基于模型建构促进学生“化学反应速率”认识发展的教学研究

·２０·化学教育２０１３年第３期基于模型建构促进学生“化学反应速率＂认识发展的教学研究’姜言霞１王磊辨支瑶３张景富４蒋立鹤４（１．山东师范大学化学化丁‘刊才料科学学院济南２５００１４；２．北京师范大学化学教育研究所１００８７５；３．北京市海淀区教师进修学校１０００９７；４．北京市第２０中学１０００８５）摘要基于对“化学反应速率”已有教学研究和对“化学反应速率”概念本体的分析，提出了基于模型建构的“化学反应速率”的教学策略，构建了“化学反应速率”的认识模型及不同教学阶段的层级发展模型，并深入分析了“化学反应速率”对促进学生认识发展的功能价值。在理论分析和探讨的基础上，运用设计性研究和对比性教学实验进行了教学设计及实施研究，通过问卷调查、学生访谈等方法对教学效果进行了检验，总结出本研究的结论和启示。关键词模型建构化学反应速率学生认识发展教学设计教学实验化学反应速率是化学动力学的重要内容。化学基于对文献的分析，大多数研究对化学反应速反应速率内容隶属于对化学反应的认识。化学反应率在各个不同阶段的教学目标定位把握不够准确和是化学科学的核心内容，而化学反应条件又是研究全面，并且对化学反应速率内容的教学价值挖掘深化学反应的核心问题。化学反应速率的研究是确定度不够，有效教学策略还需进一步丰富。化学反应条件的重要部分。因此，关于化学反应速１．２本研究的核心问题率的学习具有重要的理论价值和实践意义。从化学反应速率的概念本体来看，涉及多个重在高中阶段，化学反应速率的有关内容主要分要因素和变量，这些因素和变量与化学反应速率之布在“化学２”模块和选修４“化学反应原理”模间以及因素和变量之间都存在一系列相互联系。这块，同一教学内容在不同的学习阶段出现，其学习类概念的学习对学生的认识发展具有重要价值。但目标要求定位必然不同，对学生的认识发展价值也是要帮助学生建立与化学反应速率这一核心概念相存在较大差异。然而，在实际的教学中，很多一线关的诸因素变量，并认识这一系列因素变量之间关教师往往无法对不同阶段的化学反应速率教学进行系的一般规律，形成系统认识，并不容易。模型的准确定位，特别是对于选修模块中化学反应速率的一个基本功能就是有助于厘清复杂概念、变量等之教学，很多老师倍感困惑的是，并不清楚选修模块间的关系，便于帮助学生建立系统认识，发展学生的教学应该在必修模块学习的基础上发展学生的哪的系统思维。因此，针对化学反应速率这一涉及多些认识？即把握不好不同阶段关于化学反应速率的个因素变量的化学概念，设计基于模型建构的教教学定位。因此，分析不同教学阶段对化学反应速学，有助于实现化学反应速率的教学价值，达到较率内容的教学定位，明确化学反应速率在中学阶段好的教学效果。的发展层级，并寻找有效的教学策略提高化学反应因此，本研究的核心任务为：速率的教学效果，都是值得进一步研究的。（１）建构化学反应速率的认识模型；ｌ问题的提出（２）深入分析不同阶段化学反应速率内容的教１．１“化学反应速率”教学的已有研究学定位，明确其发展层级；研究者对化学反应速率的研究主要集中于３（３）基于模型建构的“化学反应原理”模块中类：其一是开发和设计适合学生操作的探究化学反化学反应速率的教学设计及实施，通过学生访谈和应速率的实验［１叫１；其二是以化学反应速率内容为问卷调查检验教学效果。依托，体现某种教学设计理念的教学设计［ｓ’６３Ｉ其２“化学反应速率＂的认识模型及发展层级三是期望提高化学反应速率的教学效果的教学设计２．１“化学反应速率”的认识模型研究［７ｌ。建立以化学反应速率为核心的多因素变量的关－北京师范大学化学教育研究所。高端备课”教学研究项目成果¨通讯联系人．Ｅ－ｍａｒｌ：唧ｌｌｇＩｅｉＩｒａｕ＠１２６．ＣＯｌｉｎ万方数据２０１３年第３期化学教育·２１·系模型，有助于提高化学反应速率内容的教学效建立化学反应速率的认识模型，见图１。果，是本研究的基本假设。通过教学可以帮助学生圈１化学反应遥翠的认识梗型图１模型中包括化学反应速率的宏观影响因素在高中选修阶段对化学反应速率的学习要求较和微观影响机理。通过微观影响机理（碰撞理论和高。首先选修模块要发展学生对化学反应速率的定活化能理论）建立了各个宏观影响因素——浓度、量认识，即知道化学反应速率的定量表示方法，能温度和催化剂对化学反应速率影响的推理关系，有通过实验测定某些化学反应的速率，能够比较同一助于发展学生对化学反应速率的系统认识。对于有反应的化学反应速率和不同反应的化学反应速率，气体参加的化学反应，压强的改变也会影响其化学其次经过选修模块的学习，学生应该认识各影响因反应速率，但是压强对化学反应速率的影响机理最素对化学反应速率影响的一般规律，包括影响化学终也是反应物浓度的变化引起的，因此模型中没有反应速率的内在机理，各因素对化学反应速率的影明确将其标示出。响程度，各影响因素之间的关系等，形成对化学反另外模型中也体现了对化学反应速率各影响因应速率的系统认识，发展学生的系统思维，从而具紊的定性认识和定量认识，通过对各影响因素与化备初步调控化学反应速率的能力。学反应速率的定量关系的建立，有助于深化学生对基于对课标中关于化学反应速率内容的目标要化学反应速率与各影响因素关系的认识，进一步发求分析，关于化学反应速率的学生认识发展层级如展学生对化学反应速率的系统认识。图２所示。２．２“化学反应速率”内容的发展层级在选修模块化学反应速率内容的教学中，主要从《普通高中化学课程标准（实验）》中对定位于发展学生对化学反应速率的第２层级和第３“化学２”和“化学反应原理”模块化学反应速率层级的认识。内容的目标要求可以看出［８］．不同学习阶段对化学３“化学反应速率＂模型的教学功能价值反应速率的学习目标定位是不同的，在高中必修阶基于对化学反应速率的认识模型的分析．我们段对化学反应速率内容的学习要求主要为定性认认为其功能价值丰要表现在以下几方面。识，如知道化学反应有快慢之分，知道温度、浓３．１明确和完善认识化学反应速率的角度度、催化剂能够影响化学反应的速率。学生经过岛中必修阶段的学习，对化学反应速万方数据·２２·化学教育２０１３年第３期率的认识宅要是从化学反应速率的定义（化学反应快慢的表征）和影响因素（浓度、温度、催化剂）［至固定蕈微观系统定璧微观初步系统２个角度，只是初步建立了对化学反应速率的表层认识，此种水平的学习功能较低。［至四通过建立速率方程和阿伦尼ｑ斯公式等有关反应速率＼、、“竺的定量数学关系．认识改变小同反麻物浓度对反应速率影响不同。催化剂对反应速率的影响呈指数级，深／化对影响嘣素与反应速率关系以及影响Ｉｊ｛素之间关系／的理解，达到对反应速；棼的定鬣化系统化认识，能眵７初步调控生产生活【｜ｌ某‘化学反应的速二笨／①感受化学反应速率的调控ｎ：牛，“牛活巾的重要作用（，选修②通过定景测定浓度对化学反应速率的影响．发展对化＼—一学反应速率的定景认识③基ｊ：能量｛！！Ｉｌ角，神！微观水平Ｌ建立影响因素与反应速２／率的推理天系／④通过能繁角度初步定性认识各影响因素ｌ＇日Ｊ的火泵／定性宏观孤垃圈２化学反应速翠的学生认识发展层级在高中选修模块的学习中，在构建模型的过程的基础。在“化学反应原理”模块的学习中，通过构建中，扩展了认识化学反应速率的能量角度——活化能，即帮助学生能够基于活化能、碰撞理论等建立各影响因素与化学反应速率的推理关系，使学生能够解释为什么温度、浓度、催化剂等因素能够影响化学反应的速率，掌握了其微观机理。基于活化能概念，学生就可以掌握要改变速率，可以有２种途模型，发展对化学反应速率的定量认识。主要表现在能定量计算化学反应速率，能比较２个化学反应速率的大小，能设计实验方案对化学反应速率进行定量测量，能明确各影响因素与化学反应速率之间的定量数学关系。学生对化学反应速率的认识从定性发展到定量，促进了学生认识方式类别的发展。３．３帮助学生形成对化学反应速率的系统认识通过构建模型，可以提升学生对反应速率的系径：其一是改变绝对活化分子数，具体可以通过增加总质量或提高温度来实现；其二是改变活化能本身，具体可以通过使用催化剂来实现。能量角度的加入，不仅能够增加学生基于化学反应速率知识的解释力，而且使学生初步具备了调控化学反应的思路。３．２发展学生对化学反应速率的定量认识在“化学２”的学习中，学生已经定性地认识到了化学反应速率的外在表现．知道浓度、温度和催化剂是影响化学反应速率的因素，浓度增大，化学反应速率加快，温度升高，化学反应速率加快；使用催化剂可以改变化学反应速率。这些定性认识的水平较低，但却是发展到定量研究化学反应速率万方数据统认识水平。学生就可以解释与化学反应速率有关的现象，判断和比较化学反应速率的大小，甚至可以基于对各因素的系统分析，选择合适的因素人手干预和调控化学反应速率，并设计相应的实验方案。如对一个具体的化学反应，应该选择改变哪些因素来调控其化学反应速率？优先选择哪个因素？对化学反应速率的系统认识是提高调控化学反应速率能力的必要条件，同时也有助于发展学生的系统思维能力。３．４帮助学生体会模型建构的思想和方法２０１３年第３期化学教育·２３·化学反应速率的学习过程中，学生会接触到分子碰撞理论这一理论假设模型，质量作用定律和阿累尼乌斯公式这些表征化学反应速率的数学模型。在学习这些模型的基础上，帮助学生建立以化学反应速率为核心的涉及各个因素变量的认识模型。在接触和学习这些模型的过程中，学生能够学习到很多有价值的化学科学研究方法和化学学科思想。早期人们对于化学反应的认识为，反应物分子之间发生相互碰撞，于是就发生了化学反应。但是，历史上科学家注意到改变不同反应物浓度对化学反应速率的影响不同，这一现象激发化学家深入思考，如果所有的碰撞都会发生化学反应，那么各反应物浓度的改变对化学反应速率的影响就会相同，而且化学反应速率将会快得不可思议。因此化学家又提出了有效碰撞的假设，最后在提出活化能、活化分子和研究反应历程的基础上，提出较为完善的碰撞理论。这一理论模型的构建过程，有助于培养学生的理论思维能力。数学模型是对所研究问题进行一种数学上的抽象，即把问题用数学的符号语言表述为一种数学结构。通过数学模型的逻辑推理、求解和运算，就能够获得客观事物的有关结论。化学反应速率方程是在大量实验经验的基础上得出的数学模型，是浓度与化学反应速率之间的数学关系。不同的化学反应，其反应物浓度与化学反应速率的定量关系是不同的，速率方程实际上是一个经验公式。因此这一数学模型的建立过程有助于扩展学生对规律研究的认识。关于化学反应速率的认识模型，可以帮助学生掌握这一类涉及多因素或多变量的概念的学习思路和方法。４“化学反应速率”教学的关键问题及教学策略根据化学反应速率认识模型和发展层级的分析，在“化学反应原理”模块，关于化学反应速率的教学有２个关键点，其一是引导学生认识影响化学反应速率的微观本质机理，其二是帮助学生建立关于化学反应速率的系统认识。４．１化学反应速率的微观本质认识问题引导学生认识影响化学反应速率的微观本质机理，使学生对化学反应速率的认识从宏观发展到微观水平，是帮助学生认识化学反应速率的一般规律的霞要方面。这就要求在教学中引人模型中的能量角度，在微观水平上建立各影响因素与化学反应速万方数据率之间的推理关系，这对于学生定性建立各影响因素之间的关系也非常重要。尽管学生已经在绪言课中学习过有效碰撞、活化能、活化分子等概念，但是从学生的前测问卷来看，学生并没有形成主动地利用这些理论解决化学反应速率问题的能力。因此，在教学中可以先设计一系列实验探究，让学生初步从定量和半定量的水平上理解浓度、温度和催化剂对反应速率的影响，然后通过驱动性问题“为什么浓度、温度、催化剂对化学反应速率有影响”，引导学生建构推理关系的路径，并配合微观动画模拟，深化学生的理解。４．２化学反应速率的系统认识问题建立３大影响因素之间的关系，包括建立一系列定量关系，使学生对化学反应速率的认识从定性发展到定量，从孤立发展到系统，不仅是认识化学反应速率一般规律的重要要求，同时也是初步形成化学反应速率调控能力的基础。这就要求在教学中设计合适的学生实验，让学生定量测定各单一因素对化学反应速率的影响情况，并比较各因素对化学反应速率的影响程度。另外，还应引导学生认识某一因素内部各变量对反应速率影响的情况，因此教学中可以选取浓度因素进一步研究，设计指向不同反应物浓度变化的实验方案，可以帮助学生经历实验测定数据、处理实验数据、寻找数据之间的关系，建立数学关系模型，体会数学模型建立的过程和方法，帮助学生建立浓度与反应速率之间的定量关系，从而认识到改变不同反应物的浓度对化学反应速率的影响不同，提高学生调控化学反应速率的能力和针对性，提升对化学反应速率认识的系统化水平。５基于模型建构的化学反应速率的教学设计与实施Ｓ．１教学设计思路基于以上分析，“化学反应原理”模块基于模型建构的化学反应速率的教学可以分为２个课时。第１课时主要通过实验探究和理论探究，建构化学反应速率的认识模型的各个因素变量，初步发展学生对化学反应速率的定量认识和系统认识｝第２课时主要通过扩展模型中的定量关系，如深入定量探究浓度因素对化学反应速率的影响，以及借助阿伦尼乌斯公式（温度、活化能与反应速率的定量关系），发展学生对各影响因素对化学反应速率影响关系的系统认识，并通过实际情境应用模型。活化模型，体验模型的有效性。基于模型建构的教学设计简要思路如表１、表２所示。·２４·化学教育２０１３年第３期表ｌ基于模型建构的化学反应速率教学设计（第ｌ课时）［情境］：工业合成氨的发展历史及工艺流程简介课题导入［提出问题］反应条件如何对反应速率产生影响？Ｌ硪厦、砬腰明亿罕厘Ｍ埋平影啊州疋覃椿咒Ｊ环肖１：布置通过实验研究浓度、温度对化学反应速率影响的任务。并提供相关ｆ吝息支持。环常２：学生讨论设计研究浓度、温度对盐酸和火理石反应速率的影响的实验方案．环节３：学生分组实施实验方案：通过引导学生定最探究浓度、温１．用不同浓度盐酸‘ｊ人理石反应，测单位时间内产生ａＤ２的体积度、催化剂对反应速率的影响情实验探究２．隔１０秒测定盐酸与大理石反应产生ｃ０２的体积况，帮助学生深入认识３种因素初建模型３．测定热水浴和常温下同浓度的盐酸与大理石反应的速率对化学反应速率的影响，初步建环节４：交流实验结果立小同影响凼素间的关系．初步［对比温度和催化剂对化学反应速率的影响］建立反应速率的认识模型环节ｌ：观察师生合作演示实验：双氧水在常温、加热和加入二氧化锰催化荆３种条件下的反应速率环节２：交流实验结果，得出结论［用有效碰掩理论解释浓度、温度、催化剂影响化学反应的速率的内在机理］通过理论探究。引入能量角度。环节ｌ：提出驱动问题：为什么浓度，温度、催化剂对化学反应速率有影响？增加分『．总数、活化分子自Ｊ分数理论探究环节２：学生讨论运用有效碰撞理论进行解释。教师明确几个核心概念：有效碰撞、分子和活化分了数等概念。引导学生完善模型总数、活化分子数、活化分ｆ百分数，提示学生分析的路径。建立各影响冈素与反应速率的推环节３：奉质揭秘：配合微观动画模拟。解释浓度、温度、催化荆对化学反应速率影响的理关系，理解化学反应速率变化微观本质的内在本质机理。建立完善的化学反应速牢认识模型［总结铺氆］承上扁Ｆ，总结已有认识，引发总结对影响化学反应速率的因素的认识，提出深入研究化学反应速率的必要性Ｆ节课学习的必趣襄２基于模型建构的化学反应速率教学设计（第２课时）教学环节教学思路设汁意图基于实际工业生产，提出精准调问题引入：根据合成氨的化学反应原理，寻找最佳生产条件之一就控化学反应速率的实际需求．激课题导入是调控化学反应速率．如何做到精准调控化学反应速率？发学生深入理解应用认识模型，提高实践能力的愿望。［浓度与化学反应速率的定量关系］环爷１：学牛．分组动手实验：利用化学反应速率测试仪，测定不同浓度的硫代硫酸钠溶液与不同浓度的硫酸反应的速率环节２：展示教师课前完成的通过实验测定的不同浓度的草酸溶液与通过探究浓度对化学反应速率影不同浓度的高锰酸钾溶液反应的速率数据，引导学生寻找数据之问响的定皱关系，扩展与该模型有的关系环节３：展示化学家测定的不同浓度的Ｈ２（）２和ＨＩ反应的速率数据，关的内容一一速率方程，帮助学生深入理解化学反应速率认识模引导学生归纳总结。并尝试写出相应的数学表达式型环节４：教师引导学生讨论化学反应的速率方程．认识速率方程式经验公式环节５：利用习题强化对化学反应速率方程的认识［温度、活化能与化学反应速率的定量关系］扩展模型中的定鼍关系环节１：投影展示３个反应：深化理解模型Ｎｏ＋０３＝ＮＣ）ｚ＋（）２；Ｈ２＋１２＝２ＨＩ；ＮＨ·ＣＮＯ＝（ＣＯＮＨ）２各自在３０８Ｋ和２９８Ｋ温度下的速率常数之比，引导学生讨论：温度对化学反应速率的影响．基于讨论．定量认识温度对化学反应速率的影响。环节２：投影展示３个反应：通过探究温度、催化剂对化学反Ｃ１２Ｈ２２０．（蔗糖）＋Ｈ２０＝ｃ６Ｈ／＝０８（葡）＋Ｃ‘ＨｎＯｉ（果）应速率影响的定最关系．扩展与２ＨＩ＝Ｈ２４－Ｉｚ；２Ｈｚ（）２＝Ｈ２０４－０２该模型自ｆ关的内容——阿伦尼鸟在使用催化剂前后的活化能数值及化学反应速率常敦之比．引导学斯公式．帮助学生进一步深入理生根据数据讨论：催化刺对化学反应速宰的影响．基于讨论，定量解化学反应速率认识模塑认识催化剂对化学反应速率的巨大影响。环节３：介绍经验公式——阿伦尼乌斯公式．对比温度、催化剂对某反应的影响．引导学生感受催化剂对化学反应速率的影响更显著通过习题和催化剂在乙烯‘ｊ氧气反应中应用的实例．补充介绍催化刺足改变化学反应速率的最有效途径，并具有选择性万方数据２０１３年第３期化学教育·２５·教学环节［应用强化］应用模型教学思路设计意图通过应用认识模型解决实际问豚．使模型更具有实际功能．提高学生应用模型的能力对化学反应速率模型进行概括．提升学生对化学反应速率模型的呼应本课导入。引导学生再次思考可以采取哪些措施调控合成氨的化学反应速率？［认识提升］总结强化模型基于对化学反应速率的内在机理及外在因素的定量研究，总结提升对调控化学反应速率的认识．５．２教学效果分析为了验证“模型建构”在化学反应速率内容教学中的效果，本研究选取了北京市某重点中学高中二年级２个教学班级为被试对象，分别按照以上基于模型建构的化学反应速率教学设计方案和传统的教学方案进行２课时的教学。问卷前测表明２个班级的起点水平是相当的。教学结束后，组织了问卷测查，测查的内容主要包括以下几个方面：对化学反应速率的定量认识（包括对化学反应速率的定量计算以及化学反应速率与各影响因素的数学关系）、认识化学反应速率的角度（主要是看学生是否建立了认识化学反应速率的能量角度）、对化学反应速率认识的系统性情况。（１）对化学反应速率的定量认识情况关于化学反应速率的定量认识情况，从基于物质的反应速率定量计算、基于物质的反应速率与方程式系数关系、不同化学反应的化学反应速率计算比较、定量测定浓度对化学反应速率的影响、浓度与化学反应速率的定量数学关系（速率方程）等方面进行测查。结果表明，基于模型建构的化学反应速率的教学在发展学生的定量认识的几个方面都优于传统教学。其中定量测定浓度对反应速率的影响方面实验班显著高于对照班（ｓｉｇ．一ｏ．０００）。另外，基于物质的反应速率定量计算和反应速率与方程式系数的关系已经被教师提前至必修模块学习，教学中没有涉及，２个班对这２方面的掌握情况没有显著差异。尽管实验班学生对化学反应速率的定量认识水平较高，但是仍只是达到了层级发展的２级水平。即学生已经掌握了化学反应平均速率的计算，以及基于具体物质的化学反应速率与化学方程式系数的关系。基本掌握了定量测定化学反应速率的思路方法，能够理解平均反应速率和瞬时反应速率的区别。在比较化学反应的速率方面，学生能够比较同一化学反应在不同条件下的化学反应速率。但是仅有４１．４０％的学生能够正确比较不同化学反应之间的反应速率大小。即学生掌握的化学反应速率的定万方数据认识和应用水平量计算是基于具体物质（反应物和生成物）的化学反应速率，在基于化学反应的速率的定量表示和计算方面欠佳。另外，绝大多数学生不能主动利用浓度、温度、活化能等与化学反应速率的数学关系——速率方程或阿伦尼乌斯公式明确说明各影响因素对化学反应速率的影响关系。（２）建立认识化学反应速率的能量角度的情况关于认识化学反应速率的能量角度的建立，有助于学生深入认识各影响因素对化学反应速率影响的微观本质。学生是否具备了认识和理解化学反应速率的能量角度，主要是看学生在解释影响化学反应速率的因素时以及选择合适的调控化学反应速率的因素时，能否主动地从能量角度解释其内在机理。通过分析问卷测查，发现实验班认识化学反应速率的能量角度情况显著好于对照班（ｓｉｇ．＝０．０００）。综合对能量角度的考查来看，实验班学生的表现比较稳定，说明实验班学生已经初步建立起了比较稳定的认识化学反应速率的能量角度，其对化学反应速率的认识已经从宏观水平发展到微观水平。测查结果也表明，学生用能量角度分析纯学科，问题的情况比分析实际情境中问题的情况好。（３）对化学反应速率认识的系统化水平学生对化学反应速率的系统认识包括：建立全面的影响化学反应速率的因素Ｉ建立浓度、温度和催化剂与反应速率间的推理关系；建立各影响因素间的定性关系；建立浓度、温度、催化剂与化学反应速率之间的定量数学关系。通过分析测查结果，可以发现实验班学生对化学反应速率认识的系统化水平显著高于对照班（ｓｉｇ．－－－－０．０００）。实验班学生大都已经建立起影响化学反应速率的各因素间的关系，建立起各因素与反应速率之间的推理关系，能够定性地分析和解释各因素影响化学反应速率的内在机理。但是学生对各影响因素与化学反应速率的定量数学关系的主动外显表现明显较弱。由于定量关系方面的表现较弱，学生对反应速率的认识处于初步系统化水平，即化学反应速率·２６·化学教育２０１３年第３期发展层级的第２层级。６研究结论与启示经过教学实践及教学效果分析，本研究得出如下结论：（１）模型建构对化学反应速率教学是有效的，实验班学生的表现证明了这一点。（２）化学反应速率认识模型的建立能够促进学生的认识发展，使学生对化学反应速率的认识从孤立（必修阶段）发展到系统，从宏观发展到微观，从定性发展到定量，丰富了学生的认识方式类别，同时活化能这一能量角度的加入，也丰富了学生认识化学反应的角度。（３）教学设计方案有效地落实了选修阶段化学反应速率的教学目标我们将选修模块化学反应速率的教学目标定位于化学反应速率发展层级的第２层级和第３层级。问卷调查和访谈结果表明，定量测定浓度对化学反应速率的影响、用碰撞理论（活化能、活化分子）解释浓度、温度和催化剂影响化学反应速率的机理、定性感知催化剂对反应速率的影响大、定量认识催化剂对反应速率影响呈指数级等目标已经较好落实。（４）对化学反应速率的定量认识的教学目标还有待于进一步显化课标明确指出，选修模块化学反应速率的教学应该注意发展学生对化学反应速率的定量认识。然而，经过分析可以看出，学生对化学反应速率的定量认识仅处于发展层级的２级水平，并没有达到我们预期的３级水平，即没有达到通过化学反应速率与浓度、温度及催化剂之间的数学关系模型深入理解各因素之间以及各影响因素与反应速率之间的关系水平。其可能的原因有：第２课时，教师在课堂上虽然努力引导学生通过寻找数据之间的关系，建立化学反应的速率方程，但是学生并没有理解到教师的真正意图，学生的理解仍然是认为教师希望通过数据培养大家定量研究化学反应速率的意识，对于定量的结果没有给予太多关注，而且教师在实验结束后的总结部分也没有给予明确的说明；另外教师在第２课时的总结提升部分，仅从定性水平进行总结，强调催化剂的作用，没有引导学生关注这些定量关系，也会影响这一目标的落实。因此教师在教学中应该在这些方面进行改进，注意将设计思路和核心教学目标外显化处理。（５）教学设计中的实验设计及实施还有进一步改进的空间万方数据教师在２课时的教学中精心设计了一系列实验，这些实验对加强学生对化学反应速率的定量认识有一定效果，如学生对定量测定化学反应速率有了一定的认识，但是教学效果分析却表明，这些实验的教学效果远远没有达到要求。其主要证据是关于化学反应速率的定量数学关系没有建立起来。另外，从学生后测中陈述的对实验目的的理解来看，直到完成学习，学生对几个实验的目的并不是很清楚。还有，第２课时学生实验占有教学时间过长，影响教学进度，也是一个待改进因素。综合对实验的分析，可以看出，尽管教师设计的实验有助于教学目标的达成，但是由于教学实施过程中实验设计目的的外显化程度不够，或者没有在实验结束后帮助学生进一步明确教学目标，因此学生对实验设计的意图理解还不到位，影响了这些实验的教学效果。（６）教学中是否要涉及反应历程和基元反应的内容有待于进一步研究由于本部分内容的教学中涉及到的碰撞理论、活化能理论、速率方程等都是针对基元反应的，在应用于复杂反应时，可能会出现某些矛盾或错误，因此在教学中如果不涉及反应历程和基元反应的内容，就会影响学生对反应速率的本质的理解，但是在本部分内容的教学中加入反应历程和基元反应，又会给学生增加学习的难度。人教版教材中完全没有提及反应历程和基元反应的概念，而鲁科版教材则在“追根寻源”栏目中简单介绍了基元反应和反应历程。因此，在化学反应速率的教学中是否要涉及这些相关内容有待于进一步讨论。参考文献［１］高瑛．马宏佳．颜桂琴．化学教学．２００５，１５｝：８—９孙月茹。金从武．教学仪器与实验。２０１１．（９）：８—１ｌｌ采瑞芝．化学教育．２００７．２８（８）ｌ４８—５０宋怡．周志华．化学教育．２００６，２７（１）：５９李玲，张晓莉．化学教学，２０１１．（５）：２５—２７周满丽．中学生效理化（高中版·学研版）．２０１１，（８）ｌ８４—８５龚国样，马春生．刘江田．化学教育。２０１２．３３（３）：１２一熬中华人民共和国教育部制订．普通高中化学课程标准（实验）．北京：人民教育出版社．２００３宋心琦主编．普通高中课程标准化学实验教科书：化学反应原理．北京：人民教育出版社．２００７：２０一２４王磊主编．普通高中课程标准化学实验教科书：化学反应原理．济南：山东科学技术出版社。２００７：５４一“支瑶．高中生化学认识方式及其发展研究．北京：北京师范大学博士论文。２０１ｌ［２］Ｅｓ－ＩＥ４．１［５］［６３［７］［８３［９－１ｒｌｏｊ［１１］