學(xué)情分析：優(yōu)化教學(xué)行為的重要環(huán)節(jié)
——以高中化學(xué)人教版選修四“化學(xué)反應(yīng)速率”為例

●趙陽(yáng)

高中化學(xué)學(xué)科教學(xué)應(yīng)該圍繞學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展而實(shí)施，應(yīng)從“知識(shí)”課堂轉(zhuǎn)向?yàn)椤八仞B(yǎng)”課堂。全面而精準(zhǔn)的課前學(xué)情分析是實(shí)施核心素養(yǎng)教學(xué)的前提；適時(shí)而靈變的課中學(xué)情分析會(huì)有效優(yōu)化教學(xué)行為；及時(shí)而真實(shí)的課后學(xué)情反饋能直觀反映教學(xué)行為效果，促進(jìn)教學(xué)反思和改進(jìn)；三者結(jié)合為教學(xué)質(zhì)量提升提供有效數(shù)據(jù)，使教學(xué)走上科學(xué)化的藝術(shù)道路。

一、課前學(xué)情分析：全面與精準(zhǔn)

（一）教材對(duì)學(xué)科核心素養(yǎng)的定位

本課時(shí)是人教版選修四化學(xué)反應(yīng)原理第二章第一節(jié)“化學(xué)反應(yīng)速率”的第一課時(shí)，是化學(xué)反應(yīng)原理基礎(chǔ)部分內(nèi)容，是在人教版必修二第三章“化學(xué)反應(yīng)與能量”第三節(jié)“化學(xué)反應(yīng)的速率與限度”基礎(chǔ)上的進(jìn)一步深化。人教版必修二中“化學(xué)反應(yīng)的速率”是學(xué)生在必修一學(xué)習(xí)了大量元素與化合物性質(zhì)，對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率有一定感性認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上的拓展，以培養(yǎng)學(xué)生初步的證據(jù)推理素養(yǎng)和科學(xué)探究素養(yǎng)。本節(jié)內(nèi)容試圖讓學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率從感性認(rèn)識(shí)走向定量認(rèn)識(shí)。同時(shí)，本課時(shí)為日后研究化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡奠定基礎(chǔ)，對(duì)發(fā)展學(xué)生的變化觀念與平衡思想具有承前啟后的作用。

為了讓學(xué)生充分體會(huì)到化學(xué)反應(yīng)快慢和定量表達(dá)化學(xué)反應(yīng)速率，教材以金屬鋅與硫酸反應(yīng)速率的測(cè)定實(shí)驗(yàn)作為引入，提供一個(gè)真實(shí)的化學(xué)情景，強(qiáng)化學(xué)生的體驗(yàn)，學(xué)生通過(guò)觀察在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生相同體積H2所需要的時(shí)間，對(duì)化學(xué)反應(yīng)的快慢有了一個(gè)明確的感受。實(shí)驗(yàn)過(guò)程使學(xué)生感受到，要想準(zhǔn)確表達(dá)化學(xué)反應(yīng)的快慢，就必須建立一套行之有效的方法，確定起點(diǎn)和時(shí)間單位，找出易于測(cè)量的某種量或性質(zhì)的變化。最后通過(guò)實(shí)際應(yīng)用，簡(jiǎn)單計(jì)算具體的一些化學(xué)反應(yīng)的速率，使學(xué)生更加深入地理解化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定原理及方法。

（二）學(xué)生對(duì)學(xué)科核心素養(yǎng)的需求

學(xué)生在人教版必修二第三章“化學(xué)反應(yīng)與能量”第三節(jié)“化學(xué)反應(yīng)的速率與限度”的學(xué)習(xí)中，通過(guò)生活中化學(xué)變化的回顧以及必修一中元素與化合物的性質(zhì)學(xué)習(xí)和課堂教學(xué)中化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的體驗(yàn)，已經(jīng)初步學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)速率的定性描述，具有證據(jù)推理能力和實(shí)驗(yàn)探究能力，只是這種能力還是模糊的、感性的，缺乏明確性；同時(shí)通過(guò)必修二的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道利用函數(shù)圖象描述變量間的關(guān)系，具有了初步的“能描述和表示化學(xué)中常見(jiàn)的理論模型”的模型建構(gòu)素養(yǎng)，已經(jīng)具有了高中化學(xué)學(xué)科證據(jù)推理與模型認(rèn)知的核心素養(yǎng)兩級(jí)要求：一級(jí)水平為能從物質(zhì)及其變化的事實(shí)中提取證據(jù)，對(duì)有關(guān)的化學(xué)問(wèn)題提出假設(shè)，能依據(jù)證據(jù)證明或證偽假設(shè)；二級(jí)水平為能從宏觀和微觀結(jié)合上收集證據(jù)，能依據(jù)證據(jù)從不同視角分析問(wèn)題，推出合理的結(jié)論。

（三）教學(xué)活動(dòng)對(duì)核心素養(yǎng)達(dá)成的支持

本節(jié)課是在人教版必修二第三章“化學(xué)反應(yīng)與能量”第三節(jié)“化學(xué)反應(yīng)的速率與限度”的定性學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，學(xué)生學(xué)習(xí)如何定量表達(dá)和認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)速率，是在必修二學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上的深化，因此本節(jié)課的教學(xué)活動(dòng)有：

1.回憶、復(fù)習(xí)人教版必修二“化學(xué)反應(yīng)速率”相關(guān)內(nèi)容。教師提供一些學(xué)生生活中已知的化學(xué)反應(yīng)，讓學(xué)生回憶反應(yīng)現(xiàn)象，得出定性表達(dá)反應(yīng)速率的結(jié)論。

2.實(shí)驗(yàn)探究、證據(jù)推理、模型建構(gòu)化學(xué)反應(yīng)速率的定量表達(dá)。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，收集相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫(huà)出ν（H2）與反應(yīng)時(shí)間關(guān)系圖，同一時(shí)間、與不同濃度稀硫酸反應(yīng)時(shí)ν（H2）與反應(yīng)濃度關(guān)系圖，形成自己的結(jié)論，再經(jīng)小組討論，最后全班交流。

3.反應(yīng)速率定量表達(dá)。提出表達(dá)化學(xué)反應(yīng)速率的基本方法，并以不同物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行表達(dá)訓(xùn)練。

4.通過(guò)練習(xí)和強(qiáng)化，達(dá)成對(duì)反應(yīng)速率定量表達(dá)的深度理解。

（四）教學(xué)目標(biāo)、重難點(diǎn)的理性分析

教學(xué)目標(biāo)：

1.通過(guò)聯(lián)系實(shí)際、實(shí)驗(yàn)探究、討論交流等方法，了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念及其表示方法，形成不同的反應(yīng)可用不同的方法來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)速率以及同一反應(yīng)用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率的變化觀念。發(fā)展學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究素養(yǎng)、證據(jù)推理素養(yǎng)和模型建構(gòu)和認(rèn)知素養(yǎng)。

2.通過(guò)例題分析、總結(jié)歸納，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定原理，初步學(xué)會(huì)某些化學(xué)反應(yīng)速率實(shí)驗(yàn)測(cè)定及簡(jiǎn)單計(jì)算，通過(guò)對(duì)比分析等方法，發(fā)展學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究和基于變量關(guān)系的證據(jù)推理素養(yǎng)。

3.結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活中與化學(xué)反應(yīng)速率有關(guān)的問(wèn)題，初步學(xué)會(huì)用化學(xué)的視角觀察和分析與化學(xué)反應(yīng)速率相關(guān)的社會(huì)問(wèn)題，培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任意識(shí)。

教學(xué)重點(diǎn)：本節(jié)課學(xué)習(xí)要求在人教版必修二學(xué)習(xí)的化學(xué)反應(yīng)速率定性表達(dá)的基礎(chǔ)上完成定量表達(dá)，因此教學(xué)重點(diǎn)為化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法及計(jì)算。

教學(xué)難點(diǎn)：在實(shí)施化學(xué)反應(yīng)速率的定量表達(dá)過(guò)程中，由于參與化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)可以是多個(gè)，生成物也可以是多個(gè)，因此在定量表達(dá)的時(shí)候可以將不同物質(zhì)作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算，但在同一反應(yīng)、同一時(shí)段中，不同物質(zhì)的濃度改變值可能不一樣，算出的值可能不一樣，學(xué)生理解有難度；而同一反應(yīng)、不同條件反應(yīng)速率不一樣，如果以不同物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)造成學(xué)生理解難度加大，因此本節(jié)課學(xué)習(xí)難點(diǎn)主要為同一反應(yīng)在不同條件下化學(xué)反應(yīng)速率大小的比較。

（五）教學(xué)活動(dòng)流程設(shè)計(jì)分析

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二、課中學(xué)情分析：捕捉與靈變

課堂是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的陣地，課堂教學(xué)需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況靈活施教。課堂生成中需要及時(shí)捕捉，適時(shí)變化。下面以“化學(xué)反應(yīng)速率”教學(xué)活動(dòng)中的情境來(lái)分析。

（一）片段1：證據(jù)推理——同一反應(yīng)在不同條件下如何比較速率大小

1.活動(dòng)和效果

本節(jié)課在課堂探究環(huán)節(jié)安排了個(gè)人獨(dú)立學(xué)、小組合作學(xué)、班級(jí)展示和師生點(diǎn)評(píng)等環(huán)節(jié)，結(jié)合生活情景引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)證據(jù)推出比較大小方法，但部分學(xué)生始終無(wú)法理解“為什么要將不同條件不同物質(zhì)的速率轉(zhuǎn)化成同一物質(zhì)的速率才能比較大小”這個(gè)問(wèn)題。

2.原因分析

表面上是學(xué)生對(duì)化學(xué)必修二中已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的“外界的因素會(huì)影響到反應(yīng)速率的快慢”這部分知識(shí)已經(jīng)遺忘，對(duì)“速率之比等于對(duì)應(yīng)物質(zhì)系數(shù)之比”這個(gè)結(jié)論理解不到位；實(shí)際上是學(xué)生學(xué)習(xí)思維出了問(wèn)題，沒(méi)有形成“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”的學(xué)科素養(yǎng)。

3.改進(jìn)措施

（1）在課前預(yù)習(xí)時(shí)要注重外因?qū)λ俾实挠绊戇@部分內(nèi)容，預(yù)習(xí)檢測(cè)中增加一道檢測(cè)題。

（2）前期教學(xué)活動(dòng)中強(qiáng)化“速率之比等于對(duì)應(yīng)物質(zhì)系數(shù)之比”這個(gè)結(jié)論的應(yīng)用，形成知識(shí)模塊。

（二）片段2：實(shí)驗(yàn)探究——比較不同反應(yīng)速率快慢的方法

1.活動(dòng)和效果

本節(jié)課在實(shí)驗(yàn)探究環(huán)節(jié)比對(duì)教材中實(shí)驗(yàn)2-1內(nèi)容，讓學(xué)生動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，探究“比較不同反應(yīng)速率快慢的方法”。但實(shí)際情況是大部分學(xué)生從儀器組裝開(kāi)始就出現(xiàn)大量的錯(cuò)誤操作，導(dǎo)致裝置漏氣等問(wèn)題，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

2.原因分析

表面上學(xué)生在化學(xué)課上動(dòng)手的機(jī)會(huì)少，實(shí)驗(yàn)操作能力薄弱，其根本原因是教材取消了“演示實(shí)驗(yàn)”和“分組實(shí)驗(yàn)”這類(lèi)強(qiáng)制要求老師本人操作或帶領(lǐng)學(xué)生完成的內(nèi)容，使部分教師產(chǎn)生惰性，加上近幾年大量實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻資源進(jìn)入課堂，堅(jiān)持動(dòng)手演示實(shí)驗(yàn)的老師越來(lái)越少了。

3.改進(jìn)措施

學(xué)校制訂措施，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓化學(xué)課堂走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，回歸化學(xué)學(xué)科的本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”的核心素養(yǎng)。

三、課后學(xué)情分析：反饋與反思

課后學(xué)情主要通過(guò)課后作業(yè)質(zhì)量和考試質(zhì)量?jī)蓚€(gè)方面的數(shù)據(jù)來(lái)體現(xiàn)。對(duì)于培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)行為來(lái)說(shuō)，課后學(xué)情反饋能真實(shí)展現(xiàn)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)提升的情況，也能直觀呈現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)能力和學(xué)科素養(yǎng)上的不足，對(duì)老師改進(jìn)教學(xué)方法起到非常大的作用。例如在本節(jié)課后作業(yè)第2題中題干給出的時(shí)間是2分鐘，但問(wèn)題中要求計(jì)算的速率的單位是mol/（L·s），學(xué)生沒(méi)有注意到時(shí)間單位的變化，導(dǎo)致答案錯(cuò)誤。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后，立刻采取措施，督促學(xué)生養(yǎng)成用鉛筆在題干上勾畫(huà)關(guān)鍵字和化學(xué)符號(hào)的習(xí)慣。

學(xué)情分析是保障課堂教學(xué)質(zhì)量的重要前提，是優(yōu)化教學(xué)行為的重要環(huán)節(jié)。開(kāi)展學(xué)情分析要站位高、方法實(shí)、分析準(zhǔn)，覆蓋課前、課中、課后三環(huán)節(jié)，最好以學(xué)生個(gè)體為單位兼顧班級(jí)特點(diǎn)，兼容學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、學(xué)習(xí)需求等非智力因素和智力因素等開(kāi)展分析，實(shí)事求是，精準(zhǔn)分析，藝術(shù)施教，真正實(shí)現(xiàn)為了每一個(gè)學(xué)生發(fā)展的新課改理念。