促進化學認識發展的高中化學概念教學策略

陳建

摘 要：本文通過分析化學反應速率概念在促進學生認識發展的功能價值，提出了創設真實學習情境，注重實驗探究和應用問題鏈的教學模式等教學策略促進學生對化學反應的認識發展。

關鍵詞：認識素養 化學反應速率 教學策略

普通高中《化學課程標準》指出高中化學教育以培養化學素養為主旨，立足于學生適應現代生活和未來發展的需要。所以化學教育應注重培養學生的化學素養，使學生更好的認識物質世界。而就目前高中化學教學的實際情況看，對化學素養的培養和發展不容樂觀，大部分還是應試教育，更多的是對化學知識的認知，強調學生對化學知識的識記，看重學生的成績，忽略了學生化學素養的培養。

一、 “化學反應速率”在促進學生認識發展具有的功能價值

1.促進學生建立對化學反應認識的新視角

化學反應速率概念的建立，使學生對化學反應有了更深的認識，建立對化學反應認識的新視角。原來學生對化學反應的認識是宏觀上化學反應有新物質生成，發生物質變化，化學反應有的放熱，有的吸熱，有能量變化。微觀上知道化學反應是原子的重新組合。學了化學反應速度概念后，感性認識到化學反應有的快有的反應很慢。還可以定量地表示化學反應速率。如：N2+3H2 2NH3反應，若一種情況氫氣每分鐘減少了0.5mol/L，另一種情況氫氣每分鐘減少0.25mol/L，知道化學反應速率前者大于后者。這樣使學生對化學反應的快慢的認識實現了由理性到感性，由定性到定量的轉化，使學生建立了對化學反應認識的新視角。

2.促進學生對化學反應可調控的認識發展

在沒有學習化學反應速率概念之前，學生只認識到通過隔離反應物、見光受熱易分解的物質保存在棕色試劑瓶并放在陰涼處等控制化學反應。學了化學反應速率后，學生認識到反應物濃度、溫度、催化劑、反應物的接觸面積等因素會影響化學反應速率。我們可根據需要通過改變這些條件來調控化學反應為我們人類服務。如：工業合成氨，生產硫酸中SO2轉化為SO3等可通過尋找合適的催化劑來加快反應速率以提高產量。對于鋼鐵的腐蝕、食物的腐敗等化學反應可以通過改變外界條件也減慢反應速率。這些認識大大地激發了學生學習化學的興趣。今后面對一些化學反應會能動的去分析化學反應的快慢，自主地想到怎么來調控該化學反應。如：要消除汽車排出的尾氣（含NO和CO有毒氣體）對空氣的污染，學生能認識到能否用一種催化劑把這兩種有毒氣體轉化為無毒物質。通過學習學生還認識到，化工生產中大多數反應使用了催化劑。尋找高效果催化劑一直是化工生產和科學研究的重要課題。因此干預和調控化學反應速度在實踐中具有十分重要的意義。

3.促進學生對生活中實際現象和問題的解釋分析。

通過化學反應速率的學習，學生對于生活中遇到的實際問題的解釋分析能力得到發展。如食物在冬天保質期時間長，溶洞中石筍、石柱形成的原因，煉鐵廠的鐵礦石投入煉鐵爐前要粉碎礦石，使之變成粉末狀等現象的解釋。從只知道有這種現象（或要這樣做）到能解釋（知道為什么這樣做）的轉化。如：石油泄露到大海里，用化學方法怎么處理？原來學生只會想石油是否會分解？學了化學反應速率之后會考慮能否使用催化劑去實現。同時也使學生感受到化學跟我們生產、生活的密切聯系。

4.促進學生對探究實驗設計思路和方法的認識的發展。

學生通過“對化學反應速率的影響”等探究活動，培養了學生設計半定量實驗方案的能力。如：用表面積大致相同的鐵片分別與0.5mol/L的鹽酸、3mol/L的鹽酸反應；用3%過氧化氫溶液分別加入二氧化錳、三氯化鐵；設計對比實驗來探究反應物濃度對反應速度的影響，及不同催化劑（Mn02、FeCl3）用反應速率的影響。通過實驗現象的分析判斷反應的快慢，判斷不同催化劑對反應的影響不同。利用對比實驗現象的觀察、分析、比較來判斷化學反應的區別。

二、發展學生認識素養的“化學反應速率”教學策略

已有的研究表明科學知識具有認識功能，學生是否了解或學過與“化學反應速率”相關的知識，對學生能不能建構相應的科學認識有重要影響，所以要發展學生認識素養，在明確了“化學反應速率”概念的認識功能價值后，要了解學生對該概念的已有認識，再厘清學生對“化學反應速率”認識發展的思路。最后確定教學策略。

1.學生對“化學反應速率”的已有認識

化學反應速率屬于對化學反應的認識。對于化學反應學生知道不僅有物質的變化（生成新物質），還有能量的變化（放熱、吸熱）。從自然界、生活中及學過化學反應得知一些反應有的快有的很慢；不同物質與同一物質反應現象不同（快慢不同），化學反應的快慢會受一些外界因素的影響。如：食物在夏天變質的快，在冬天變質的慢。初中化學中了解到硫在純氧中燃燒的火焰比它在空氣中燃燒時更明亮。但學生的這些認識大多是零散的孤立的不系統，不能解釋其原因。

2.學生對“化學反應速率”認識發展過程

學生對“化學發展速率”認識發展，先要建立起對“化學反應速率”概念的本體知識認識，進而應用“化學反應速率”知識解釋、解決日常生活、自然界中的一些現象和問題。使學生對化學反應的認識，逐漸從孤立到系統，對定性到定量的轉變。由對化學反應可調控使學生了解到化學知識對生產、生活的應用。首先學生通過觀察圖片、視頻感性認識到化學反應有快有慢，再借助物理上物體運動速率的表示方法建立“化學反應速率”概念，“化學反應速率”的定量表示方法，掌握該概念的本體知識。其次通過設計探究影響化學反應速率因素實驗，學生掌握不同物質與同一物質反應時反應速率不同，化學反應受溫度、反應物濃度、壓強、催化劑、反應物的接觸面積等因素影響。最后學生感悟到能通過改變外界條件來調控化學反應，通過調控化學反應速率來利用化學反應為我們服務，充分認識到化學反應在生產生活的重要價值。形成將化學知識應用于生產生活實踐的意識。

3.發展學生認識素養的“化學反應速率”教學策略。endprint

（1）創設真實的學習情境

教學中對化學核心概念如果只進行講解，學生理解識記，通過幾道習題再鞏固，會導致學生只知道該核心概念的含義，只會應付“考試”，不了解學習這一化學知識的作用，為什么要學這一概念，學了有什么用，能解釋哪些現象？這樣的教學不利于學生化學認識素養的培養，這樣的教學方式培養出來的學生面對生活和自然界中遇到現象，學生不會用化學的知識去認識對象，解決、解釋有關問題和現象。例如：講解影響化學反應速率的因素時，教師不提通過改變這些因素來調控化學反應，加快對我們有利的化學反應，減慢對我們不利的化學反應。學生今后面對一些化學反應，就不會從“化學反應速率”這一概念中提取出知識去調控它來為我們服務。因此作為教師，在對核心概念進行教學時，要創設真實的學習情境從生活和自然界中的現象及生產實踐中的需要出發，在分析解決生產生活中的真實情境中，建構對核心概念的認識，建立社會域及自然域，實現該概念的認識功能價值，促進學生化學認識素養的發展。

（2）重視實驗探究

教學實踐證明，設計探究實驗，引導學生主動參與，能激發學生學習的興趣和求知欲望，發揮學生學習的主體性，而且有利于學生理解和發展科學概念。從而促進學生認識素養的發展，如：在探究影響化學反應速率的因素實驗中，可把學生分為5個小組引導學生，參照課本上的方法導引，分別設計反應物性質、溫度、濃度、催化劑、固體反應物顆粒的大小五個方面因素對化學反應速率的影響進行探究活動。學生通過實驗培養了學生的化學素養。不僅使他們更好地接受新知識，同時也培養了學生的化學素養。而且在這個過程中學生也會利用已有認識完成實驗。學生在交流討論中給學生提供了表達自我認識的機會，也會暴露他們的偏差認識，這時教師及時的引導糾正形成對該概念正確認識與建構。所以教學中重視實驗探究這一認識實踐活動是促進學生認識素養發展很重要的一個環節。

（3）應用問題鏈的教學模式

教學中教師設計一些驅動性問題，采用問題鏈的教學模式，來引導學生學習新概念，可以引發學生認識的沖突，將學生的思維活動帶入更高層次，使學生對化學知識的認識更深入更系統。能有效促進學生認識素養的發展。學習化學反應速率的概念可設計如下問題：

問題一：同學們通過前面的學習知道化學反應有快有慢嗎？

問題二：物理上的速率是指單位時間內物體移動的距離表示，那么化學反應過程中哪些量發生了變化，怎樣定量表示化學反應的速率呢？

問題三：金屬鋅與稀硫酸反應而銅為什么不與稀硫酸反應？

問題四：硫在純氧中燃燒的火焰比它 空氣中燃燒更明亮？

問題五：食物在冬天保質期比夏天長。

問題六：實驗室用雙氧水制氧氣，使用二氧化錳反應更快？二氧化錳對其他反應有催化作用嗎？它是“專職”催化劑嗎？

問題七：為什么煉鐵廠要把鐵礦石粉粹后再投入煉鐵爐中？

當然設計的問題要符合學生實際，要了解學生對化學反應速率概念的已有認識和化學反應速率概念的核心內容。而且通過教學實踐不斷優化問題設計，這樣才能起到好的效果。

總之，促進學生化學認識素養發展的概念教學，先要掌握“化學反應速率”概念的本體知識，進而發展對化學反應的認識，化學反應可調控，通過調控某些化學反應為生產生活服務。教學的關鍵是引導學生將“化學反應速率”概念的知識內容轉化為學生解釋自然界中的現象和分析解決問題的方式和思路，通過具體的生產生活實踐，使學生形成認識方式，促進學生認識素養的發展。endprint