作者：李发顺 叶跃娟
来源：《化学教学》2022年第10期
摘要： 学科核心素养包括价值观念、关键能力与必备品格。化学学习的关键是学生思维的形成、进阶与结构化。课堂设计、实践及生成是学生思维能力形成的重要途径。描述并分析了“化学反应与热能”的一节示范课，突出思维进阶的设计、实践与生成。 关键词： 思维课堂； 思维进阶； 化学反应与热能
文章编号： 10056629（2022）10006004
中图分类号： G633.8
文献标识码： B
元电荷
伴随着教学改革进入深水区，单纯以接受知识与学会技能为目标的双基教学已经很难满足现代学生发展的需要。教师在组织开展学科教学活动时，帮助学生在学习过程中获得必备知识和关键能力的同时，应基于提升学生学科核心素养的目标，培养和发展学生学科思维的逻辑性、完整性和严密性，在此基础上培养和发展学生的社会责任意识和正确的价值观念。思维是智慧的核心，是影响人的发展的重要能力；化学思维是关于物质组成、结构、性质、变化和相互联系的思维，是认知化学、掌握化学和发展化学的智慧，是探究活动的灵魂［1］；思维课堂是指学生在任务和问题驱动下进行预测、推理、实证的课堂实践活动，并通过（与宏观世界、伙伴世界、自我世界）对话，发展“具象到抽象、归纳到演绎、模仿到创新、孤立到系统”认识化学现象与化学变化的思维能力。 R老师示范了“化学反应与热能”的思维课堂教学活动，从教什么、怎样教、怎样测及怎样学等角度分析课堂生成的思维活动与思维进阶。据此得出，化学学科教学的着力点应以“思维发展”为抓手进而实现核心素养教育。
1 设计中的思维活动与进阶
教学实践活动的前提是设计，包括对文本内容的理解、学习目标的确定、学习任务的设定（含学习活动中的思维发展）、评价活动的匹配、育人理念的融合。带着这样的思考，我们尝试与读者分享R老师在教学设计中的思维活动及其进阶与结构化。
人教版教科书［2］第二册（必修）第6章第一节“化学反应与热能”包括2个演示实验（用温度计测量“镁和盐酸”反應温度变化、“氢氧化钡晶体与氯化铵晶体”混合搅拌后促使水结成冰，以此说明化学反应有吸热和放热现象），认识典型的放热和吸热反应，以“H2（g）+Cl2（g）2HCl（g）”反应过程中断键吸热和成键放热（微观认识）为例认识化学反应中能量变化的原因，以图表数据展示我国的能源消费构成和人均能源需求。 学习内容中思维活动与进阶是怎样设计的？
R老师的教学设计一共设定了三个任务：认识能量与能源、认识化学反应中的能量变化、化学反应中能量变化的原因及表示方法。下面以布鲁姆（bloom）认知思维分类学方法［3］分析任务活动设计中的思维活动与思维进阶（见表1）。
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2 实践中的思维活动与进阶
浅谈科学发展与城市经济管理 任务设计的思维活动，需要通过教学实践得到体现与落实。有没有达到预期？学生思维活动怎样描述？思维活动与进阶是怎样实践与体现的？带着这些问题走进R老师的课堂教学，观察、记录、描述、分析和整理学生的思维活动。
2.1 实验从定性到定量，思维从具象到抽象
教科书实验［61］测定“镁与盐酸反应”前后溶液温度，推理出反应过程放出热量。教学活动中除了观察反应前后温度的变化，还让学生触摸试管外壁（安全前提下）感受反应过程的热量变化，并让学生预测和描述实验现象（固体、溶液、温度），定量测定热量变化与定性感受放热反应相结合，增强了对放热反应的认识。从讲解实验现象到用化学用语规范表达化学反应，分析整个过程中学生思维的变化，师生对话活动情况如下。
师：镁和盐酸反应很常见，我们先在试管中加入稀盐酸，再加入打磨光亮的镁条。（加入镁条前）请同学们预测可能的现象？
生：镁条逐渐溶解，有气泡产生。
师：气体产生是否快速？为什么会很剧烈？
生：因为镁是活泼金属。
师：还可能有什么现象发生？
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生：……放出热量。
师：如何知道反应时放出了热量？
（让前排学生小心触摸试管壁，感受温度的变化）
R老师用温度计测量反应过程中溶液温度的变化：向盐酸溶液中加入镁条，温度计度数从13℃→30℃→40℃→50℃，此后温度不再上升。根据这一现象，R老师解释反应放热，温度不再上升说明反应已经结束。
学生的思维过程有预测（来自于已有的经验），实验实证并描述实验现象（定性和定量结合），再到对反应快慢（程度）基于证据（气泡）来说明，更进一步关注了热量变化。整个过程学生思维水平有明显的提高。
师：上述过程中能量形式如何转化？
濮阳教育科研网 生：化学能转化为热能。
师：化学反应中化学能是否全部转化为热能？
生：可能有光能，如氢气在中燃烧会发出苍白的光。
生：可能还有声能，如钠在水中四处游动，发出“咝、咝”的声音。
学生通过这个过程体验到化学反应中化学能的转化方式不仅仅只有热能，既拓展了对化学反应中能量变化的认知，也为后续学习埋下伏笔。
师：上述反应中反应物是镁和盐酸，生成物是氯化镁和氢气。大家判断一下，反应物和生成物谁的能量高？为什么？
生：反应物能量更高，反应过程中有热量跑出来，所以生成物能量降低了。
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此处结合学生刚刚获得的体验马上提出反应物和生成物的能量（内能）高低问题，既
是学生学习过程中水到渠成的结论，又很好地突破了学生在能量图学习过程中的一大难点。
师：请同学们在坐标图上画出反应物（镁和盐酸）、生成物（氯化镁和氢气）能量的相对位置图。
教师出示“能量反应过程”图示，体现反应物和生成物能量相对高低及差值ΔE，并提问ΔE是什么？ΔE的符号应该是“+”还是“-”？从而认识能量减少与热量的关系（并区别了能量与热量）；解释对于反应物来说，能量减少了（损失了），所以用“-”来表示这个过程的能量变化。教师和学生之间基于图示中反应物和生成物位置交换，通过对话认识了吸热反应中ΔE数值的符号应该为“+”。这个过程中学生思维水平的发展从图示到符号，从正向到逆向，从文字到专业用语，一气呵成。
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