“四重表征”在“化学反应速率”教学中的价值

来源 :化学教学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:truebyb
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:从2007年至2012年间全国各省市地区共82份高考题人手,根据“四重表征”模式,对“化学反应速率”高考题进行统计分析。从统计分析结果可以看到这类高考题所体现的特点与“四重表征”紧密结合。结合“四重表征”模式,对“化学反应速率”教学实施内容与环节、实验研究载体选取和探究方法设计提出了针对性建议。
  关键词:化学高考题;化学反应速率;四重表征;教学
  文章编号:1005-6629(2012)11-0058-04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
  1、前言
  “多重表征”作为化学学科独特的表征模式,已经取得了诸多研究成果。传统的“三重表征”包括“宏观表征”、“微观表征”、“符号表征”。在此基础上,钱扬义等人提出了“曲线表征”,将“三重表征”发展为“四重表征”,并经过多项教学实践研究,得到“四重表征”教学模式有助于加深学生对知识的认识的结论。
  “化学反应速率”包括化学反应速率的计算、比较,化学反应速率影响因素的探究等内容。以人教版高中化学教材为例,必修、选修模块均涉及这一内容。在选修教材《化学反应原理》中,“化学反应速率”为后续“化学平衡”的学习奠定了坚实的基础,具有重要作用。
  笔者统计了2007年至2012年六年全国各省、市、地区共82份高考试题中与“化学反应速率”有关的试题。出现此类题目的高考试卷共54份,占65.85%之多。可见,“化学反应速率”是较为常见的高考考点。
  “化学反应速率”的定量探究实验涉及大量实验数据,定性探究实验则要求观察对比组的现象变化。无论选取什么样的实验研究载体,无论将“化学反应速率”的探究实验设计成哪种类型,在探究过程中都涉及反应现象观察等宏观表征、粒子浓度变化等微观表征、方程式表述等符号表征。不仅如此,连续定量测定还涉及反应的图像曲线等曲线表征。由此可见,“四重表征”是研究化学反应速率的重要表征模式,也是研究“化学反应速率”高考题重要的理论基础和研究方法。
  2、“化学反应速率”高考题的研究方法
  依据《化学课程标准》中对探究实验的定义,可以将“化学反应速率”探究实验划分为“提出问题”、“猜想与假设”、“制定计划”(设计方案)、“进行实验”、“收集证据”、“解释与结论”、“表达与交流”7个步骤。“化学反应速率”高考题也是就某一实验研究载体,在这7个实验步骤中设计试题。
  根据钱扬义等人提出的“四重表征”定义分析各个实验步骤可以发现,“四重表征”模式是“化学反应速率”实验研究的重要方法,表1为“化学反应速率”探究实验各步骤涉及的表征形式。据此,笔者应用“四重表征”模式,分析“化学反应速率”高考题的特点。
  3、“化学反应速率”高考题的统计概况
  《化学课程标准》在必修2专题2“化学反应与能量”、选修4主题2“化学反应速率和化学平衡”中对“化学反应速率”知识点提出了内容标准:
  ①通过实验认识、测定某些化学反应的速率;
  ②知道化学反应速率的定量表示方法;
  ③知道活化能对化学反应速率的影响;
  ④通过实验探究温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响,认识其一般规律;
  ⑤认识催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。
  根据《化学课程标准》对“化学反应速率”的内容标准,笔者将相关高考题界定为涉及以上内容的试题。“化学反应速率”高考题常与“化学平衡”内容相结90但是在本研究中,笔者仅统计涉及“化学反应速率”内容的题目,共109小题,分散在70道大题中。题型包括填空、选择、主观问答、计算以及绘图。通过统计2007年至2012年各年份“化学反应速率”试题的题量(见图1),发现题量大体呈上升趋势,在2010年达到顶峰。
  4 “化学反应速率”高考题的考查视角
  根据“化学反应速率”探究实验的一般步骤,笔者对“化学反应速率”高考题的考查内容进行分类,主要有实验方案设计、实验现象描述、曲线分析及曲线预测与绘制、化学反应速率计算与比较、理论分析与微观解析、实验结论总结、方程式书写等(见图2)。
  分析可知,“化学反应速率”高考题既考查学生设计实验方案、描述实验现象、总结实验结论的“宏观表征”能力,也考查学生进行理论分析与微观解析的“微观表征”能力,还考察学生书写方程式、公式计算的“符号表征”能力以及曲线分析、预测、绘制的“曲线表征”能力。“化学反应速率”高考题与“四重表征”模式紧密结合是这类题目的整体特点。
  笔者应用“四重表征”模式为理论基础,又从研究载体、数据呈现方式、考查方式等方面,进一步分析“化学反应速率”高考题的特点。
  4.1 研究载体多样,不限反应类型
  “化学反应速率”高考题常以实验为依托设计问题。其中所选择的实验研究载体,既有无机化学反应、有机化学反应等真实反应,也有一类以A、B、C表示的虚拟反应。
  例如2011年重庆理综卷第10题:一定条件下,下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是:
  在这道典型的“化学反应速率”高考题中,以无机化学反应、有机化学反应两种类型多个反应为研究载体,考查外界条件对化学反应速率的影响。
  而2011年全国卷28题的研究载体却为“aA(g) 6B(g)=(催化剂)cC(g)(△H<0)”。这一类虚拟反应不受反应事实的限制,可根据考查需要“量身定制”。
  可见高考题的研究载体不受反应类型的限制,具有“研究载体多样性”的特点,表2为相关高考题中研究载体的分布情况。
  4.2 数据形式丰富,以图像曲线为典型
  数据采集是探究实验中“收集证据”的重要子步骤。数据的呈现方式又是多样化的,包括:数字数据,例如测得的反应时间15 s;“字母代表”型数据,例如amol·L-NaCl溶液;“文字描述”型数据,例如对实验现象的描述;“图像曲线”型数据,例如连续定量测定得到的图像曲线等。
其他文献
摘要:新一轮基础教育课程改革对教师教学方式的多样化提出了要求,其中特别强调了科学探究教学,这给我国科学教育工作者及广大教师提出了一个崭新课题。本文介绍了RIP和4-H两种美国常用的科学探究模型,希望能给我国科学探究教学带来一些启示。  关键词:RIP;4-H;科学探究;模型  文章编号:1005-6629(2008)11-0049-03 中图分类号:G633.8文献标识码:B    当前世界各国都
1. 小春假到了,孩子们报名了度假营,跟着带队老师来到了西安,参观兵马俑博物馆。  “兵马俑被誉为‘世界八大奇迹’呢!”舒阳激动地说,“秦始皇真厉害,造了这么多兵马殉葬品。”  “殉葬品?”江川诧异地张大嘴巴。  “这你就有所不知了,‘俑’指的是墓葬中的陶塑、石雕和人像,本意就是殉葬品。”舒阳细细地解释道。  2.老师领着孩子们进入馆内,介绍道:“秦始皇陵最为知名的就是一、二、三号兵马俑陪葬坑。其
摘要: 围绕M制锰企业是否应该扩建一座硫酸厂的议题,展开论证活动,学生基于科技资料,依据社会效益最大化问题展开分角色论辩。在专家团队科学信息引导帮助下辩论双方逐渐形成论证体系,在论证过程中充分运用了化学原理,深刻体验并领会科学与社会协同作用的重要性,有效提升了审辩式思维能力。   关键词: 图尔敏论证模型; 社会性科学议题; 角色论辩   文章编号: 1005-6629(2019)5-0065-0
[摘 要] 文章试从创造力教育中的一个独特视角——创造力心理教育切入,呈现波兰华沙特殊教育学院创造力教师教育发展的基本情况。在该学会,创造力心理教育是作为其教育学最主要的一个下位学科进行教学和研究的。作者旨在评析该学会的这一专业及其课程,同时总结出该专业课程的几个特点:多视角性、其内容的综合性、参与性与体验性及其教学方法的多样性与趣味性。  [关键词] 波兰 创造力教师教育 创造力心理教育专业  
摘要:以“自然界的水”为例运用项目式学习设计单元复习。通过设计便携式净水器、改进便携式净水器和海水中水的利用探究等3个学习任务,将与水有关的知识结构化,在真实情境下解决实际问题,调动了学生的积极性,实现了复习课功能。  关键词:项目式学习;单元复习;教学设计  文章编号:1005-6629(2021)05-0046-06 中图分类号:G633.8 文献标识码:B  项目式学习通过真实的和具有挑战性
摘要: 九年级是化学基础教育的启蒙阶段,讲故事——讲与化学相关的故事——已成为化学课堂吸引学生注意,提高学生兴趣的重要方式,也是让学生实现社会化的重要方式。“水的净化”教学以故事为线索,着重于发展学生核心素养,建构真实课堂。在教学片段点评的基础上,就故事在课堂教学中的应用从设计教学境脉、构建“有意义的学习经历”、微视频的使用等方面进行反思。  关键词: 故事教学; 初中化学; 反思; 水的净化  
摘要:学生是探究的主体,在教学中通过问题的提出并引导学生分析确定探究课题,让学生在猜想的基础上自己设计鉴别方案、实施实验方案,观察并分析实验现象,直至得出结论,最后评价别人的探究方案,体验知识的生成过程,形成科学素养和实验探究能力。  关键词:探究;复习;教学设计  文章编号:1005–6629(2017)9–0036–04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B  通常认为,复习课是教师引导学
摘要:银离子与碘离子反应生成碘化银沉淀是中学化学中的基本反应。从化学热力学和电化学原理的视角,对银离子能否氧化碘离子进行了理论分析。在此基础上提出银离子和碘离子发生氧化还原反应的条件,并进行了实验设计和实验验证。  关键词:化学热力学;电化学;氧化还原反应;理论分析 ;实验验证  文章编号:1005–6629(2017)12–0081–03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B  1 问题的提
摘要:化学实验是化学知识最真实的载体。开发生活化的补充性教学实验的必要性在于:弥补现行教材实验编写的局限性、增强教学实验的可操作性、充分有效地激发学生的学习兴趣。列举了将补充性教学实验生活化的策略及若干生活化补充性教学实验的开发实例。  关键词:补充性实验;生活化;开发策略  文章编号:1005–6629(2016)4–0048–04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B  1 研究缘起——碳
摘要: 在“物质制备中的仪器和装置”实验复习课中,以“内”與“外”为核心视角,分析恒压滴液漏斗、干燥管、冷凝管、制备蒸馏中的接收装置、减压蒸馏与水蒸气蒸馏中的“玻璃管”的作用、实验操作以及制备装置的选择。指出教师在实验教学过程中,应该帮助学生构建一种视角,从它出发可以透过知识的表象抓住其内核,该视角即为核心视角。从该核心视角出发,能够根据实验的对象和目的,选择适当的仪器、装置以及进行相关的操作,有