為了更好地開展中學各學科教研活動，努力實現南寧市中學學段“雙減提質”的工作要求，在南寧市教科所牽頭下，由南寧師范大學化學與材料學院、南寧二中化學組和南寧市范斌名師暨特級教師工作室共同承辦組織，于2024年3月13日下午在南寧二中鳳嶺校區開展了以南寧二中化學組教學成果“化學大概念教學”推廣活動為主題的線上+線下教研活動?；顒佑赡蠈幨薪炭扑瘜W教研員王向軍老師主持，活動現場座無虛席，來自南寧市各市縣區300余位化學教師以及南寧師范大學化學與材料學院的師生來到活動現場參加了本次研討活動，另外，線上還有2000多位老師也觀看了此次教研活動的直播。
本次活動以南寧二中化學組李曉老師的《指向大概念的反應速率影響因素》示范課為開端，通過“一核三情五環”教學模式呈現，以大概念“化學反應速率是可以調控的”作為教學設計的核心，穿插精彩的師生互動與數字化實驗，為南寧市的化學教師們呈現了傳感器如何彌補傳統實驗的不足。
圖1 指向大概念的教學模式
李老師從生活情境導課，以“怎么讓想快的反應快，想慢的反應慢？”作為驅動問題，引出化學反應速率的影響因素，并從控制變量法的角度讓學生漸進地設計了3個實驗，分別研究催化劑、溫度和濃度對化學反應速率的影響。在溫度和濃度對反應速率的影響實驗中，以硫代硫酸鈉與硫酸反應的視頻作為情境，李老師從傳統演示實驗需要用肉眼觀察反應渾濁現象不夠精確和科學的角度出發，引出了濁度傳感器測量一段時間內溶液濁度變化的方法，來更加科學精準地測量反應速率受影響后的變化。
圖2 課堂上引入濁度傳感器
通過學生分組設計實驗、預測實驗圖像后再進行實驗驗證的教學思路，師生共同合作完成了熱水水浴、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，李老師引導學生從達到頂點的時間、曲線斜率等方面認識圖像特點，為后續學習做鋪墊。
圖3 溫度對反應速率影響的圖像
隨后李老師以真實的實驗情境作為教學評一體化的活動，讓學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限，怎么通過各個溶液體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 在真實情境中設計實驗
由于濁度傳感器、比色瓶對于同學們較為陌生，同學們通過小組討論得出方案后，李老師讓同學準備其中的任意一組實驗，并讓4組同學同時在講臺上開始實驗。這次實驗得出的結果也非常有趣，在這個教學環節中師生互動民主、自然，充分體現了南寧二中“魅力教育”的辦學理念。
結課環節，李老師將學生的視野重新聚焦回真實情境中，以合成氨的真實情境作為信息，評價學生對反應速率調控的認識深度，體現出大概念對整節課的教學設計的影響。通過對化學反應速率的調控的認識，學生其實在為化學平衡的移動做準備，這樣的教學流程最終將指向化學學科最核心的大概念之一：化學反應是可以調控的。
圖5 在真實情境中進行評價
課后，南寧二中化學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，精彩紛呈。這一堂課滲透大概念，化學反應速率是可以調控的。化學反應速率受多種因素影響，本節課采用控制變量法，鼓勵學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講解，整堂課緊湊、精彩紛呈、高潮迭起。特別是在使用濁度傳感器進行演示實驗的時候，不論是學生還是聽課的老師都被吸引住了。然后其實我覺得李曉老師這堂課其實還有一個化學大概念，那就是定性到定量，感性認識到理性認識。
——南寧二中化學組 陳信
李曉老師的課，我是從第一版聽到最后這一版的，我先談談我在這個過程當中的一些感悟跟收獲。數字化實驗要想真正應用在課堂上并且讓學生在短時間內接受、理解傳感器的原理并去設計實驗、操作，很考驗教師課堂掌控能力和語言表達能力，李曉老師在學案上增加了實驗方案范例和傳感器圖表，在語言表述上指令明確、問題簡潔，先示范引導學生去做，再放手讓學生自己設計實驗，并且預測實驗現象再進行實驗操作。學生在這樣一個循序漸進的過程當中真正實現了從理解到預測再到控制的水平進階，而不是茫然不知所措。驅動性任務的設計突出學生的主體性，雖然最后的結果沒有達到預期，但是幽默風趣的語言、錯誤的分析也讓學生有了新的認識。
——南寧二中化學組 楊紅瓊
本節課以大概念為導向，結合濁度傳感器能更科學、精確地測定硫代硫酸鈉與硫酸反應速率的特點，用新穎的實驗和圖像來深化學生對控制變量及其結果的認識，以學生動手實驗促進學習的進階，并最終指向大概念的生成。這樣的教學方式得到了與會教師的高度評價，為南寧市化學學科的數字化實驗設計思路開辟了新的實踐路徑，讓數字化實驗在祖國的八桂大地上生根發芽。
