融入課程思政及基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的高中化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)*
——以“影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素“為例

楊鳳嬌，王 婭，姜紅波，王 艷，王冬梅，胡登衛(wèi)，趙衛(wèi)星，蘇小龍

(寶雞文理學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院，陜西 寶雞 721013)

在《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(2017年版)中明確提出，要以重要思想理論為指導(dǎo)，以立德樹人為任務(wù)目標(biāo)，為學(xué)生樹立正確的人生觀、價(jià)值觀、世界觀，綜合培養(yǎng)思想性與時(shí)代性并存的當(dāng)代新青年[1]。同時(shí)，在素質(zhì)教育推進(jìn)的過程中，也涌現(xiàn)一批新的教學(xué)方法。其中，任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法作為素質(zhì)教育的產(chǎn)物，是以“任務(wù)為主線，教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”的教學(xué)形式。為踐行立德樹人的根本任務(wù)，嘗試將課程思政與任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法相結(jié)合，以“影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素”為例，進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，以辨證唯物主義內(nèi)因與外因的關(guān)系為引領(lǐng)，生活情境以滲透，任務(wù)環(huán)節(jié)以推動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的辨證思維與探究能力[2]。

1 理論概述

1.1 課程思政

課程思政是為形成全體學(xué)生在學(xué)習(xí)所有課程的整個(gè)受教育過程中育人為本的格局，將各類課程中所穿插的思政思想進(jìn)行挖掘、點(diǎn)明，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)，共同助力立德樹人[3]。在不同學(xué)科中挖掘思政元素，全方位的幫助學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀，并且以不同學(xué)科滲透思政思想，全面輻射從不同方面為學(xué)生樹立正確的觀念。從2016年習(xí)近平總書記正式提出課程思政這一詞起，便在高校中廣泛推行，并在中小學(xué)中進(jìn)行實(shí)踐以培養(yǎng)學(xué)生的愛國情懷，職業(yè)認(rèn)可等[4- 5]。

1.2 任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是以建構(gòu)主義為理論基礎(chǔ)，堅(jiān)持以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程以任務(wù)為推動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與動(dòng)力，使得課堂學(xué)習(xí)中學(xué)生具有主動(dòng)權(quán)，教師進(jìn)行整體把握[6]。創(chuàng)造“以學(xué)定教”的新局面，讓學(xué)生能夠主動(dòng)參與，自主協(xié)作，探索創(chuàng)新。對(duì)于任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，我國在20世紀(jì)90年代便開始研究運(yùn)用于外語及信息技術(shù)教學(xué)領(lǐng)域[6]，在《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(2017年版)出版之后發(fā)展更為迅速，并且有意識(shí)的將這種教學(xué)形式應(yīng)用到課堂教學(xué)中。

1.3 理論聯(lián)結(jié)

將課程思政與任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法進(jìn)行結(jié)合，從思想及知識(shí)建構(gòu)兩方面進(jìn)行加強(qiáng)，一方面能提高思想層面的境界，幫助學(xué)生形成辨證思維、愛國主義情懷、綠色化學(xué)等思想觀念；另一方面從方法論的角度出發(fā)，任務(wù)驅(qū)動(dòng)即能以學(xué)生為中心，知識(shí)為本位，更大程度的使學(xué)生參與到其中，幫助學(xué)生更為直觀的進(jìn)行知識(shí)建構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)一加一大于二的教學(xué)效果。

2 研究思路

本次研究選用“影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素”這一小節(jié)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。此節(jié)內(nèi)容與生產(chǎn)生活聯(lián)系緊密，能夠更好的激發(fā)學(xué)生興趣，并且以化學(xué)聯(lián)系生活引發(fā)學(xué)生共鳴，更好的體現(xiàn)學(xué)科重要性。本節(jié)課的重點(diǎn)為影響化學(xué)反應(yīng)速率快慢的因素，其中涉及到內(nèi)因和外因的關(guān)系，可作為融入思政元素的切入點(diǎn)，從辨證唯物主義的角度進(jìn)行分析，培養(yǎng)學(xué)生的辨證思維以及從知識(shí)外延到生活，并對(duì)其內(nèi)因與外因之間關(guān)系有所把握[7]。聯(lián)系生活情境，結(jié)合知識(shí)為學(xué)生設(shè)計(jì)任務(wù)，以驅(qū)動(dòng)性問題由淺及深的幫助學(xué)生理解知識(shí)，并且本小節(jié)知識(shí)中含有探究性實(shí)驗(yàn)，以學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力及探究精神，以控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程中，讓學(xué)生體會(huì)到相應(yīng)條件變化會(huì)得到相應(yīng)的結(jié)果，以深入理解原因與結(jié)果的關(guān)系。整體思路為：以總?cè)蝿?wù)如何根據(jù)需要控制化學(xué)反應(yīng)的快慢為導(dǎo)向，深度剖析影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有內(nèi)因和外因。其中穿插思政元素為：辨證唯物主義內(nèi)因和外因的關(guān)系，并以分任務(wù)中分別探討影響化學(xué)反應(yīng)速率的內(nèi)因及外因時(shí)，明確辨證唯物主義內(nèi)因和外因的內(nèi)涵及其間相互影響的關(guān)系[8]。最后落實(shí)到其掌握辨證唯物主義內(nèi)因與外因的重要性，以及對(duì)生產(chǎn)生活的指導(dǎo)性，詳見圖1。

圖1 課堂設(shè)計(jì)整體思路

3 教學(xué)設(shè)計(jì)

3.1 教材分析

“影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素”位于人教版(2019年版)化學(xué)必修第二冊(cè)第六章化學(xué)反應(yīng)與能量，第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率與限度的第一小節(jié)。本課之前已經(jīng)學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)速率的表達(dá)形式，從全新的控制化學(xué)反應(yīng)快慢這一視角引領(lǐng)學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率，并且其學(xué)習(xí)了影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素，也為后面使用碰撞理論來解釋外部因素的影響做鋪墊，由此起到了承上啟下的作用。除此之外，本節(jié)知識(shí)也具有社會(huì)價(jià)值，在社會(huì)生活中能夠廣泛應(yīng)用[9]。

3.2.學(xué)情分析

學(xué)生已經(jīng)有了相應(yīng)的化合物知識(shí)為基礎(chǔ)，對(duì)于化學(xué)的學(xué)習(xí)已經(jīng)有屬于自己的方法，并且結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)和已有的化學(xué)知識(shí)，很容易提出假設(shè)并參與探究，總結(jié)以獲取知識(shí)。

3.3 教學(xué)目標(biāo)

1) 知道化學(xué)反應(yīng)速率的快慢是由內(nèi)因和外因共同作用的結(jié)果，以形成宏觀辨識(shí)的意識(shí)；

2) 能用控制變量法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)探究其外部因素溫度、濃度、催化劑等對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，認(rèn)識(shí)其一般規(guī)律形成變化觀念；

3) 關(guān)注社會(huì)生活中有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的實(shí)例，了解控制反應(yīng)條件的生產(chǎn)和科學(xué)研究中的作用，以培養(yǎng)其科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任。

3.4 教學(xué)方法

講解法，任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，實(shí)驗(yàn)探究法。

3.5 教學(xué)重難點(diǎn)

重點(diǎn)：明確溫度，濃度，催化劑等對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響；

難點(diǎn)：理解內(nèi)因和外因的協(xié)同作用影響化學(xué)反應(yīng)速率。

3.6 教學(xué)流程

教學(xué)流程詳見圖2。

1)創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課

用生活中常見的現(xiàn)象，以圖片導(dǎo)入新課。如牛奶變質(zhì)，爆炸，鐵橋生銹和溶洞的形成，等等。讓學(xué)生觀察并思考哪些反應(yīng)快，哪些反應(yīng)慢。與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)交流之后，明確在生活中，對(duì)于牛奶變質(zhì)等反應(yīng)我們希望其能慢一些，而對(duì)于氨、硫酸等化工產(chǎn)品的生產(chǎn)反應(yīng)則希望其快一些。

總?cè)蝿?wù)：如何根據(jù)需要控制化學(xué)反應(yīng)的快慢。

【設(shè)計(jì)意圖】以圖片導(dǎo)入，吸引學(xué)生的注意力，引發(fā)學(xué)生興趣，并且以生活常見事物進(jìn)行舉例，引出本節(jié)課的總?cè)蝿?wù)，激發(fā)學(xué)生的好奇心。

圖2 教學(xué)流程

2)情境類比，任務(wù)解析

生活中，汽車在路上行駛也有快有慢，聯(lián)系實(shí)際讓學(xué)生思考影響汽車行駛快慢的因素有哪些。學(xué)生討論并給出自己所能想到的答案。搜集學(xué)生所回答的答案，如有天氣、路況、操作技術(shù)等外部因素。假設(shè)性能不等的兩輛車在相同外部條件下行駛，其行駛的快慢又是由什么所決定。由此引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注其內(nèi)部因素，類比其化學(xué)反應(yīng)也應(yīng)關(guān)注到其內(nèi)部因素和外部因素的共同作用。

【設(shè)計(jì)意圖】通過生活情境汽車行駛，類比化學(xué)反應(yīng)，由此對(duì)其進(jìn)行剖析以明確在探究時(shí)應(yīng)關(guān)注其內(nèi)部和外部因素的共同作用。

任務(wù)1：影響化學(xué)反應(yīng)的內(nèi)因是什么。

探究影響化學(xué)反應(yīng)的內(nèi)因，應(yīng)保持在外部條件相同時(shí)進(jìn)行對(duì)比，從思辨的角度看待其內(nèi)因。辨證唯物主義解釋其內(nèi)因是事物變化發(fā)展的依據(jù)，由此要理解和掌握事物的發(fā)展過程以及改變事物發(fā)展的進(jìn)程就必須把握事物的內(nèi)因。

例1：對(duì)比鈉和鎂分別與水反應(yīng)

回顧鈉與水反應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，明確其與水反應(yīng)的現(xiàn)象為“浮熔游響紅”，但鎂與水反應(yīng)緩慢，其表面產(chǎn)生少量氣泡。由此推出影響化學(xué)反應(yīng)速率的內(nèi)因?yàn)槲镔|(zhì)的性質(zhì)，并且起著決定性的作用。如過氧化氫分解會(huì)產(chǎn)生氧氣是由其本身性質(zhì)所決定的，若其本身不能發(fā)生此反應(yīng)，便不會(huì)探討如何改變其反應(yīng)速率。由此明確本質(zhì)與現(xiàn)象的關(guān)系是探索事物發(fā)展的重要步驟，正確把握本質(zhì)和現(xiàn)象的關(guān)系對(duì)于我們認(rèn)識(shí)活動(dòng)和科學(xué)研究具有重要作用。

【設(shè)計(jì)意圖】回顧所學(xué)知識(shí)可知，內(nèi)因是影響化學(xué)反應(yīng)速率的決定性因素，并引導(dǎo)學(xué)生辨證的看待問題。

任務(wù)2：影響化學(xué)反應(yīng)的外因是什么。

在以往的學(xué)習(xí)中已經(jīng)知道，催化劑可以影響化學(xué)反應(yīng)的速率，還有哪些條件也會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)速率呢？憑借生活常識(shí)，請(qǐng)學(xué)生思考牛奶是在夏天容易變質(zhì)，還是冬天更容易變質(zhì)；鐵是在空氣中反應(yīng)劇烈，還是在純氧中反應(yīng)劇烈。學(xué)生進(jìn)行思考討論并給出答案，進(jìn)一步引導(dǎo)其做出假設(shè)：溫度和濃度可能是影響化學(xué)反應(yīng)的因素，這些都是外部因素。從思辨的維度進(jìn)行思考，外因是事物變化發(fā)展的條件，能夠局部改變(加速或延緩)事物發(fā)展的面貌。為驗(yàn)證假設(shè)，根據(jù)所提供的實(shí)驗(yàn)儀器及藥品設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生分組進(jìn)行控制變量法的實(shí)驗(yàn)探究[10]。

任務(wù)2-1：不同溫度下H2O2的分解速率探究

第一組的學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究：以溫度作為變量，用濃度、體積等均相同的H2O2溶液，在加入相同催化劑(FeCl3)的條件下，使用所提供的熱水和冷水作為溫度變量。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)探究。

匯報(bào)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：在熱水條件下的試管里出現(xiàn)大量氣泡，冷水條件下的試管里出現(xiàn)氣泡較為緩慢。

任務(wù)2-2：不同濃度下H2O2的分解速率探究

第二組的學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究：以濃度作為變量，在相同溫度下,取相同體積的H2O2溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為2%和5%)，在加入相同催化劑(FeCl3)的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)探究。

匯報(bào)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：質(zhì)量分?jǐn)?shù)大的試管里出現(xiàn)大量氣泡，質(zhì)量分?jǐn)?shù)小的試管中氣泡出現(xiàn)較為緩慢。

任務(wù)2-3：加入催化劑后H2O2的分解速率探究

第三組的學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究：其他實(shí)驗(yàn)條件均相同，以是否加入催化劑(FeCl3)作為變量，以濃度、體積均相同的H2O2溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)探究。

匯報(bào)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：加入催化劑的試管里出現(xiàn)氣泡的速率快，未加入催化劑的試管里出現(xiàn)氣泡的速率很慢。

總結(jié)3個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并開展討論，可得出:溫度升高可以加快化學(xué)反應(yīng)速率，濃度增大可加快化學(xué)反應(yīng)速率；反之溫度降低、濃度減小可減慢化學(xué)反應(yīng)速率。加入催化劑也可改變化學(xué)反應(yīng)速率。

由此探究，能夠使化學(xué)反應(yīng)隨需要控制快慢，對(duì)于外部因素的變化會(huì)得到相應(yīng)的結(jié)果，與辨證唯物主義中屬于原因與結(jié)果的范疇，明確原因與結(jié)果的辨證關(guān)系以及其中所包含的思辨思維，能夠指導(dǎo)我們的認(rèn)識(shí)與實(shí)踐活動(dòng)，只有全面的把握事物的因果關(guān)系，才能通過自身的努力，以消除不利的原因得到有利的結(jié)果，使因果關(guān)系的運(yùn)動(dòng)朝著有利于人的發(fā)展方向運(yùn)行[11]。

【設(shè)計(jì)意圖】以生活情境引導(dǎo)學(xué)生做出將溫度、濃度等外部因素作為影響化學(xué)反應(yīng)速率的假設(shè)，以學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力并幫助其明確其中所包含的辨證唯物主義思想。

3)知識(shí)歸納，課堂延伸

明確影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有內(nèi)因和外因，內(nèi)因起著決定性作用，外因可局部改變(加快或減慢)其反應(yīng)速率。其中，溫度越高反應(yīng)速率越快，濃度越大反應(yīng)速率越快，且催化劑能夠影響化學(xué)反應(yīng)速率。催化劑并不僅僅是加快化學(xué)反應(yīng)速率，也有減慢化學(xué)反應(yīng)速率的催化劑。同時(shí)，明確影響化學(xué)反應(yīng)速率的外部因素并不止這三個(gè)，還有接觸面積、反應(yīng)物狀態(tài)等，于氣體而言還有壓強(qiáng)等。

布置課后任務(wù)：觀察生活中的現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)其他的外部因素在生活中的體現(xiàn)，如接觸面積、反應(yīng)物狀態(tài)等因素。并且對(duì)于收集的氣體，用帶火星的小木條進(jìn)行檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)小木條復(fù)燃，說明氣體為氧氣。由此可知，反應(yīng)為過氧化氫分解為水和氧氣，這是過氧化氫的本身性質(zhì)為內(nèi)因，在此基礎(chǔ)之上其外部條件溫度等才能影響其反應(yīng)的快慢。因此外因是通過內(nèi)因起作用的。

拋出問題：思考為何溫度等能夠影響化學(xué)反應(yīng)的速率。

【設(shè)計(jì)意圖】幫助學(xué)生歸納知識(shí)，進(jìn)一步明確內(nèi)因與外因之間的關(guān)系，并為之后學(xué)習(xí)溫度等影響化學(xué)反應(yīng)速率的本質(zhì)原因做出鋪墊。

4 結(jié)語

基于辨證唯物主義內(nèi)因與外因的思辨思維，并且與任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法相結(jié)合，對(duì)“影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素”進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，教學(xué)過程中以生活情境穿插其中，并以分組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，以促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的形成，同時(shí)幫助學(xué)生構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)。在對(duì)理論整體把握的基礎(chǔ)之上，將課程思政融入到任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法當(dāng)中，可以實(shí)現(xiàn)疊加的效果，幫助學(xué)生從思想和知識(shí)結(jié)構(gòu)建設(shè)兩方面共同進(jìn)步、雙管齊下。