高考命题改革背景下化学教学中的关键问题

关键问题5：化学教学中如何实施整体教学设计 ——从“树木”到“森林” 高考的选择性和高考化学试题的整体性对化学模块教学提出了新的要求。在化学教学中，教师要关注学生的全面发展，关注学生对所学知识和技能的主动建构，关注学生自觉实现学科内知识甚至学科间知识的整合能力，实现对学科知识的整体理解和认识。因此，教师要真正改变教学理念和教学行为，进行整体教学设计。 如何进行整体教学设计？接下来，我们以2011年北京卷第25题为例，进行分析和阐释。 【案例】（2011年北京卷第25题）在温度t1和t2下，X2(g)和H2反应生成HX的平衡常数如下表： 化学方程式 K(t1) K(t2) F2 + H2 2HF 1.8×1036 1.9×1032 Cl2 + H2 2HCl 9.7×1012 4.2×1011 Br2 + H2 2HBr 5.6×107 9.3×106 I2 + H2 2HI 43 34 （1）已知t2﹥t1，HX的生成反应是 反应（填“吸热”或“放热”）。 （2）HX的电子式是 。 （3）共价键的极性随共用电子对偏移程度的增大而增强，HX共价键的极性由强到弱的顺序是 。 （4）X2都能与H2反应生成HX，用原子结构解释原因： 。 （5）K的变化体现出X2化学性质的递变性，用原子结构解释原因： ，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。 （6）仅依据K的变化，可以推断出：随着卤素原子核电荷数的增加， （选填字母）。 a. 在相同条件下，平衡时X2的转化率逐渐降低 b. X2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱 c. HX的还原性逐渐减弱 d. HX的稳定性逐渐减弱 【答案】（1）放热 （2） （3）HF、HCl、HBr、HI （4）卤素原子的*外层电子数均为7个 （5）同一主族元素，从上到下，原子核外电子层数依次增多 （6）a、d 不难看出，题中提供不同温度下的X2(g)和H2反应生成HX的化学平衡常数的数据，以化学平衡常数作为关联点，将化学平衡常数与化学反应热效应、化学键极性、平衡转化率、 X2化学性质的递变性、 HX的稳定性等知识紧密联系起来，深入考查了学生对化学平衡常数的意义和应用的整体理解，体现了高考化学试题的整体性和综合性。 从教学内容上分析，题中不仅包含“化学平衡常数”这个核心概念，还有反应吸/放热、键的极性、平衡转化率及物质性质等知识与“化学平衡常数”的关系，知识的关联度很高。这充分体现出化学平衡常数在化学教学中的重要地位，它不只是一个定量表征化学反应限度的工具，更是学生认识化学反应、完善认识视角的理论支架，可以和众多知识建立联系，可以判断或比较反应限度大小，可以通过平衡常数随温度变化的趋势反推反应吸放热，可以通过改变反应条件调控反应进行的方向或者平衡移动的方向，从而调控反应等。而这样一个理论支架的建构，从教学目标上看， 学生不仅要对“化学平衡常数”这个概念有清晰、理性的认识，更要学会判断知识关联的角度，能够从化学反应特点出发，有效地整合、关联相关知识，不断完善化学平衡常数的应用和意义的整体建构，并学会利用平衡常数分析和解释相关问题，真正实现学科内知识的整合。 在建立联系的过程中，随着学生对化学平衡常数的认识和理解逐渐深入，学习效果的评价一定也是分层次、逐级发展的。因此，化学模块教学中的整体教学设计，就是要基于模块教学中有内在联系的教学内容，从教学目标的整体架构、教学内容的整合关联和教学评价的完整层级几个角度进行精心设计。 一、对教学目标的整体架构设计 模块课程结构是“分步到位”——同一个主题在不同模块中出现，先学的模块讲概念，只讲“是什么”；下个模块再涉及这个知识点时，讲原理和“为什么”；模块再涉及“怎么用”时，讲应用。这种分模块的课程不仅使学生接受了各自分离的知识体系，还可能使学生的思维方式和方法形成定式，并且带有课程结构的惯性。这会导致学生习惯于从模块的特定角度出发提出问题和观察思考，容易造成教学目标的阶段化和片面化，不利于学生形成对学科的整体认识。因此，化学教师要对课程总体目标、模块目标和每节课的教学目标做好整体架构设计，梳理好它们之间的关系，在教学中引导学生做好积累和铺垫。 1.要从学科目标、模块目标上整体把握和设计课堂教学 教师要关注总体课程目标与化学模块课程目标的关系，既要在主题的引导下开展教学，又能让学生对化学学科有整体性的认知。 2．要确定模块的教学目标以及每节课的教学目标 模块教学目标相对上位而抽象，要进一步将其具体化为每一堂课的教学目标，并要清晰地意识到 ：如何用每一堂课的目标去实现整个模块的目标。 3.要深入理解各模块的主题 与教学目标维度不同，在“主题中心”的维度上，所有的教学活动都应该围绕主题开展，设计上要从模块主题入手，才能避免教学过程由于主题背景的多层次而过于发散。 例如，人教版化学教材中“化学能与电能相互转化”的教学内容，上位的主题是“氧化还原反应”。因此，教师在教学中就要让学生学会运用氧化还原反应原理分析和解释原电池、电解池原理的相关实际应用。而要达到这样的目标，教学中就要引导学生基于氧化还原反应去认识原电池原理和电解原理，帮助学生认识和理解化学反应中能量转化的本质。当然，在不同的教学阶段，关于氧化还原反应的知识要制定不同的教学目标 ：初中义务教育阶段能够从得氧/失氧的角度认识氧化还原反应 ；必修阶段既能够认识到氧化还原反应的本质是电子转移，也能够初步认识到利用氧化还原反应可以实现化学能到电能的直接转化。而在选修模块的电化学基础部分，学生则要深入系统地研究如何利用氧化还原反应来实现化学能到电能的转化（原电池），以及如何利用电能到化学能的转化来实现氧化还原反应（电解池）。教师必须整体设计，整体把握，在教学中充分体现学生对氧化还原反应的认识，逐渐实现“初步认识—明确实质—认识应用—学会应用”的认知能力层级发展过程，才能做到有的放矢。