以“化学平衡”为例核心素养培养的教学设计

“外界条件对化学平衡的影响”作为化学平衡的中心概念之一，具有重要的学科价值^[1]。温度、浓度、压强等反应条件的改变将是化学平衡状态发生移动，而这些条件的改变使得平衡如何移动将是本节重要的学习内容^[2-4]。化学概念是化学现象、化学事实抽象出来的理性知识，是剥离了现象的一种更高级的思维形态，因抽象而难以理解。化学平衡是中学化学学习中的理论基础，是历年高考的重要考点，同时也是化学学习的重点之一。然而相当一部分学生在理解对于抽象的、不能直接感知到的概念原理存在一定的障碍，故在化学平衡学习过程中感到非常困难，并容易出现较多的错误^[5]。该内容可安排两课时的整体教学设计，在学习本节内容的过程中，以学生的认知结构和生活经验为基础，将生活素材、典型实验模型与学科知识结合，以学生的主观能动性为导向，通过演示、推理和总结，建立化学平衡动态并掌握本节知识点，实现学科知识与生活、例题等的融会贯通。

1教学与评价目标

1.1教学目标

（1）以生活素材为基础，构建教学情境，敦促学生推理影响化学平衡的外界影响因素；

（2）通过学生的认知结构和生活经验，总结影响化学平衡的因素，以生活实例为典型，学习压强对化学平衡的影响；

（3）以典型实验建立模型认识，通过实验现象的变化推理温度、浓度对化学平衡的影响，使学生掌握温度、浓度如何影响化学平衡的移动；

（4）基于温度、浓度、压强对化学平衡的影响，探讨学习催化剂对化学平衡的影响；

（5）通过典型例题的及时练习，进一步深化压强、温度、浓度对化学平衡的影响，从而巩固基础，达到提升的目的。

1.2评价目标

（1）以学生原有的认知结构和生活经验为基础，将生活素材作为知识增长点，构建教学情境，化抽象为实物，从而总结压强影响化学平衡移动的原理，同时培养学生的变化观念与平衡思想；

（2）设计具有直观颜色变化的实验，通过学生代表进行实验操作，以学生对实验过程和实验现象的切实观察，建立模型认识从而推理浓度、温度对化学平衡移动的影响，实现以宏观变化来探析微观动态，同时激发学生科学探究和创新的意识；

（3）基于温度、浓度、压强对化学平衡的影响，培养学生科学探究意识，探讨总结催化剂对化学平衡的影响，以证据推理来进行微观探析，培养学生的科学态度，并实现社会责任^[6]；

（4）对以生活素材为主的典型例题进行剖析解答，对所掌握学习内容进行进一步应用深化，达到巩固基础、升华提升的目的。

2教学与评价思路

（1）课前——生活再现，情境创设

将生活素材构建教学情境，化抽象为形象，引入教学内容，引导学生发散总结影响平衡的因素有压强、温度、浓度等，并陈述压强对化学平衡的影响（以科学态度，培养变化观念与平衡思想）

（2）课中——实验展示，引导交流

以典型实验建立模型认识，通过实验现象的变化推理浓度对化学平衡的影响，引导学生进行科研设计（建立模型认识进而作为证据推理，以宏观辨识进行微观探析，激发学生科学探究与科技创新的意识）

（3）课中——推理归纳，思考分析

以压强、温度、浓度对化学平衡的影响为基础，以抽象理论为铺垫来学习另一个抽象理论，从而推理催化剂对平衡移动的影响（以证据推理掌握科学态度，并进行微观探析，锻炼变化观念与平衡思想，建立模型认识并树立科学探究意识）

（4）课后——问题解决，巩固升华

对以生活素材为主的典型例题进行剖析解答，深化学习内容，达到巩固基础、升华提升的目的（以科学态度，解决模型问题，体现社会责任）

3教学流程

3.1生活再现，情境创设

【学习任务1】生活素材构建教学情境，化抽象为形象，引入教学内容，引导学生发散总结影响平衡的因素有压强、温度、浓度等。

【评价任务1】诊断学生的科学态度，并培养变化观念与平衡思想。

图1 学习任务1教学流程图

Fig.1 Teaching flow chart of learning task 1

【学习任务2】基于生活情境，总结压强对平衡移动的影响。

【评价任务2】诊断学生对化学平衡移动的影响因素，建立模型认识并进行证据推理，同时培养学生的变化观念与平衡思想。

图2 学习任务2教学流程图

Fig.2 Teaching flow chart of learning task 2

3.2实验展示，引导交流

【学习任务3】以典型实验建立模型认识，通过实验现象的变化推理温度对化学平衡的影响，引导学生进行科研设计。

【评价任务3】以实验为实证模型，使学生建立模型认识进而作为证据推理，以可观察到的宏观辨识进行微观探析，激发学生科学探究与科技创新的意识。

图3 学习任务3教学流程图

Fig.3 Teaching flow chart of learning task 3

【学习任务4】以工业实际建立模型认识，通过实验现象的变化推理浓度对化学平衡的影响，引导学生进行科研设计。

【评价任务4】以实验为实证模型，使学生建立模型认识进而作为证据推理，以可观察到的宏观辨识进行微观探析，激发学生科学探究与科技创新的意识。

图4 学习任务4教学流程图

Fig.4 Teaching flow chart of learning task 4

3.3推理归纳，思考分析

【学习任务5】以压强、温度、浓度对化学平衡的影响为基础，以抽象理论为铺垫来学习另一个抽象理论，从而推理催化剂对平衡移动的影响。

【评价任务5】以证据推理掌握科学态度，并进行微观探析，锻炼变化观念与平衡思想，建立模型认识并树立科学探究意识.

图5 学习任务5教学流程图

Fig.5 Teaching flow chart of learning task 5

3.4问题解决，巩固升华

【学习任务6】对以生活素材为主的典型例题进行剖析解答，深化学习内容，达到巩固基础、升华提升的目的。

【评价任务6】以科学态度，解决模型问题，体现社会责任。

图6 学习任务6教学流程图

Fig.6 Teaching flow chart of learning task 6

【案例说明】

“外界条件对化学平衡的影响”作为化学平衡的中心概念之一，具有重要的学科价值。而化学概念是化学现象、化学事实抽象出来的理性知识，是剥离了现象的一种更高级的思维形态，因抽象而难以理解。化学平衡是中学化学教材中的基本理论知识，是历年高考的重要考点，也是化学学习的重点，而相当一部分学生对于不能直接感知到的、抽象的概念原理存在一定的理解障碍，在学习化学平衡时感到相当困难，并经常出现较多的错误。因此，在学习本节内容的过程中，学生对各因素影响化学平衡的过程的理解非常重要。

（1）以生活经验为基础，构建教学情境，化抽象为实物

将“夏日炎炎，冰镇可乐勾动着许多青少年的垂涎欲滴的口水，可乐中气体的溢出都会因为哪些原因呢？”的生活素材来构建教学情境，化抽象为形象，引入教学内容，引导学生发散总结影响平衡的因素有压强、温度、浓度等，并陈述压强对化学平衡的影响。以科学态度，来培养学生的变化观念与平衡思想。

（2）典型实验为例证，建立模型认识，探析微观动态

以典型实验建立模型认识， 设计具有直观颜色变化的实验“2NO₂(g，红棕色) N₂O₄(g)，该反应为放热反应”，通过学生代表进行实验操作，以学生对实验过程和实验现象的切实观察，建立模型认识从而推理温度对化学平衡移动的影响，并引导学生大胆进行科研设计。通过建立模型认识进而作为证据推理，实现以宏观变化来探析微观动态，同时激发学生科学探究和创新的意识。

（3）以知识基础为依据，推理、归纳

以已掌握的现行知识：压强、温度、浓度对化学平衡的影响为基础，用抽象理论作为铺垫来学习另一个抽象理论，从而推理催化剂对平衡移动的影响。培养学生用证据推理掌握科学态度，并进行微观探析，锻炼学生的变化观念与平衡思想，建立模型认识并树立科学探究意识.

（4）生活素材为题型，深化应用，体现社会责任

对以生活素材为主的典型例题进行剖析解答，以“在高温下，反应2HBr(g) H₂(g) + Br₂(g)(正反应为吸热反应）要使混合气体颜色加深，可采取的方法有哪些？”、“Fe(NO₃)₂溶液呈浅绿色，其中存在着下列平衡：Fe²⁺+2H₂O Fe(OH)₂+2H⁺往该溶液中滴加盐酸,发生的变化是……”等为例，深化学习内容。培养以科学态度，善于解决模型问题，对所掌握学习内容进行进一步应用深化，达到巩固基础、升华提升的目的，进而进一步体现社会责任。