追求理解的化學(xué)教學(xué)設(shè)計研究

陳曉勇 朱恩

摘要： 從理解的三個層面分析解構(gòu)課程標(biāo)準(zhǔn)中的教學(xué)要求，形成教學(xué)內(nèi)容的大概念和核心任務(wù)，提出學(xué)習(xí)目標(biāo)；運(yùn)用理解的解釋、闡明、應(yīng)用、洞察、神入、自知等六個側(cè)面，設(shè)計證明學(xué)生理解的一系列證據(jù)。以這些證據(jù)為基礎(chǔ)設(shè)計相關(guān)問題，進(jìn)而分類、組織，形成課堂教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)流程。

關(guān)鍵詞： 學(xué)科理解； 教學(xué)設(shè)計； 物質(zhì)的聚集狀態(tài)； 晶體

文章編號： 1005-6629（2022）11-0043-07

中圖分類號： G633.8

文獻(xiàn)標(biāo)識碼： B

高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的基本理念之一是依據(jù)化學(xué)學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，積極倡導(dǎo)“教、學(xué)、評”一體化，使每個學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)得到不同程度的發(fā)展［1］?；趯斫庑詫W(xué)習(xí)的思考，美國教育專家格蘭特·威金斯（Grant Wiggins）和杰伊·麥克泰（Jay Mc Tighe）提出了追求理解的教學(xué)設(shè)計方案（The Understanding by Design，簡稱UbD，下同）［2］，依據(jù)目標(biāo)、評價、計劃三個環(huán)節(jié)來設(shè)計教學(xué)，把評價放在學(xué)習(xí)活動之前進(jìn)行設(shè)計，使“教、學(xué)、評”一體化在學(xué)生學(xué)習(xí)活動中得到有效實(shí)施，對新課程理念下改進(jìn)教師教學(xué)設(shè)計等方面有重要的啟示意義。下面結(jié)合UbD理論，以人教版選擇性必修2第3章第1節(jié)“物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識”為例，嘗試在高中化學(xué)新課程追求理解的教學(xué)設(shè)計方面進(jìn)行探索。

1 基于UbD理論的教學(xué)設(shè)計

UbD教學(xué)設(shè)計分為三個階段：階段1：確定預(yù)期結(jié)果；階段2：明確評估證據(jù)；階段3：設(shè)計學(xué)習(xí)計劃［3］。

1.1 階段1——確定預(yù)期結(jié)果

UbD設(shè)計中的學(xué)習(xí)目標(biāo)是基于理解的學(xué)習(xí)目標(biāo)，要從需要熟悉的知識、需要掌握和完成的重要內(nèi)容、大概念和核心任務(wù)等理解的三個層面來解構(gòu)課程標(biāo)準(zhǔn)中的教學(xué)要求，進(jìn)而提出本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)目標(biāo)。要從大概念、特定理解、可能的誤解、基本問題、學(xué)生將會知道、學(xué)生將能做到等方面來闡析我們對于學(xué)習(xí)目標(biāo)的理解。所以在設(shè)計中，學(xué)習(xí)目標(biāo)不是復(fù)制課程標(biāo)準(zhǔn)中的要求，而是在深刻理解目標(biāo)中各知識點(diǎn)的內(nèi)涵和相互聯(lián)系的基礎(chǔ)上，提出具體的學(xué)習(xí)目標(biāo)（如圖1所示）。

1.1.1 理解學(xué)習(xí)目標(biāo)

課程標(biāo)準(zhǔn)中有內(nèi)容要求與學(xué)業(yè)要求。教師教學(xué)用書根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)編寫教學(xué)目標(biāo)。教材依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編寫，其中包含著眾多的知識點(diǎn)與概念。依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)編制的習(xí)題，用于檢查學(xué)生對教材相關(guān)知識的理解程度，評估學(xué)生是否達(dá)成課程標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求。所以教師在設(shè)計教學(xué)的時候，要反復(fù)比較課程標(biāo)準(zhǔn)、教師教學(xué)用書、教材、習(xí)題中涉及的知識與概念，找出其中的主要知識點(diǎn)與核心概念，從理解的三個層面出發(fā)確定具體的學(xué)習(xí)目標(biāo)。筆者將本課中有關(guān)的課程標(biāo)準(zhǔn)、教師教學(xué)用書、教材、習(xí)題中的教學(xué)要求和知識點(diǎn)列表，如表1所示。

總結(jié)歸納表1中各欄的主要知識點(diǎn)、核心概念和基本問題，如表2所示。

1.1.2 梳理知識關(guān)系

分析表1中的知識點(diǎn)，可得本單元各知識點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系，如圖2所示。

由此可以確定本單元的大概念是“晶體是一種特殊的聚集狀態(tài)”，核心概念是“聚集狀態(tài)、晶體、晶胞”，基本問題是“聚集狀態(tài)如何分類、晶體的特殊性表現(xiàn)在哪些方面、晶胞如何反映晶體的特殊性？”。為此，筆者把本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)過程分為兩個課時：第1課時從微粒的聚集狀態(tài)到晶體，學(xué)習(xí)微粒聚集成晶體的基本特征，核心任務(wù)是“理解微粒如何聚集成晶體”；第2課時從晶體到晶胞，學(xué)習(xí)晶體與晶胞的關(guān)系及晶胞特征，核心任務(wù)是“理解晶胞如何反映晶體中微粒的排列特征”，歸納如圖3所示。

再進(jìn)一步確定每一個課時中學(xué)習(xí)內(nèi)容的優(yōu)先次序，如圖4所示。

1.1.3 確定預(yù)期結(jié)果

只有對學(xué)習(xí)最終目標(biāo)的優(yōu)先次序形成一致意見后，我們才能夠?qū)σ淌裁?、不教什么、重點(diǎn)是什么和需要弱化的是什么作出合理的判斷［7］。最終確定預(yù)期結(jié)果，如表3所示。

1.2 階段2——明確評估證據(jù)

通過哪些表現(xiàn)型任務(wù)或證據(jù)證明學(xué)生達(dá)到了階段1的預(yù)期結(jié)果或?qū)W習(xí)目標(biāo)？可以運(yùn)用理解的6個側(cè)面，把核心任務(wù)轉(zhuǎn)化成表現(xiàn)型任務(wù)或評估證據(jù)，以這些任務(wù)或證據(jù)的完成情況評估學(xué)生理解的程度。表現(xiàn)型任務(wù)則可以用“如果學(xué)生理解了，學(xué)生就能解釋（或闡明、或應(yīng)用、或洞察、或神入、或自知）……”等來描述。筆者設(shè)計的第1課時核心任務(wù)對應(yīng)的評估證據(jù)，如表4所示。

1.3 階段3——設(shè)計學(xué)習(xí)計劃

這一階段要考慮學(xué)生的情況，從學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)、生活經(jīng)驗(yàn)、知識水平、思維特點(diǎn)等方面分析，由理解的6個側(cè)面所形成的表現(xiàn)型任務(wù)或評估證據(jù)中，哪些任務(wù)或證據(jù)是與學(xué)生原有的知識結(jié)構(gòu)、生活經(jīng)驗(yàn)相關(guān)聯(lián)的，哪些是與學(xué)生知識水平、思維特點(diǎn)相匹配的。按照學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中理解與遷移的難易程度，將這些任務(wù)或證據(jù)由易到難進(jìn)行排序。同時我們還要考慮教學(xué)時數(shù)、教學(xué)環(huán)境等因素，對這些任務(wù)或證據(jù)進(jìn)行取舍。據(jù)此，把任務(wù)或證據(jù)有序地組合起來，就可以形成課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，“以學(xué)定教”就體現(xiàn)在這里。

表4“解釋”所對應(yīng)的任務(wù)中，“氣、液、固”三態(tài)的特征學(xué)生已學(xué)過，各種聚集狀態(tài)的區(qū)別教材上均有，可以布置預(yù)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)，在課堂上便可以組織學(xué)生討論歸納。表4“洞察”所對應(yīng)的任務(wù)中，白糖、紅糖、粗鹽、細(xì)鹽等固體日常生活中均有，學(xué)生也常有接觸，很容易進(jìn)行觀察，但通常學(xué)生較難發(fā)現(xiàn)其中的晶體外觀特征。比較了這兩個任務(wù)的特點(diǎn)，筆者決定先讓學(xué)生完成“解釋”所對應(yīng)的任務(wù)，在知道了晶體與非晶體的區(qū)別之后，應(yīng)用所學(xué)的知識，再去完成“洞察”所對應(yīng)的任務(wù)，這是從外觀上理解晶體。然后完成“應(yīng)用”所對應(yīng)的任務(wù)，從內(nèi)部微粒排列上理解晶體。接著讓學(xué)生完成“闡明”所對應(yīng)的任務(wù)，向同學(xué)匯報晶體中微粒聚集的各種特征。再讓學(xué)生完成“神入”所對應(yīng)的任務(wù)，把所學(xué)知識內(nèi)化為自己對晶體的感悟。最后讓學(xué)生完成“自知”所對應(yīng)的任務(wù)，把自己的學(xué)習(xí)感悟進(jìn)行整理、表達(dá)，與同學(xué)分享。整個教學(xué)環(huán)節(jié)安排如表5所示。

根據(jù)UbD理念，為增強(qiáng)教學(xué)設(shè)計的吸引力和有效性，在教學(xué)活動設(shè)計中可考慮WHERETO要素。以下是各活動編碼的意義［8］。

W：幫助學(xué)生知道此單元的方向（Where）和預(yù)期結(jié)果（What），幫助教師知道學(xué)生從哪（Where）開始（先前知識、興趣）；

H：把握（Hook）學(xué)生情況和保持（Hold）學(xué)生興趣；

E1：武裝（Equip）學(xué)生，幫助他們體驗(yàn)（Experience）主要觀點(diǎn)和探索（Explore）問題；

R：提供機(jī)會去反思（Rethink）和修改（Revise）他們的理解及學(xué)習(xí)表現(xiàn)；

E2：允許學(xué)生評價（Evaluate）他們的學(xué)習(xí)表現(xiàn)；

T：對于學(xué)生不同的需要、興趣和能力做到量體裁衣（Tailor）（個性化）；

O：組織（Organize）教學(xué)使其最大程度地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)和持續(xù)參與的熱情，提高學(xué)習(xí)效果。

運(yùn)用WHERETO要素，我們把教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)一步細(xì)化，設(shè)計成教學(xué)流程，見表6。

第2課時的設(shè)計則從復(fù)習(xí)晶體與非晶體的區(qū)別入手，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識晶胞與晶體的關(guān)系，并學(xué)會判斷晶胞，計算晶胞中粒子的數(shù)目，實(shí)現(xiàn)對晶體中微粒排列有序性的深度理解。

2 總結(jié)與感悟

UbD理論注重以教學(xué)預(yù)期目標(biāo)為導(dǎo)向，通過先預(yù)測評估標(biāo)準(zhǔn)，再設(shè)計學(xué)習(xí)活動，最終達(dá)成對科學(xué)本質(zhì)理解的學(xué)習(xí)目標(biāo)。在運(yùn)用UbD理論開展教學(xué)設(shè)計時，我們要處理好以下三個方面的關(guān)鍵問題。

2.1 把課程標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為教學(xué)目標(biāo)

教師在備課的過程中要深入地分析課程標(biāo)準(zhǔn)、教材、教師教學(xué)用書、學(xué)生教輔材料等教學(xué)資源中所蘊(yùn)含的知識要求，運(yùn)用知識網(wǎng)絡(luò)圖分析其知識內(nèi)容的相互關(guān)系，從理解的三個層面建構(gòu)知識學(xué)習(xí)的優(yōu)先順序，確定其中的大概念與核心任務(wù)，促進(jìn)大概念的理解與核心任務(wù)的完成，這是一節(jié)課最主要的教學(xué)目標(biāo)。非核心的知識，則以課程標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)情境的需要為依據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜∩帷＝虒W(xué)目標(biāo)還需要從大概念、特定理解、可能的誤解、基本問題、學(xué)生將會知道、學(xué)生將能做到等方面來描述，使目標(biāo)轉(zhuǎn)化為清晰的、具體的預(yù)期結(jié)果。

2.2 把教學(xué)目標(biāo)轉(zhuǎn)化為評價證據(jù)

在尋找評估證據(jù)的階段，基于理解的6個側(cè)面，要抓住教學(xué)目標(biāo)中的核心概念，從教材、實(shí)驗(yàn)、課后習(xí)題、生活事例中尋找能證明學(xué)生理解核心概念的評價證據(jù)，不斷豐富我們的證據(jù)集。依據(jù)這些評價證據(jù)，設(shè)計學(xué)生學(xué)習(xí)中開展探究的問題，并對這些問題設(shè)計評價標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)學(xué)生在解決問題中的表現(xiàn)，評價學(xué)生對核心概念的理解程度，在課堂教學(xué)中形成實(shí)時的反饋，不斷地用評價來指導(dǎo)教學(xué)。

2.3 把評價證據(jù)轉(zhuǎn)化為教學(xué)環(huán)節(jié)或教學(xué)流程

證明學(xué)生理解的評價證據(jù)可能有很多，但在課堂教學(xué)中，由于受各方面因素的限制，不可能把所有的證據(jù)都拿來評價學(xué)生對核心概念的理解情況。所以在使用評價證據(jù)的時候必須“以學(xué)定教”，有所選擇，從學(xué)生原有的知識水平、生活經(jīng)驗(yàn)、能力特點(diǎn)等實(shí)際出發(fā)，選擇適合學(xué)生的評價證據(jù)，設(shè)計成探究問題，形成適合學(xué)生開展探究活動的問題串，形成教學(xué)環(huán)節(jié)或教學(xué)流程，如圖5所示。

學(xué)習(xí)的過程就像用地圖導(dǎo)航一樣。首先要適合學(xué)生。把評價證據(jù)轉(zhuǎn)化為教學(xué)環(huán)節(jié)的時候，要特別注意探究的問題、學(xué)習(xí)的順序等是否適合學(xué)生原有的知識水平和能力水平，要始終關(guān)注學(xué)生的課堂表現(xiàn)，讓課堂教學(xué)始終落在學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，不斷促進(jìn)學(xué)生對學(xué)習(xí)的理解和應(yīng)用。

其次要目標(biāo)明確。課程標(biāo)準(zhǔn)只是從戰(zhàn)略上為我們指明了前進(jìn)的方向，教師針對每一個單元、每一節(jié)課的備課活動，要求制定明確的戰(zhàn)術(shù)目標(biāo)——每節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)。UbD設(shè)計的理念、框架、流程、工具可以把課程標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為清晰的教學(xué)目標(biāo)、具體的預(yù)期結(jié)果，保證了課程標(biāo)準(zhǔn)在每一次課堂教學(xué)中得到落實(shí)。

再次評價要及時。UbD設(shè)計過程中教學(xué)評價的設(shè)計在教學(xué)活動設(shè)計之前，通過評價不斷地修正課堂教學(xué)活動，這種以終為始的逆向教學(xué)設(shè)計不僅保證了“教、學(xué)、評”一體化的實(shí)現(xiàn)［9］，還使教學(xué)中常見的“老師講，學(xué)生聽”變成了“學(xué)生講，老師聽”。在教學(xué)活動中，教師要根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行評估，所以必須讓學(xué)生說、讓學(xué)生做、讓學(xué)生來表現(xiàn)，從而使學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變成為可能。

參考文獻(xiàn)：

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