為(wèi)了更好地開展中(zhōng)學(xué)各學(xué)科(kē)教研活動，努力實現南甯市中(zhōng)學(xué)學(xué)段“雙減提質(zhì)”的工(gōng)作(zuò)要求，在南甯市教科(kē)所牽頭下，由南甯師範大學(xué)化學(xué)與材料學(xué)院、南甯二中(zhōng)化學(xué)組和南甯市範斌名(míng)師暨特級教師工(gōng)作(zuò)室共同承辦(bàn)組織，于2024年3月13日下午在南甯二中(zhōng)鳳嶺校區(qū)開展了以南甯二中(zhōng)化學(xué)組教學(xué)成果“化學(xué)大概念教學(xué)”推廣活動為(wèi)主題的線(xiàn)上+線(xiàn)下教研活動。活動由南甯市教科(kē)所化學(xué)教研員王向軍老師主持，活動現場座無虛席，來自南甯市各市縣區(qū)300餘位化學(xué)教師以及南甯師範大學(xué)化學(xué)與材料學(xué)院的師生來到活動現場參加了本次研讨活動，另外，線(xiàn)上還有(yǒu)2000多(duō)位老師也觀看了此次教研活動的直播。

本次活動以南甯二中(zhōng)化學(xué)組李曉老師的《指向大概念的反應速率影響因素》示範課為(wèi)開端，通過“一核三情五環”教學(xué)模式呈現，以大概念“化學(xué)反應速率是可(kě)以調控的”作(zuò)為(wèi)教學(xué)設計的核心，穿插精(jīng)彩的師生互動與數字化實驗，為(wèi)南甯市的化學(xué)教師們呈現了傳感器如何彌補傳統實驗的不足。

圖1 指向大概念的教學(xué)模式

李老師從生活情境導課，以“怎麽讓想快的反應快，想慢的反應慢？”作(zuò)為(wèi)驅動問題，引出化學(xué)反應速率的影響因素，并從控制變量法的角度讓學(xué)生漸進地設計了3個實驗，分(fēn)别研究催化劑、溫度和濃度對化學(xué)反應速率的影響。在溫度和濃度對反應速率的影響實驗中(zhōng)，以硫代硫酸鈉與硫酸反應的視頻作(zuò)為(wèi)情境，李老師從傳統演示實驗需要用(yòng)肉眼觀察反應渾濁現象不夠精(jīng)确和科(kē)學(xué)的角度出發，引出了濁度傳感器測量一段時間内溶液濁度變化的方法，來更加科(kē)學(xué)精(jīng)準地測量反應速率受影響後的變化。

圖2 課堂上引入濁度傳感器

通過學(xué)生分(fēn)組設計實驗、預測實驗圖像後再進行實驗驗證的教學(xué)思路，師生共同合作(zuò)完成了熱水水浴、常溫和冰水水浴條件下反應速率的測量。濁度傳感器清晰地呈現出溫度對反應速率的影響，李老師引導學(xué)生從達到頂點的時間、曲線(xiàn)斜率等方面認識圖像特點，為(wèi)後續學(xué)習做鋪墊。

圖3 溫度對反應速率影響的圖像

随後李老師以真實的實驗情境作(zuò)為(wèi)教學(xué)評一體(tǐ)化的活動，讓學(xué)生在特定的條件下設計實驗驗證濃度對反應速率的影響。由于濁度傳感器比色瓶總容積有(yǒu)限，怎麽通過各個溶液體(tǐ)積的控制來實現對濃度的改變，成了實驗設計的核心問題。

圖4 在真實情境中(zhōng)設計實驗

由于濁度傳感器、比色瓶對于同學(xué)們較為(wèi)陌生，同學(xué)們通過小(xiǎo)組讨論得出方案後，李老師讓同學(xué)準備其中(zhōng)的任意一組實驗，并讓4組同學(xué)同時在講台上開始實驗。這次實驗得出的結果也非常有(yǒu)趣，在這個教學(xué)環節中(zhōng)師生互動民(mín)主、自然，充分(fēn)體(tǐ)現了南甯二中(zhōng)“魅力教育”的辦(bàn)學(xué)理(lǐ)念。

結課環節，李老師将學(xué)生的視野重新(xīn)聚焦回真實情境中(zhōng)，以合成氨的真實情境作(zuò)為(wèi)信息，評價學(xué)生對反應速率調控的認識深度，體(tǐ)現出大概念對整節課的教學(xué)設計的影響。通過對化學(xué)反應速率的調控的認識，學(xué)生其實在為(wèi)化學(xué)平衡的移動做準備，這樣的教學(xué)流程最終将指向化學(xué)學(xué)科(kē)最核心的大概念之一：化學(xué)反應是可(kě)以調控的。

圖5 在真實情境中(zhōng)進行評價

課後，南甯二中(zhōng)化學(xué)組的一些年輕教師也對本節課寫下了一些聽課感言，摘錄如下：

李曉老師的課堂，課堂氛圍是沒得說的，活躍、活力、活動，精(jīng)彩紛呈。這一堂課滲透大概念，化學(xué)反應速率是可(kě)以調控的。化學(xué)反應速率受多(duō)種因素影響，本節課采用(yòng)控制變量法，鼓勵學(xué)生自主設計實驗方案、自主動手實驗，同時輔以濁度傳感器進行教學(xué)講解，整堂課緊湊、精(jīng)彩紛呈、高潮叠起。特别是在使用(yòng)濁度傳感器進行演示實驗的時候，不論是學(xué)生還是聽課的老師都被吸引住了。然後其實我覺得李曉老師這堂課其實還有(yǒu)一個化學(xué)大概念，那就是定性到定量，感性認識到理(lǐ)性認識。

——南甯二中(zhōng)化學(xué)組 陳信

李曉老師的課，我是從第一版聽到最後這一版的，我先談談我在這個過程當中(zhōng)的一些感悟跟收獲。數字化實驗要想真正應用(yòng)在課堂上并且讓學(xué)生在短時間内接受、理(lǐ)解傳感器的原理(lǐ)并去設計實驗、操作(zuò)，很(hěn)考驗教師課堂掌控能(néng)力和語言表達能(néng)力，李曉老師在學(xué)案上增加了實驗方案範例和傳感器圖表，在語言表述上指令明确、問題簡潔，先示範引導學(xué)生去做，再放手讓學(xué)生自己設計實驗，并且預測實驗現象再進行實驗操作(zuò)。學(xué)生在這樣一個循序漸進的過程當中(zhōng)真正實現了從理(lǐ)解到預測再到控制的水平進階，而不是茫然不知所措。驅動性任務(wù)的設計突出學(xué)生的主體(tǐ)性，雖然最後的結果沒有(yǒu)達到預期，但是幽默風趣的語言、錯誤的分(fēn)析也讓學(xué)生有(yǒu)了新(xīn)的認識。

——南甯二中(zhōng)化學(xué)組 楊紅瓊

本節課以大概念為(wèi)導向，結合濁度傳感器能(néng)更科(kē)學(xué)、精(jīng)确地測定硫代硫酸鈉與硫酸反應速率的特點，用(yòng)新(xīn)穎的實驗和圖像來深化學(xué)生對控制變量及其結果的認識，以學(xué)生動手實驗促進學(xué)習的進階，并最終指向大概念的生成。這樣的教學(xué)方式得到了與會教師的高度評價，為(wèi)南甯市化學(xué)學(xué)科(kē)的數字化實驗設計思路開辟了新(xīn)的實踐路徑，讓數字化實驗在祖國(guó)的八桂大地上生根發芽。