高中化學(xué)逆向教學(xué)設(shè)計(jì)研究

摘 要：高中化學(xué)內(nèi)容具有規(guī)律性和系統(tǒng)性的特征，尤其是各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間形成了脈絡(luò)。本文旨在利用高中化學(xué)逆向思維，以“氯與氯的化合物”的教學(xué)為例，從結(jié)果、過(guò)程、評(píng)價(jià)等方面發(fā)揮逆向教學(xué)設(shè)計(jì)的原理優(yōu)勢(shì)，通過(guò)預(yù)期成果反向設(shè)計(jì)實(shí)踐，體現(xiàn)以成果為導(dǎo)向的教學(xué)思維，以期實(shí)現(xiàn)由傳統(tǒng)課堂向高效課堂的轉(zhuǎn)變，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)高中化學(xué)的高效學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué);逆向思維;教學(xué)設(shè)計(jì)

作者簡(jiǎn)介：朱宏（1968—），男，云南師范大學(xué)實(shí)驗(yàn)中學(xué)。

一、逆向教學(xué)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)涵

美國(guó)著名教育專家格蘭特·威金斯和杰伊·麥克泰格根據(jù)其深入的研究及豐富的經(jīng)驗(yàn)，率先提出了區(qū)別于傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)的逆向教學(xué)設(shè)計(jì)理念[1]。逆向教學(xué)設(shè)計(jì)以教學(xué)目標(biāo)為核心，優(yōu)先對(duì)評(píng)價(jià)工具進(jìn)行確定和設(shè)計(jì)，由教學(xué)目標(biāo)決定教學(xué)評(píng)價(jià)，形成循環(huán)的因果回歸關(guān)聯(lián)，讓教學(xué)設(shè)計(jì)能夠達(dá)到促進(jìn)學(xué)生理解的效果（如圖1）。作為一種較為新穎的教學(xué)模式，逆向教學(xué)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換了傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)的視角，有助于提升教學(xué)設(shè)計(jì)的針對(duì)性，從而達(dá)到更佳的課堂教學(xué)成效。逆向教學(xué)設(shè)計(jì)理念下的課堂如同一場(chǎng)旅行，學(xué)生的需求便是旅行的目的地，而教師則是旅行的組織者和向?qū)?，幫助學(xué)生更好地享受旅行過(guò)程。

二、逆向教學(xué)設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)及價(jià)值

（一）規(guī)避傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)誤區(qū)

在傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)中，以活動(dòng)為導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計(jì)雖然比較新穎，但缺乏明確的教育脈絡(luò)，無(wú)法清晰地表現(xiàn)如何將學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)轉(zhuǎn)化為達(dá)成教學(xué)目標(biāo)的輔助力量，教學(xué)中對(duì)學(xué)生智力發(fā)展的引導(dǎo)也不明顯。逆向教學(xué)設(shè)計(jì)則能夠真正地轉(zhuǎn)換視角，將教學(xué)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)逐步由輸入端向輸出端轉(zhuǎn)移，使學(xué)生的學(xué)習(xí)需求及學(xué)習(xí)預(yù)期更加明確和突出，教學(xué)設(shè)計(jì)活動(dòng)也都在靈活可控的范圍內(nèi)，確保了教學(xué)活動(dòng)的有序有效展開(kāi)，并保持了步驟與目標(biāo)的一致性和進(jìn)階性，可以全面提高學(xué)生的學(xué)科能力，提高學(xué)生的接納度和參與度[2]。同時(shí)，逆向教學(xué)設(shè)計(jì)中明確了教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)先次序（如圖2），通過(guò)大概念、大主題衡量教學(xué)內(nèi)容設(shè)置，促進(jìn)了合理教學(xué)行為的形成。

（二）利于培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)

從現(xiàn)階段高中課程改革的目標(biāo)來(lái)看，教學(xué)的目的已經(jīng)不再局限于知識(shí)本身，而是以知識(shí)學(xué)習(xí)為載體，強(qiáng)化學(xué)生的理解能力和實(shí)踐能力，從而使學(xué)生獲得更多超越課堂的知識(shí)，即核心素養(yǎng)[3]。逆向教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)用并非依賴于簡(jiǎn)單的知識(shí)積累，而是利用綜合化及整體化的視角，使教師結(jié)合逐級(jí)下放的過(guò)程對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)加以思考（如圖3）。因此，逆向教學(xué)設(shè)計(jì)能促使教師從“立德樹(shù)人”的教育目標(biāo)出發(fā)，構(gòu)建更加鮮明和具有特色的教學(xué)設(shè)計(jì)，發(fā)揮好教育教學(xué)的載體功能。

三、逆向教學(xué)設(shè)計(jì)下“氯與氯的化合物”的教學(xué)案例

在高中化學(xué)“氯與氯的化合物”單元教學(xué)中，教師需要關(guān)注基本原理、概念及事實(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系，既要注重對(duì)氯氣及其化合物的性質(zhì)的講解，也要注重知識(shí)點(diǎn)與現(xiàn)實(shí)生活之間的關(guān)聯(lián)，從而借助更豐富的教學(xué)載體，幫助學(xué)生分解和消化知識(shí)，讓學(xué)生切實(shí)掌握知識(shí)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)興趣和能力的同步提升。

（一）確定預(yù)期結(jié)果階段

在逆向教學(xué)設(shè)計(jì)中，確定預(yù)期結(jié)果屬于教學(xué)準(zhǔn)備的初始階段（如表1）。

表1所闡述的內(nèi)容要求及核心素養(yǎng)目標(biāo)，可以為逆向教學(xué)設(shè)計(jì)提供知識(shí)概要，并依據(jù)《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》實(shí)施對(duì)照，全方位培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，并形成“氯與氯的化合物”單元教學(xué)預(yù)期結(jié)果，具體包括基礎(chǔ)的遷移、預(yù)期的理解、思考的問(wèn)題及學(xué)生的收獲等。

1.基礎(chǔ)的遷移

（1）以氯氣的性質(zhì)作為要素，推斷同一主族其他鹵素單質(zhì)的物理及化學(xué)性質(zhì)。

（2）在海水資源利用與開(kāi)發(fā)原理探討中，利用過(guò)濾及蒸發(fā)機(jī)制進(jìn)行解釋。

（3）解釋倒吸現(xiàn)象時(shí)，可以挖掘生活元素作為載體，如噴泉實(shí)驗(yàn)原理等。

（4）在含氯化合物的性質(zhì)分析中，可以利用漂白液與潔廁靈不能混用的原理進(jìn)行解釋。

2.預(yù)期的理解

（1）氯原子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。

（2）電解飽和食鹽水。

（3）粗鹽提純（過(guò)濾法分離混合物）。

（4）噴泉實(shí)驗(yàn)的原理及應(yīng)用。

（5）漂白液的制作與使用。

3.思考的問(wèn)題

（1）氯原子結(jié)構(gòu)最外層電子數(shù)變化與化學(xué)性質(zhì)的關(guān)聯(lián)及影響。

（2）在制取氯氣環(huán)節(jié)，濃鹽酸是否能夠完全反應(yīng)？

（3）電解后，陰極與陽(yáng)極上的物質(zhì)分別是什么？如何收集和檢驗(yàn)？

（4）過(guò)濾的步驟、注意事項(xiàng)及過(guò)濾條件是什么？

（5）粗鹽提純的理論意義和實(shí)際價(jià)值。

（6）結(jié)合噴泉實(shí)驗(yàn)原理分析，氣體為何不會(huì)產(chǎn)生噴泉現(xiàn)象？

（7）漂白液中的作用成分是什么？

4.學(xué)生的收獲

（1）了解氯氣及氯化氫氣體的物理和化學(xué)性質(zhì)。

（2）觀察和探討氯的化合物的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和現(xiàn)象。

（3）氯水的成分。

（4）獨(dú)立操作粗鹽提純的實(shí)驗(yàn)。

（二）確定合適評(píng)估證據(jù)階段

1.表現(xiàn)性任務(wù)

（1）思維啟發(fā)：利用氯氣與鐵反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物，同時(shí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)進(jìn)行類比，對(duì)氯氣與鈉、銅等反應(yīng)實(shí)施判斷。

（2）舉一反三：結(jié)合氯原子結(jié)構(gòu)及化學(xué)性質(zhì)，對(duì)其他鹵族元素進(jìn)行推理，探究其是否有相似的性質(zhì)。

（3）實(shí)驗(yàn)探究：過(guò)濾提純實(shí)驗(yàn)、粗鹽過(guò)濾提純方法、噴泉實(shí)驗(yàn)。

（4）小組匯報(bào)：在氯水的成分及性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)中，可以采取小組實(shí)驗(yàn)的方式，并依據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及內(nèi)容匯報(bào)成果，及時(shí)解決遇到的問(wèn)題。

（5）思維拓展：根據(jù)舍勒等先驅(qū)的實(shí)驗(yàn)成果，觀察和尋找可替代的氧化劑生成氯氣，或者探討生成氯氣的物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)成果的延伸。

2.證據(jù)收集任務(wù)

（1）課堂對(duì)話：讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象，描述反應(yīng)原理。

（2）小測(cè)驗(yàn)：了解實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的過(guò)程，明確操作流程和步驟，掌握相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。

（3）實(shí)驗(yàn)報(bào)告：為粗鹽提純等實(shí)驗(yàn)撰寫詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

3.評(píng)價(jià)和反饋任務(wù)

（1）評(píng)價(jià)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的表現(xiàn)情況，包括實(shí)驗(yàn)的精準(zhǔn)度、熟練度等，讓學(xué)生以實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式進(jìn)行學(xué)習(xí)交流。

（2）評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)“氯原子結(jié)構(gòu)與其化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系”的認(rèn)識(shí)及知識(shí)延伸，讓學(xué)生結(jié)合已有知識(shí)探討其他鹵族元素的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)。

（3）介紹氯氣生成及抽取的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生針對(duì)實(shí)驗(yàn)開(kāi)展探究與交流，引導(dǎo)學(xué)生尋找更簡(jiǎn)便的實(shí)驗(yàn)方法，提升學(xué)生參與探究的積極性和獲得感。

（三）設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)體驗(yàn)及教學(xué)階段

1.單元教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)

在教學(xué)環(huán)節(jié)中，教師可以設(shè)計(jì)相應(yīng)的教學(xué)活動(dòng)來(lái)激發(fā)學(xué)生的興趣，引領(lǐng)學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)進(jìn)行思考。如按照威金斯和麥克泰格的“WHERETO”標(biāo)準(zhǔn)，將活動(dòng)與相應(yīng)的字母相對(duì)應(yīng)，以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)[4]。

（1）“W”——旨在為學(xué)生強(qiáng)調(diào)單元教學(xué)的方向，如“where”指切入點(diǎn)（興趣、已有知識(shí)），“what” 為預(yù)期結(jié)果。

（2）“H”——通常以學(xué)習(xí)情況及學(xué)習(xí)興趣為主，重點(diǎn)在于“hook”（把握情況）和“hold”（保持興趣）。

（3）“E”——在于利用知識(shí)“equip”（武裝）學(xué)生，同時(shí)利用教學(xué)中的“experience”（體驗(yàn)）進(jìn)行探索。

（4）“R”——以“rethink”（反思）作為教學(xué)的核心概念，同時(shí)關(guān)注在教學(xué)環(huán)節(jié)的“reflect” （反映）和“revise”（修正），強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。

（5）“E”——主要以“evaluate”（評(píng)價(jià)）為主體，利用講評(píng)、互評(píng)及自我評(píng)價(jià)，更好地對(duì)課堂教學(xué)進(jìn)行反饋。

（6）“T”——強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心的教學(xué)思路，關(guān)注高中階段學(xué)生的需求、特點(diǎn)、興趣及能力水平，突出“tailor”（因材施教）的理念，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)。

（7）“O”——在深入激發(fā)學(xué)生的思維及學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)上，注重教學(xué)的“organize”（組織），幫助學(xué)生在不同的教學(xué)設(shè)計(jì)階段實(shí)現(xiàn)進(jìn)階。

通過(guò)一系列的逆向教學(xué)設(shè)計(jì)，優(yōu)化課堂教學(xué)過(guò)程及效果，能幫助學(xué)生保持良好的參與感、發(fā)展性，增強(qiáng)對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握。

2.單元教學(xué)活動(dòng)順序

（1）以舍勒的實(shí)驗(yàn)案例作為切入點(diǎn)，將枯燥、抽象的化學(xué)知識(shí)生活化，搭建理論與實(shí)踐之間的橋梁，激發(fā)學(xué)生的探究欲望和學(xué)習(xí)興趣。

（2）在單元教學(xué)中，將氯元素貫穿于各個(gè)教學(xué)活動(dòng)階段，探討氯原子的結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生及時(shí)掌握氯氣的化學(xué)性質(zhì)。

（3）針對(duì)氯氣的物理性質(zhì)，結(jié)合氯氣在水中的溶解性的測(cè)定原理進(jìn)行教學(xué)。

（4）講解軟錳礦與濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣的操作，讓學(xué)生熟悉設(shè)備、原理及操作過(guò)程，探討其氧化劑的可替代性。

（5）讓學(xué)生采取小組匯報(bào)的方式探討氯水的成分及性質(zhì)，依托簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證，引入評(píng)價(jià)機(jī)制，拓展教學(xué)視野。

（6）利用粗鹽提純實(shí)驗(yàn)鍛煉學(xué)生的實(shí)操能力，聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活中海水資源的開(kāi)發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生討論食鹽水濃度對(duì)該電解實(shí)驗(yàn)的影響。

（7）探討氯化氫氣體的性質(zhì)及制取方法，分析噴泉實(shí)驗(yàn)的原理。

（8）選擇生活中的案例，如分析家用漂白粉的成分，對(duì)其反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行講解和演示，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。

（9）在單元教學(xué)結(jié)束后，根據(jù)教學(xué)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，關(guān)注學(xué)生自評(píng)與互評(píng)，充分掌握單元教學(xué)學(xué)情。

四、總結(jié)

綜上所述，逆向教學(xué)設(shè)計(jì)在高中化學(xué)的應(yīng)用使傳統(tǒng)的教學(xué)方式發(fā)生了改變。第一，教師要追求知識(shí)的理解，即通過(guò)預(yù)期成果反向設(shè)計(jì)實(shí)踐，發(fā)揮出逆向教學(xué)設(shè)計(jì)的原理優(yōu)勢(shì)，體現(xiàn)以成果為導(dǎo)向的教學(xué)思維;第二，教師要豐富評(píng)估證據(jù)，即強(qiáng)調(diào)化學(xué)來(lái)源于生活、應(yīng)用于生活，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)更關(guān)注知識(shí)的應(yīng)用，真正體驗(yàn)到化學(xué)的價(jià)值和魅力;第三，可以適當(dāng)調(diào)整教材順序，所謂“教學(xué)有法，教無(wú)定法”，教師在開(kāi)展教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)要融會(huì)貫通，為學(xué)生提供完整的化學(xué)學(xué)習(xí)思路，逐步推動(dòng)化學(xué)知識(shí)的滲透，最終提升化學(xué)教學(xué)的質(zhì)量。

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