柳小康，字 敏

(云南师范大学化学化工学院，云南 昆明 650500)

教学设计是根据教学对象的水平和需要，在确定合理的教学起点和教学终点的基础上，对文本内容重组和转化，有序并系统地安排教学诸要素，使之形成教学预设方案的过程[1]。教学设计的最优化、合理化是教师上好每节课的重要介质。

BOPPPS教学模式最早由加拿大教师培训工作坊ISW(instructional skills workshop)提出，强调以学生为主体的模块化教学模式，旨在提高课堂教学的有效性[2]。教师在设计教学环节时依据该模式的几个元素有利于思维的发散和教学思路的条理性，从而在实际教学中促使学生主动参与学习，更好完成相应的学习目标。例如，对“影响化学反应速率的因素”进行教学时，如果只是教师单独讲解理论或由教师做相关因素影响速率的演示实验，容易理论与实验脱离，学生多把实验当成游戏和看热闹的环节，影响教学效果[3]。基于BOPPPS的模块化教学，将前后逻辑展开，从对物质本身的性质、浓度、温度、催化剂、压强等因素对化学反应速率的如何影响的猜想、验证、总结和运用过程中，从而将学生带入自主探究的课堂环境中，使得学生的理论知识、实验技能得到有机融合，这种方式可以提高课堂教学的有效性从而达成教学目标。

1 BOPPPS教学模式

BOPPPS教学模式强调以学生为中心,注重课堂的互动交流与课后的反思改进[4]。BOPPPS教学模式由导入、目标、学前测试、参与式学习、学后测试、总结等6大元素(或模块)组成。表1给出了各元素的含义。

表1 BOPPPS模型基本要素

2 教学设计

2.1 教学准备

2.1.1 教材分析

“影响化学反应速率的因素”是人教版(2019年版)高中化学必修第二册第六章化学反应与能量第二节的内容，本节内容既是对第一节内容“化学反应速率”的延续，又为之后学习人教版高中化学选择性必修一化学反应原理中第二章内容化学反应速率与化学平衡奠定了理论基础，本节知识在教材内容编制上发挥了承前启后的作用。本节课主要是对影响化学反应速率的内部因素与外部因素进行探讨，其中外部因素主要从浓度、温度、压强、催化剂等四个角度进行研究。

2.1.2 学情分析

在之前学生已经学习过金属活泼性顺序表(内因)和相关金属与不同浓度酸或碱反应现象、加入催化剂反应变化(外因)等相关知识，加上已经对化学反应速率有所学习，这对于本节课的学习、探究都有很大的帮助。

2.1.3 教学重点难点

教学重点：浓度、温度、催化剂以及压强对与化学反应速率的影响，学会控制变量在化学探究实验中的运用。

教学难点：压强对化学反应速率的影响，对控制变量的掌握

2.1.4 教学方法

本节课采用讲授法、多媒体教学法和实验探究法进行教学，老师在课前准备探究实验所需仪器和药品，课中对于班级学生进行分组学生通过“猜想”“提出假设”“实验验证”“归纳结论”及其“问题解决”一系列过程，力求让机械的记忆知识变为高效的知识理解，从而真正意义上促进学生化学学科核心素养的发展。

2.2 设计思路

基于BOPPPS模式各模块教学设计思路如表2所示。

表2 基于BOPPPS模式各模块教学设计思路

2.3 教学过程

2.3.1 导入+学前测试

奥苏泊尔的有意义学习理论建立起新旧知识之间的联系，有利于有意义学习的发生。通过旧知导入、并提问相关思考点作为学前测试，激发学生的求知欲。

【教师】：同学们，通过观看等质量锌(Zn)、铁(Fe)、镁(Mg)等与同浓度稀酸反应的演示实验视频你们看到的现象是什么呢？这种现象能用我们之前所学的知识解释吗？

【学生】(回答所看到的现象)：等质量的三种元素锌、铁、镁在酸中都溶解产生无色气泡，镁元素产生气泡的反应迅速，其次是锌，最后是铁。

【学生】(联系旧知回答)：根据金属性活动顺序表(表3)，从左到右依次是镁、锌、铁，所以活泼性最强的是镁、最弱的是铁，所以与等量的酸反应最快的、最慢的与其金属活泼性相关。活泼性越强，反应速率越快。

表3 金属活动顺序表

【教师】：思考活泼性是影响化学反应速率的因素吗?是内因还是外因呢？

【师生】(交流讨论归纳)：活泼性影响化学反应速率，金属活泼性越强，反应速率越快；活泼性是金属自身的性质，不能改变，是影响化学反应速率的内因。

设计意图说明：通过旧知(已学习了化学反应速率相关概念和金属活泼性顺序)进行新课导入，有效建立新旧知识联系。运用多媒体演示实验现象对比引发学生探究欲，后针对性提问对学生进行学前测试，调动课堂学习气氛。

2.3.2 学习目标

学习目标既是学生学习的目标,也是教师课堂教学的依据和检测学生学习效果的评估标准[5]。明确将本节课的学习目标通过多媒体传达给学生，利于学生更好的明确本节课重点和难点：

1)认识化学反应速率是可控的；

2)掌握影响化学反应速率的内因及其外因，认识其一般规律；

3)学会进行探究多因素影响实验时，控制变量法的运用；

4)了解化学反应速率影响因素的应用实例，体会化学知识的实用性。

设计意图说明：通过把本节课的教学目标融入到教学环节中，让学生明确本节课的学习任务以及侧重点，学生体会到本节课对于考试、生产生活的内在逻辑关系。目标的呈现也只是涉及本节课的名词和方法，不具体展示他们所要做的探究实验具体步骤，从而保证学生独立思考解决问题的能力得到激发。

2.3.3 参与式学习

任务一：实验探究“温度”对于化学反应速率的影响。

【教师】：那同学们通过观看多媒体演示实验和共同讨论，我们知道影响化学反应速率的决定性因素是：物质本身的性质。但我们要控制一个化学反应速率的快慢，改变内因是不可能的，所以我们就要通过改变影响化学反应速率的外因入手。同学们接下来我们就按分组来探究影响化学反应速率快慢的外因之一，温度，同学们结合生活经验在探究之前猜想一下温度是怎样影响化学反应速率的呢？在探究实验中需要注意什么问题呢？

【学生】(结合生活交流讨论)： 1)食物放入冰箱食用时比没放的新鲜，且不会腐烂。2)汽油遇到高温一下就爆炸了等；温度越高，化学反应速率越快，温度越低，反应速率越慢。当探究多因素影响中的一个因素，应该控制其他条件不变(通过预习所知)。

【教师】：同学们都能结合生活实际进行猜想很棒！接下来我们就通过小组实验来验证我们的猜想。同学们根据老师提供的药品及器材设计探究实验方案如表4。

表4 反应温度的影响实验方案

【学生】 (分组进行实验，老师下讲台观察、指导)：依据所要探究的因素，在老师共同参与下设计实验。得出实验步骤：1)将5%H2O2溶液等量加入两支试管中，同时加入等量 1 mol/L FeCl3溶液；2)待两支试管均有气泡产生，分别将其放入事先准备的两烧杯中(一杯 40 ℃ 左右的热水，一杯 5 ℃ 左右的冷水)。

【教师】(做实验时提醒学生)：同学们，认真观察两试管中的现象，总结自己依据现象得出什么结论？

【学生】(小组交流，验证猜想，得出结论)：在热水中H2O2溶液产生气体的速率远比在冷水中的快(如图1)。所以，当其他条件一定时，温度越高，反应速率越快，温度越低，反应速率越慢。

图1 H2O2溶液在冷水和热水中分解速率对比实验

【教师】(点评)：同学们通过自己动手实验探究验证了最初温度对于化学反应速率的影响的猜想，通过生活例子的猜想有时候往往是一种方法，同学们要养成在生活中善于观察、将其与所学知识建立联系的习惯。

【教师】(归纳板书)：在其他条件不变时，温度越高，化学反应速率越快；温度越低，化学反应速率越慢。

任务二：实验探究“浓度”对于化学反应速率的影响。

【教师】：刚才通过实验验证了当其他条件一定时，温度对于化学反应速率的影响规律，那接下来，同学们浓度又是如何影响化学反应速率快慢的呢？同学们大胆猜想。

【学生】(思考回答)：当条件一定时，反应物浓度越大，化学反应速率越快；反应物浓度越小，化学反应速率越慢。

【教师】(点评)：同学们的猜想是否可靠呢？同学们再次依据老师事先准备好的实验仪器及药品(如表5)进行实验方案设计，并进行小组实验。在实验时一定要控制好浓度以外其他影响因素的不变性，确保实验结论可靠。

表5 反应浓度的影响实验方案

【学生】(设计实验方案，教师针对性指导)：1)取两支试管，分别加入 4 mL 0.01 mol/L 的高锰酸钾溶液。2)向其中一只加入 2 mL 0.1 mol/L 的草酸；向另一支加入 2 mL 0.2 mol/L 草酸溶液，分别记录高锰酸钾褪色时间。

【学生】：按设计的实验方案进行浓度对化学反应速率快慢影响的探究实验。

【教师】(实验结束)：同学们，实验中观察到了什么现象呢？根据直观现象，能得出什么结论呢？

【学生】(讨论回答)：向相同的高锰酸钾溶液中加入等体积浓度不同的草酸溶液，加入草酸浓度大的高猛酸钾紫红色褪去时间比加入低浓度的草酸褪色时间短，如图2。

图2 浓度对反应速率的影响实验

【教师】：结合现象，并将其与大家之前对浓度影响化学反应速率的结论猜想做比较，讨论评估预先猜想的正确性。

【学生】(讨论交流，得出结论)：预先猜想是正确的，通过高锰酸钾与不同浓度草酸反应褪色时间长短得出结论：其他条件一定时，反应物浓度越大，反应速率越快；反应物浓度越小，反应速率越慢。

任务三：实验探究“催化剂”对于化学反应速率的影响。

【教师】：同学们，在解决了温度、浓度对化学反应速率的影响之后，对于催化剂又是如何影响化学反应速率快慢的呢？老师带领大家一起进行实验去寻找答案。

【教师】：同学们可以看到这一实验老师提供的药品及仪器(如表6)，我们大家一起讨论实验方案，进行实验。

表6 催化剂对反应速率影响的实验方案

【学生】：交流讨论实验方案，并得出本实验的实验步骤：1)每一组将三支试管中加入等体积的H2O2溶液。2)向其中一支试管中加入MnO2(s)，向另一支试管中加入几滴FeCl3溶液，一支中不加试剂。

【学生】：根据实验方案步骤进行实验，讨论所得现象为：加入MnO2(s)、FeCl3的两支试管中产生大量明显的气泡，而未加任何试剂的H2O2试管中无明显现象(如图3)。

图3 催化剂对反应速率的影响实验

【教师】(提问)：那同学们通过对比实验现象所得的结论是什么呢？

【学生】(思考回答)：在其他条件一定时，加入催化剂，化学反应速率加快。

【教师】：板书结论。

设计意图说明：通过学生自主设计实验探究温度、浓度、催化剂三个因素对化学反应速率的影响，学生在实验操作中引发思考，以小组的形式进行实验，学生的合作交流能力得到发展。并通过一系列猜想、设计实验、实验论证、得出结论；学生在探究中了解实验对于化学的重要作用、实验中变量控制对于实验结果的重要性、现象对比法在实验中的作用。学生科学探究、证据推理、创新意识等核心素养得到充分发展。

任务四：共同讨论“压强”对化学反应速率的影响。

【教师】：同学们，压强是如何影响化学反应速率的呢？我们一起来通过多媒体课件，去总结相关结论(播放小视频视频小片段如图4)。

图4 压强对反应速率的影响

【学生】(通过视频交流讨论)：其他条件不变时，对于有气体参加的化学反应，增大压强，化学反应速率加快；减小压强，化学反应速率减慢。

【教师】(过渡)：同学们的结论是正确的，老师来分析原因，请看黑板。

【教师】(结合视频分析)：对于有气体参加的化学反应，增大压强→体积缩小→增加反应物的浓度→反应速率变大。反之，反应速率减小。同学们要记住压强影响反应速率只对有气体参与的反应有效。

设计意图说明:通过多媒体图画，让学生可以直观看到微观下压强对化学反应速率的影响，通过学生讨论有利于学生对该知识的把握.

2.3.4 学后测试

题目1.(考察：在保持其它条件不变下，各因素对反应速率的影响)

对于反应2SO2+O2→2SO3,保持其他条件不变，只改变一个反应条件时，生成SO3的反应速率会如何变化？(在题号后填“增大”“减小”“不变”)

1)升高温度;2)降低温度;3)增大氧气浓度;4)使用催化剂;5)压缩容器体积;6)恒压下充入Ne。

题目2.【考察：除温度、浓度、催化剂、压强等因素，还有接触面积等也会影响反应速率快慢】

向炉膛里鼓风，用煤粉代替煤块可以使炉火更旺，说出利用或体现了哪些影响反应速率的因素。

题目3.【考察：运用影响化学反应速率的因素合理解决生活化问题】

下列措施是为了降低化学反应速率的是( )。

A)合成氨工业中使用催化剂;B)用铁粉代替铁钉与稀硫酸反应制取H2;C)食品放置在冰箱中储存;D)在试管在进行铝和稀盐酸反应的实验时，稍微加热。

设计意图说明：本环节通过与学习目标、教学过程相联系,通过学后测试评价学生对于本节教学内容的掌握情况，可以有效反馈教学信息，进一步完善教学设计环节。

2.3.5 总结

影响化学反应速率的因素如图5。

图5 思维导图归纳知识点展示

3 结语

BOPPPS教学模式是一种具有可操作性的课堂设计模式[6]。该教学模式特别强调以学生为中心、注重教学课堂互动和反思，不仅可以增强学生的学习积极性，而且利于新课改背景下学生核心素养的发展。中学教师可依据BOPPPS模型的六个要素，结合教学内容实际巧妙设计高效、可行教学流程和课堂活动，在注重学生的课堂参与度同时适时进行师生间反馈，根据适时的反馈不断提高其课堂教学水平。