鐘奕玲 許旋 葉日蘭 羅一帆
一、問題的提出
畢華林基于化學基本觀念,圍繞明確基本觀念、形成基本理解、轉化驅動問題、設計學習情境和探究活動、反思評價促進觀念建構五個步驟搭建觀念建構的教學框架。這與化學核心素養(yǎng)形成的內在要求具有一致性。
《普通高中化學課程標準(2017年版)》倡導“教學評一體化”的教學設計,美國學者威金斯(Grant Wiggins)和邁克泰(Jay McTighe)提出“評價優(yōu)先”的逆向教學設計(Backward Design)模式,逆向教學設計即從學生理解的角度思考教學,以學生預期的學習結果為教學起點,“以終為始”逆向思考,尋找學生理解的評估證據,逐步逆推到教學體驗活動,可見,逆向教學設計模式以“教學評一體化”理念為支撐,促進化學學科核心素養(yǎng)的形成。
“氧化還原反應”作為中學化學的核心概念之一,蘊含元素觀、微粒觀、轉化觀、守恒觀和化學價值觀的豐富內涵。氧化劑和還原劑是氧化還原反應理論的子概念。本文通過以觀念建構的逆向教學設計,探討“氧化劑和還原劑”的教學。
二、基于觀念建構的逆向教學設計構架
以畢華林觀念建構教學思路為骨架,在逆向教學設計模式下,以學生的學習結果為“始”,尋找學生建構觀念的評估證據,形成化學基本觀念的表現(xiàn)性評價任務,依據表現(xiàn)性任務,轉化成驅動性問題,以此進行教學設計,具體教學構架如圖1所示。
三、“氧化劑和還原劑”逆向教學設計
1.明確基本觀念
元素觀和微粒觀:人教版必修第一冊圍繞氧化劑和還原劑的概念,從元素價態(tài)升降、電子轉移的兩個視角認識常見的氧化劑和還原劑。
轉化觀:氧化劑和還原劑的應用以其性質為核心,在物質的轉化中得以體現(xiàn)。
守恒觀:在物質轉化的前后,遵守質量守恒定律,且反應中轉移的電子數(shù)目守恒。
化學價值觀:創(chuàng)設汽車尾氣轉化的真實情境,讓學生體會氧化劑、還原劑在實際生活中的應用價值。
在此基礎上對學情進行分析,學生的元素觀、微粒觀和模型觀較薄弱;認為在同一個反應中,氧化劑和還原劑是兩種物質;不能用化學的視角看待生活中常見的氧化還原反應?;诖耍竟?jié)課重視學生的生活實際,形成的教學目標如下:
(1)通過分析元素價態(tài)來認識氧化劑和還原劑,用單線橋表示電子在二者間的轉移,建立氧化劑和還原劑間關系的認識模型。
(2)能根據元素價態(tài)變化挑選常見的氧化劑和還原劑進行物質轉化。
(3)能預測汽車尾氣的產物和性質,初步形成物質轉化的思路,體會基于氧化劑和還原劑進行轉化的價值。
2.形成基本理解
學生預期理解以上五種觀念的內容如下:
氧化還原反應的反應物中存在電子轉移,在宏觀上體現(xiàn)為化合價的升降,且電子從還原劑中的特定元素轉移至氧化劑中的特定元素,這些特定元素是反應過程中會變價的元素。
常見的物質中含有氧化劑和還原劑,氧化劑具有氧化性,還原劑具有還原性,當某種物質具有氧化性的時候,可以挑選另一種具有還原性的物質與之反應,從而實現(xiàn)物質的轉化。
在氧化還原反應中,還原劑失去的電子數(shù)目和氧化劑得到的電子數(shù)目相等。
氧化還原反應在生活中很常見,以汽車尾氣為例,汽車尾氣中的有害氣體具有氧化性和還原性,可以利用氧化還原反應的規(guī)律,在一定條件下轉化有害氣體,保護環(huán)境。
3.轉化驅動問題
如表1所示,將學生預期理解的內容設計成表現(xiàn)性任務,在表現(xiàn)性任務中設置驅動性問題,推動學生逐步建構化學基本觀念。每個表現(xiàn)性任務包含學生預期的理解,通過觀察學生對驅動問題的回答,評價學生表現(xiàn)性任務活動,尋找學生已經理解的證據,以此評估教學目標的達成情況。
4.設計教學活動
教學活動設計和評價任務的內容具有一致性,在表現(xiàn)性任務中,為了收集學生理解的證據,設計說明論證和系統(tǒng)探究的體驗活動。
5.反思評價,促進觀念建構
評價是優(yōu)化教學和促進學生發(fā)展的重要手段,在課堂中主要采取形成性評價,比如采取學生展示、互評與教師點評的方式,從而推動思維的發(fā)展與觀念的建構。
本文將觀念建構教學五步驟和逆向教學設計模式相結合,發(fā)現(xiàn)兩者增強了“教學評一體化”的聯(lián)系,注重課堂中表現(xiàn)性任務的開展,在課堂上搭建反思與交流的平臺,引導學生進行反思、質疑,評價任務與學生預期的理解、教學目標具有高度一致性,進而搭建基本觀念。
(收稿日期:2021-07-12)