第二册影响化学反应速率的因素教学密切相关的近几年文章共30篇,经过综合分析发现,国内研究者对影响化学反应速率的因素的研究主要可分为4类:一是基于某种理念下的教学设计和反思;二是关于因素探究的实验改进和创新;三是国内外各学段中出现的影响化学反应速率的因素的教材分析和对比研究;四是关于控制变量法的理论和应用研究。而关于利用本课题去建构教学模型的研究暂时没有,多数都是提出学习和应用控制变量法的注意事项等。
例如:深圳夏时君老师的《控制变量法在高中化学探究中的运用》,,文章中就从铝片分别和稀盐酸、稀硫酸反应探究案例中总结出教学时一要注意控制变量法基本概念辨析,二要注意控制变量法的基本原则解析,三要注意基本方法分类,四要注意实施探究设计。
深圳王宇宙老师的《刍议控制变量法在化学探究教学中的应用》,文章中提出要把控制变量法作为一种科学的方法论来指导探究教学,要帮助学生理解变量的概念,建立控制变量的初步意识,让学生掌握控制变量法的精髓——确立探究对象、寻找可控制的变量和不变量。对于可能存在的变量,要设计一些学生容易忽略,同时又能让他们进行思考的问题,从而引起其注意,并激发他们的求知欲和表现欲。
2.本校学生学习现状分析
我校属于广州5类学校,学生基础较弱,虽然在初中已经接触过温度、催化剂对反应速率的影响,但是都是初步的感性认识,有部分学生对影响因素仍然有错误认识或者模糊认识,例如:不一定所有化学反应升高温度速率都会加快,认为总会有特例。又如水为混合物,改变水的体积其浓度会发生改变。这些错误的认识会严重阻碍后面知识的建构与思维能力的进阶。
而且实验教学对多数同学来说都是更喜欢看热闹、看现象,而忽略了仔细观察、对比分析。在操作过程中也只是看步骤、机械操作,忽略了探究原理以及思考实验方法的应用和迁移。长期下来不仅没有训练良好的实验操作基础,更没有培养到科学探究的能力。
二、教学思想与创新点
本节课内容学生在初中已经有过简单的接触,而且温度、催化剂、浓度等因素对化学反应速率的影响也并不十分深奥难懂,学生结合生活经验基本都能判断出来。所以教材上关于温度、催化剂的两个探究性实验如果直接叫学生按课本说明操作,就更像是在做验证性实验。所以要想利用此课题提升学生的科学探究能力,就应该设法让学生利用控制变量法原则去尝试设计实验探究,进而为学生建构利用控制变量法研究化学反应的基本模型。
首先我通过Vc泡腾片的探究实验方案设计来诊断和初步建构利用控制变量法研究化学反应的基本模型,利用填写图表的形式来引导学生掌握控制变量法的设计原理,进而探究出温度、固体表面积对反应速率的影响规律。
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