關(guān)注知識(shí)生長(zhǎng) 引導(dǎo)深度學(xué)習(xí)

黃愛(ài)民

[摘 要]

分析知識(shí)生長(zhǎng)的走向、路徑、關(guān)鍵點(diǎn)，設(shè)計(jì)深度學(xué)習(xí)的問(wèn)題，關(guān)注知識(shí)的生長(zhǎng)、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。

[關(guān)鍵詞]

初中化學(xué)；知識(shí)的生長(zhǎng)；深度學(xué)習(xí)

教材所呈現(xiàn)多是生長(zhǎng)后的知識(shí)經(jīng)過(guò)整理的面貌，是靜態(tài)的和文本的，這也是師生會(huì)形成以記憶和再現(xiàn)為主的淺層學(xué)習(xí)的原因之一。然而如果教師做一個(gè)有心人，將同一主題不同學(xué)段的教材聯(lián)系起來(lái)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)知識(shí)生長(zhǎng)的走向，如果再將這些走向中缺失的部分給揭示出來(lái)，則可以較為清晰地看到知識(shí)生長(zhǎng)的具體路徑；此時(shí)，若教師能找出這個(gè)知識(shí)生長(zhǎng)的具體路徑的關(guān)鍵點(diǎn)，設(shè)計(jì)出深度學(xué)習(xí)問(wèn)題用于教學(xué)，則必定能促使學(xué)生進(jìn)入深度學(xué)習(xí)狀態(tài)。下面以必修2“化學(xué)反應(yīng)速率”為例進(jìn)行說(shuō)明，以供大家參考。

一、“化學(xué)反應(yīng)速率”知識(shí)生長(zhǎng)的走向的分析

知識(shí)的生長(zhǎng)遵循著由淺表到深入、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由定性到定量等一般規(guī)律。為了更為清楚地找出知識(shí)生長(zhǎng)走向，特將由同一主編編寫(xiě)的滬教版初中化學(xué)教材與蘇教版化學(xué)必修2“化學(xué)反應(yīng)速率”聯(lián)系起來(lái)，尋找知識(shí)和方法兩個(gè)維度上的生長(zhǎng)的走向；具體如下：

滬教版初中化學(xué)教材中有時(shí)用反應(yīng)激烈程度來(lái)描述反應(yīng)快慢，有時(shí)直接使用反應(yīng)快慢；聯(lián)系蘇教版化學(xué)必修2“化學(xué)反應(yīng)速率”的內(nèi)容，可分析出其“化學(xué)反應(yīng)速率”知識(shí)生長(zhǎng)的走向。見(jiàn)表1。

表1 滬教版初中化學(xué)教材“化學(xué)反應(yīng)速率”知識(shí)生長(zhǎng)的走向

附注：初中物理中對(duì)運(yùn)動(dòng)快慢用速率的描述，對(duì)“化學(xué)反應(yīng)速率”從定性發(fā)展為定量有技術(shù)層面的，即如何定量化有重要啟發(fā)。

二、“化學(xué)反應(yīng)速率”知識(shí)生長(zhǎng)具體路徑的分析

當(dāng)知識(shí)生長(zhǎng)的走向清楚后，就要進(jìn)一步分析知識(shí)生長(zhǎng)的具體路徑，但這個(gè)具體路徑經(jīng)常是草蛇灰線(xiàn)，需要發(fā)揮教師的主觀(guān)能動(dòng)性才能補(bǔ)充成功的，因而它又可能是多樣化的，但無(wú)論怎樣的多樣化，它都必須是科學(xué)合理的?！盎瘜W(xué)反應(yīng)速率”知識(shí)生長(zhǎng)具體路徑如下：

由知識(shí)生長(zhǎng)的走向分析知道：①反應(yīng)物性質(zhì)是決定化學(xué)反應(yīng)快慢的內(nèi)在的本質(zhì)因素； 通過(guò)研究反應(yīng)快慢去比較反應(yīng)物的一些性質(zhì)，這當(dāng)然是研究反應(yīng)快慢的價(jià)值之一，然而研究反應(yīng)快慢的重要價(jià)值還在于我們想調(diào)控反應(yīng)的快慢，使化學(xué)反應(yīng)合適地應(yīng)用于生產(chǎn)與生活。因此與之相聯(lián)系的生長(zhǎng)具體路徑是：研究影響化學(xué)反應(yīng)快慢的外在的可變因素及其對(duì)反應(yīng)快慢的影響，②發(fā)現(xiàn)了定性描述的不足；因而與之相聯(lián)系的生長(zhǎng)具體路徑是：產(chǎn)生定量描述化學(xué)反應(yīng)快慢的想法，進(jìn)而研究具體的定量化方式?！盎瘜W(xué)反應(yīng)速率”知識(shí)生長(zhǎng)的路徑具體如圖1所示：

圖1 “化學(xué)反應(yīng)速率”知識(shí)生長(zhǎng)具體路徑

三、“化學(xué)反應(yīng)速率”知識(shí)生長(zhǎng)具體路徑關(guān)鍵點(diǎn)的分析

知識(shí)生長(zhǎng)具體路徑關(guān)鍵點(diǎn)一是指知識(shí)生長(zhǎng)的由淺表到深入、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由定性到定量等的生長(zhǎng)節(jié)點(diǎn)，二是指知識(shí)生長(zhǎng)中難以理解的易混易錯(cuò)點(diǎn)。“化學(xué)反應(yīng)速率”知識(shí)生長(zhǎng)具體路徑關(guān)鍵點(diǎn)包括：①生長(zhǎng)節(jié)點(diǎn)：對(duì)比分析法（即控制變量法）、運(yùn)用對(duì)比分析法分析初中涉及“化學(xué)反應(yīng)速率”的事例得出外在的可變因素及其對(duì)反應(yīng)快慢的影響（當(dāng)然也可以使用教材中更為科學(xué)規(guī)范的對(duì)比實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行分析）、發(fā)現(xiàn)了定性描述的不足、產(chǎn)生定量的想法②難以理解的易混易錯(cuò)點(diǎn)主要集中在如何定量化這一方面，包括：物理中如何從跑的快慢比較中產(chǎn)生速率概念、變化量何以為數(shù)值（或正值）、物理中速率概念抽象、迀移應(yīng)用到化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)速率概念、如何定義變化量、如何保證△C>0、△C=0情形如何處理、反應(yīng)速率用不同反應(yīng)物或生成物計(jì)算時(shí)何以會(huì)有不同值、這些不同值有何關(guān)系、怎樣使用這些速率值。

四、引導(dǎo)“化學(xué)反應(yīng)速率”知識(shí)生長(zhǎng)的深度學(xué)習(xí)問(wèn)題的設(shè)計(jì)

關(guān)鍵點(diǎn)的教學(xué)處理直接關(guān)系到學(xué)生采用何種學(xué)習(xí)方式，若只采用針對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)的講解，則不能發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、妨礙學(xué)生采用高階思維進(jìn)入深度學(xué)習(xí)狀態(tài)；若針對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)的問(wèn)題設(shè)計(jì)僅停留在書(shū)本上有現(xiàn)成答案的“是什么”層次上，那也同樣無(wú)助于學(xué)生采用開(kāi)放、質(zhì)疑的態(tài)度和思維進(jìn)入深度學(xué)習(xí)狀態(tài)；當(dāng)然，受制于學(xué)生基礎(chǔ)和授課時(shí)長(zhǎng)，不可能將引導(dǎo)知識(shí)生長(zhǎng)的問(wèn)題都設(shè)計(jì)成深度學(xué)習(xí)的問(wèn)題，這就像一個(gè)再好的睡眠也不會(huì)全是深度睡眠一樣。“化學(xué)反應(yīng)速率”知識(shí)生長(zhǎng)中深度學(xué)習(xí)問(wèn)題的設(shè)計(jì)具體如表2。

表2 “化學(xué)反應(yīng)速率”知識(shí)生長(zhǎng)中深度學(xué)習(xí)問(wèn)題的設(shè)計(jì)

五、“化學(xué)反應(yīng)速率”學(xué)案設(shè)計(jì)

[教學(xué)活動(dòng)環(huán)節(jié) 教師所設(shè)計(jì)的問(wèn)題 學(xué)生分組討論的結(jié)果 教學(xué)活動(dòng)環(huán)節(jié)的小結(jié) 導(dǎo)入 播放“初中實(shí)驗(yàn)：鎂、鋅、鐵、銅分別與相同鹽酸反應(yīng)”的視頻 活動(dòng)1.

發(fā)展對(duì)化學(xué)反應(yīng)的快慢認(rèn)識(shí)

上述初中實(shí)驗(yàn)中“鎂、鋅、鐵”分別與相同鹽酸反應(yīng)現(xiàn)象有什么不同？由此得到的結(jié)論是什么？如果從“化學(xué)反應(yīng)快慢與反應(yīng)物性質(zhì)的關(guān)系”重新審視上述實(shí)驗(yàn)?zāi)阌謺?huì)得到什么結(jié)論，又會(huì)產(chǎn)生什么相應(yīng)的問(wèn)題 反應(yīng)現(xiàn)象表現(xiàn)為反應(yīng)快慢不同，結(jié)論則是金屬活動(dòng)性這一化學(xué)性質(zhì)上有相應(yīng)的不同。因此這個(gè)實(shí)驗(yàn)是通過(guò)反應(yīng)快慢研究了反應(yīng)物性質(zhì)，之所以能這樣進(jìn)行研究是因?yàn)椋含F(xiàn)象（反應(yīng)快慢）反映性質(zhì)（金屬活動(dòng)性）；而性質(zhì)（金屬活動(dòng)性）決定現(xiàn)象（反應(yīng)快慢）。由此產(chǎn)生的一個(gè)結(jié)論是：反應(yīng)物性質(zhì)是決定化學(xué)反應(yīng)快慢的內(nèi)在的本質(zhì)因素。產(chǎn)生的相應(yīng)問(wèn)題則是：影響化學(xué)反應(yīng)快慢的外在的可變因素又有哪些？分別有著什么樣的影響？ 1.反應(yīng)物性質(zhì)是決定化學(xué)反應(yīng)快慢的內(nèi)在的本質(zhì)因素；相應(yīng)的問(wèn)題是：影響化學(xué)反應(yīng)快慢的外在的可變因素又有哪些？有著什么樣的影響？

2.發(fā)現(xiàn)了定性描述的不足；相應(yīng)的問(wèn)題是：該如何定量化地描述反應(yīng)快慢？ ①上述實(shí)驗(yàn)中只是比較了“鎂、鋅、鐵”反應(yīng)快慢，尚可用定性的文字將其描述成“劇烈”、“較快”、“較慢”進(jìn)行比較，若有幾十個(gè)上百個(gè)反應(yīng)快慢需要比較，還能用文字定性的描述并進(jìn)行比較嗎？②初中化學(xué)中有什么性質(zhì)的比較也遇到過(guò)同樣的麻煩？解決的思路是什么？③這個(gè)思路對(duì)比較反應(yīng)快慢有何啟發(fā)？④又會(huì)產(chǎn)生什么相應(yīng)的問(wèn)題 面對(duì)海量的化學(xué)反應(yīng)，僅用文字定性的描述并進(jìn)行反應(yīng)快慢比較是不可能做到的；就像面對(duì)海量的物質(zhì)，僅用文字定性的描述并進(jìn)行溶解性比較是不可能做到的一樣，需要從定性描述上升為定量描述才能進(jìn)行精確的比較。也就是說(shuō)描述反應(yīng)快慢需要從定性上升為定量。產(chǎn)生的相應(yīng)問(wèn)題則是：該如何定量化地描述反應(yīng)快慢？ 活動(dòng)2.有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算

①比較兩人跑的快慢的“限時(shí)看跑距”或“限距看用時(shí)” 兩法的統(tǒng)一點(diǎn)是什么？ ②據(jù)這個(gè)統(tǒng)一點(diǎn)提出速率概念后有更廣的應(yīng)用范圍嗎？ ③跑距可為負(fù)值嗎？ ①兩法的統(tǒng)一點(diǎn)在△S/△t上，不唐管用哪一法，只要△S/△t大便快；②由此定義速率V=△S/△t，此后不限時(shí)不限距時(shí)也可用速率V比較跑的快慢。進(jìn)一步抽象出，對(duì)任何一個(gè)變化過(guò)程都有，平均變化速率=變化量/變化所用的時(shí)間，這個(gè)結(jié)論也可用于化學(xué)反應(yīng)；即對(duì)于化學(xué)反應(yīng)，也可用化學(xué)反應(yīng)速率來(lái)描述化學(xué)反應(yīng)快慢。③應(yīng)注意到跑動(dòng)的距離只論大小，沒(méi)有負(fù)值只有正值，故上述抽象出的公式中變化量也同樣一律只有正值。 活動(dòng)2小結(jié)見(jiàn)圖2以物質(zhì)物質(zhì)的量的濃度的變化為中心的思維導(dǎo)圖 ①變化量被規(guī)定為反應(yīng)物或生成物物質(zhì)的量的濃度的變化（△C）的理由是什么？②△C為正值的理由是什么？對(duì)反應(yīng)物或生成物該如何計(jì)算才能保證△C為正值？③寫(xiě)出化學(xué)反應(yīng)速率的定義式。④所有的反應(yīng)物或生成物都可用于反應(yīng)速率計(jì)算嗎？（請(qǐng)以鋅與鹽酸反應(yīng)為例分析） ①考慮到大多數(shù)反應(yīng)為溶液中反應(yīng)（混合氣體也視作溶液），變化量被規(guī)定為物質(zhì)的量的濃度的變化。②為了使這個(gè)變化量為正值，對(duì)反應(yīng)物采用了反應(yīng)物物質(zhì)的量的濃度的減少，對(duì)生成物采用了反應(yīng)物物質(zhì)的量的濃度的增加。③V=△C /△t④無(wú)論反應(yīng)進(jìn)行與否，對(duì)△C=0物質(zhì)應(yīng)用上述定義其V皆為零，這當(dāng)然不合理，故這些物質(zhì)都應(yīng)被排除在化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算之外，如鋅與鹽酸反應(yīng)中的鋅和氫氣 例：根據(jù)下圖求2min內(nèi)A、B、C三者的反應(yīng)速率是多少？

在追問(wèn)“A、B、C三者的反應(yīng)速率的值為何不同”和“它們表示的反應(yīng)快慢是否相同”后進(jìn)行了變式訓(xùn)練（變式訓(xùn)練內(nèi)容為老師所熟悉，不再贅敘） 這些內(nèi)容為老師所熟悉，不再贅敘 活動(dòng)3. 探究調(diào)控化學(xué)反應(yīng)速率的途徑

從初中學(xué)習(xí)過(guò)的內(nèi)容中尋找有反應(yīng)速率變化的實(shí)例，分析實(shí)例中①相互對(duì)比的兩種情形是什么？②對(duì)比的因素是什么？③你的結(jié)論是什么？④可否另舉一例再作一次說(shuō)明 學(xué)生討論并分析的實(shí)例有：

①夏天化肥碳酸氫銨少掉了（大意）——對(duì)比的為夏天與春秋冬天的不同——影響因素為溫度——升溫加速；另舉一例為碳酸（二氧化碳水溶液）分解——對(duì)比的是常溫與加熱。

②實(shí)驗(yàn)室用雙氧水制備氧氣中催化劑二氧化錳的使用——對(duì)比的為二氧化錳加入前后的不同——影響因素為催化劑——用催化劑加速；另舉一例為氯酸鉀制氧氣

③氧氣檢驗(yàn)——對(duì)比的為余燼木條進(jìn)入氧氣前后的不同——影響因素為反應(yīng)物濃度——濃大速快；另舉例子均為在氧氣中進(jìn)行的燃燒， 采用與空氣中現(xiàn)象對(duì)比。

④面粉的爆炸——對(duì)比的為面粉做的干面條可燃卻不炸——影響因素為反應(yīng)物的接觸面積——接觸面積大速度快；另舉一例為加油站禁打手機(jī)。 總結(jié)對(duì)比分析方法的四步操作：①明確相互對(duì)比的兩種情形；②明確對(duì)比的因素；③明確因素不同所導(dǎo)致的不同現(xiàn)象；④建立因素與現(xiàn)象的關(guān)系。

總結(jié)影響反應(yīng)速率的外部因素及其與反應(yīng)速率的關(guān)系（具體略） 之前我們的對(duì)比、討論、分析影響反應(yīng)速率的因素，都是針對(duì)單一因素，實(shí)際反應(yīng)時(shí)并非完全如此。

對(duì)于兩個(gè)因素共同影響反應(yīng)速率的分析，有興趣的同學(xué)可結(jié)合課本本節(jié)教材后面的習(xí)題中，有關(guān)制取CO2題目中的（2）進(jìn)行思考。 因?yàn)槭潜匦?，所以?duì)以后要選修化學(xué)的同學(xué)提更高的要求 ]

圖2 以物質(zhì)物質(zhì)的量的濃度的變化為中心的思維導(dǎo)圖

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1]王祖浩主編.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)·化學(xué)，化學(xué)2[M].南京：江蘇鳳凰教育出版社，2015.

[2]余文森.核心素養(yǎng)的教學(xué)意義及其培育[J].今日教育，2016（3）.

（責(zé)任編輯：張華偉）