凸顯證據推理的教學設計案例研究

徐偉 馬愿愿

摘要：“化學反應的速率與限度”是典型地體現證據推理素養培養的內容，如何處理必修與選修之間內容的聯系、凸顯證據推理素養培養是在大單元教學中需要研究的內容。研究從真實的問題情境出發，以科學研究的一般過程為主線，重構內容設計，突出對證據推理素養的培養，以期為相應教學提供參考。

關鍵詞：高中化學? 證據推理? 化學反應速率

一、問題提出

“化學反應的速率與限度”選自人教版高中化學必修二第六章第二節，其與選擇性必修化學反應速率共同構成了化學反應速率的內容體系。近年來，有關“化學反應的速率與限度”的實踐研究，有利用理論和數字化、傳感器、控制變量等，進行實驗的創新設計，也有厘清速率和平衡概念等疑難問題的研究。從教學設計角度來看，有研究復習課的教學，還有研究三重表征、必修、選修等不同視角的教學設計等。通過以上的梳理看出，已有的教學設計均基于老版教材和課程標準，能從必修、選修角度，基于學科核心素養角度去進行教學設計的研究還較少。

《普通高中化學課程標準（2017年版）》中對本節內容的要求是，學生能從化學反應限度和快慢的角度解釋生產、生活中簡單的化學現象，能描述化學平衡狀態，判斷化學反應是否達到平衡，能運用變量控制的方法探究化學反應速率的影響因素，初步解釋化學實驗和化工生產中反應條件的選擇問題，并將“化學反應速率的影響因素”作為化學必做實驗，建議運用實驗事實、數據等證據素材，注重組織學生推論預測、設計論證等活動。這說明新版課程標準突出本部分對證據推理素養的培養，并提出了一些具體性的建議，這對必修部分“化學反應的速率與限度”的設計提供了有效指導。

二、設計思路

通過對新課標以及教材的研讀，必修部分的“化學反應的速率與限度”主要包含速率概念、速率的影響因素，以及簡單反應方向的判斷內容。如何處理內容主題在必修和選修兩個層面的銜接，是本節課設計的難點。研究力圖實現在必修層面上的化學反應速率概念的建構，探尋化學反應速率影響因素的方式和方法，然后利用影響因素解決實際生產中遇到的問題。相關設計思路如圖1所示。

三、設計過程

基于以上的設計思路，研究從凸顯證據推理的角度來重構教學設計，其相關內容呈現如下。

（一）教學目標

1.通過熟知的化學現象和實例，了解化學反應速率的概念，知道濃度、溫度和催化劑等條件對化學反應的快慢的影響，初步了解如何調控化學反應的快慢。

2.通過對熟悉的化學反應現象的分析，學會利用證據進行科學推理，感受研究化學問題的一般程序，了解半定量實驗的研究方法。

3.通過自主設計化學反應速率影響因素的實驗探究，初步學習設計半定量實驗方案的能力，擁有嚴謹認真的科學態度和精神，體驗成功的快樂。

（二）教學過程

如圖1所示，教學過程按照科學研究的一般過程，分為六個環節（見表1）。

凸顯證據推理的教學設計案例研究

四、教學特色與反思

本節課設計以生活中常見的各種牛奶保質期為情境導入，以科學研究的六個基本環節為引線來構建教學基本流程。在對“化學反應速率”概念的認識上，采用先定性學習，學習常見的化學反應速率影響因素，再給出概念，進行半定量的判斷（不涉及計算）。這樣就從難度上區分了必修和選修上難度的區別。在設計中，通過生活中常見的情境，以及設計實驗找尋實驗證據，來突出“證據推理”素養的培養?？傊瑢W生證據推理素養的培養不是一蹴而就的，需要加強大單元設計，在整體中統籌規劃素養的培養。

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責任編輯：趙瀟晗