凸显证据推理的教学设计案例研究

2023-08-19 07:09徐伟马愿愿
安徽教育科研 2023年21期
关键词:证据推理高中化学

徐伟 马愿愿

摘要:“化学反应的速率与限度”是典型地体现证据推理素养培养的内容,如何处理必修与选修之间内容的联系、凸显证据推理素养培养是在大单元教学中需要研究的内容。研究从真实的问题情境出发,以科学研究的一般过程为主线,重构内容设计,突出对证据推理素养的培养,以期为相应教学提供参考。

关键词:高中化学  证据推理  化学反应速率

一、问题提出

“化学反应的速率与限度”选自人教版高中化学必修二第六章第二节,其与选择性必修化学反应速率共同构成了化学反应速率的内容体系。近年来,有关“化学反应的速率与限度”的實践研究,有利用理论和数字化、传感器、控制变量等,进行实验的创新设计,也有厘清速率和平衡概念等疑难问题的研究。从教学设计角度来看,有研究复习课的教学,还有研究三重表征、必修、选修等不同视角的教学设计等。通过以上的梳理看出,已有的教学设计均基于老版教材和课程标准,能从必修、选修角度,基于学科核心素养角度去进行教学设计的研究还较少。

《普通高中化学课程标准(2017年版)》中对本节内容的要求是,学生能从化学反应限度和快慢的角度解释生产、生活中简单的化学现象,能描述化学平衡状态,判断化学反应是否达到平衡,能运用变量控制的方法探究化学反应速率的影响因素,初步解释化学实验和化工生产中反应条件的选择问题,并将“化学反应速率的影响因素”作为化学必做实验,建议运用实验事实、数据等证据素材,注重组织学生推论预测、设计论证等活动。这说明新版课程标准突出本部分对证据推理素养的培养,并提出了一些具体性的建议,这对必修部分“化学反应的速率与限度”的设计提供了有效指导。

二、设计思路

通过对新课标以及教材的研读,必修部分的“化学反应的速率与限度”主要包含速率概念、速率的影响因素,以及简单反应方向的判断内容。如何处理内容主题在必修和选修两个层面的衔接,是本节课设计的难点。研究力图实现在必修层面上的化学反应速率概念的建构,探寻化学反应速率影响因素的方式和方法,然后利用影响因素解决实际生产中遇到的问题。相关设计思路如图1所示。

三、设计过程

基于以上的设计思路,研究从凸显证据推理的角度来重构教学设计,其相关内容呈现如下。

(一)教学目标

1.通过熟知的化学现象和实例,了解化学反应速率的概念,知道浓度、温度和催化剂等条件对化学反应的快慢的影响,初步了解如何调控化学反应的快慢。

2.通过对熟悉的化学反应现象的分析,学会利用证据进行科学推理,感受研究化学问题的一般程序,了解半定量实验的研究方法。

3.通过自主设计化学反应速率影响因素的实验探究,初步学习设计半定量实验方案的能力,拥有严谨认真的科学态度和精神,体验成功的快乐。

(二)教学过程

如图1所示,教学过程按照科学研究的一般过程,分为六个环节(见表1)。

凸显证据推理的教学设计案例研究

四、教学特色与反思

本节课设计以生活中常见的各种牛奶保质期为情境导入,以科学研究的六个基本环节为引线来构建教学基本流程。在对“化学反应速率”概念的认识上,采用先定性学习,学习常见的化学反应速率影响因素,再给出概念,进行半定量的判断(不涉及计算)。这样就从难度上区分了必修和选修上难度的区别。在设计中,通过生活中常见的情境,以及设计实验找寻实验证据,来突出“证据推理”素养的培养。总之,学生证据推理素养的培养不是一蹴而就的,需要加强大单元设计,在整体中统筹规划素养的培养。

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责任编辑:赵潇晗

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