基于OBE理念的反向教學(xué)法在高中化學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐應(yīng)用

季紅梅

（平原縣第一中學(xué)，山東德州 253100）

高中化學(xué)新課改要求在教學(xué)中突出“以生為本”的教學(xué)理念，關(guān)注學(xué)生的發(fā)展；鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，教師引導(dǎo)學(xué)生自己提出問(wèn)題，然后帶著問(wèn)題去學(xué)習(xí)，最后自己解決問(wèn)題；教師歸納總結(jié)并對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)及時(shí)評(píng)價(jià)。基于成果導(dǎo)向（Outcome Based Education簡(jiǎn)稱OBE）的反向教學(xué)法符合新課改的要求。高中化學(xué)涵蓋了有機(jī)知識(shí)、無(wú)機(jī)知識(shí)和分析化學(xué)相關(guān)知識(shí)，有機(jī)化學(xué)部分具有知識(shí)點(diǎn)多、反應(yīng)機(jī)理難懂、化學(xué)反應(yīng)時(shí)間難控制、實(shí)驗(yàn)藥品有毒等特點(diǎn)[1]。有機(jī)化學(xué)獨(dú)有的特點(diǎn)，導(dǎo)致這門(mén)課程在講授和學(xué)習(xí)中存在一定的難度。一方面是教師想盡腦汁地設(shè)計(jì)教學(xué)，學(xué)生對(duì)于一些抽象的反應(yīng)機(jī)理還是很難理解。另一方面是學(xué)生很想自己動(dòng)手做一些實(shí)驗(yàn)，但是由于部分藥品的毒性問(wèn)題或者學(xué)校實(shí)驗(yàn)室條件的限制，難于實(shí)現(xiàn)。其實(shí)在有機(jī)化學(xué)中可以借助的化學(xué)軟件有很多，有仿真化學(xué)實(shí)驗(yàn)、chemdrawpro、高斯軟件、ChemBio 3D Ultra等。NoBook虛擬實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)稱NB虛擬實(shí)驗(yàn)室，它可以實(shí)現(xiàn)仿真軟件、實(shí)驗(yàn)加試、互動(dòng)平臺(tái)、幾何畫(huà)板等，真正實(shí)現(xiàn)了教學(xué)模式多樣化、資源共享化、信息數(shù)字化的高效教學(xué)效果[2]。本文主要基于OBE理念的反向教學(xué)對(duì)高中化學(xué)必修課《乙酸》進(jìn)行了教學(xué)設(shè)計(jì)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了重構(gòu)，希望可以為同行提供教學(xué)參考。

1 基于OBE理念的反向教學(xué)設(shè)計(jì)相關(guān)概念闡述

課程教學(xué)設(shè)計(jì)要始終圍繞學(xué)生，突出以生為本的教育理念。傳統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計(jì)一般根據(jù)教學(xué)內(nèi)容結(jié)合學(xué)情分析，設(shè)計(jì)教學(xué)思路，針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容選擇合適的教學(xué)策略，師生課堂互動(dòng)一般采用一問(wèn)一答式，教師在課堂結(jié)束時(shí)，結(jié)合學(xué)生本堂課的表現(xiàn)給予恰當(dāng)?shù)恼n堂評(píng)價(jià)。但是基于OBE理念的反向教學(xué)設(shè)計(jì)正好相反，它先確定教學(xué)目標(biāo)，然后制定實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的教學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，最后設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)。對(duì)整個(gè)教學(xué)進(jìn)行反思，落實(shí)好教學(xué)評(píng)價(jià)的關(guān)鍵作用，提高課堂教學(xué)質(zhì)量（圖1）。

圖1 基于OBE理念的反向教學(xué)設(shè)計(jì)

2 基于OBE理念的反向教學(xué)設(shè)計(jì)——以《乙酸》為具體案例

基于OBE理念的反向教學(xué)設(shè)計(jì)主要分為四個(gè)過(guò)程，首先確定本堂課的教學(xué)目標(biāo)，明確了知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)、素質(zhì)目標(biāo)和思政目標(biāo)之后，明確本堂課的教學(xué)重點(diǎn)和教學(xué)難點(diǎn)；接著確定本堂課的教學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，也就是學(xué)生怎樣才算達(dá)到了預(yù)期的學(xué)習(xí)效果；最后設(shè)計(jì)合適的教學(xué)活動(dòng)任務(wù)，即通過(guò)哪些教學(xué)活動(dòng)達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。文章選取了高二化學(xué)有機(jī)部分的《乙酸》為例進(jìn)行了反向教學(xué)設(shè)計(jì)。乙酸既是重要的烴的含氧衍生物，又是羧酸類(lèi)的代表。學(xué)習(xí)乙酸這個(gè)知識(shí)點(diǎn)以前，同學(xué)們已經(jīng)學(xué)習(xí)了醇的相關(guān)知識(shí)，了解了-OH官能團(tuán)的性質(zhì)。同時(shí)學(xué)習(xí)乙酸之后將要學(xué)習(xí)乙酸乙酯的性質(zhì)，可見(jiàn)酸的學(xué)習(xí)安排在醇和脂中間，具有承上啟下的作用。乙酸這一節(jié)主要講解了乙酸的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)和用途。另外教學(xué)過(guò)程中融入思政元素，培養(yǎng)學(xué)生一絲不茍的探究精神，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)從事物本質(zhì)分析問(wèn)題以及理論指導(dǎo)實(shí)踐的科學(xué)方法。教學(xué)重點(diǎn)是：乙酸的酸性和酯化反應(yīng)；教學(xué)難點(diǎn)是：乙酸的酯化反應(yīng)。

2.1 確定教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)：了解乙酸的物理性質(zhì)，掌握乙酸的分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)；通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)習(xí)乙酸的酸性和酯化反應(yīng)。能力目標(biāo)：通過(guò)展示乙酸球棍模型，推斷出乙酸的結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，并推導(dǎo)出酸的官能團(tuán)性質(zhì)，結(jié)合結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，從宏觀和微觀兩個(gè)角度了解乙酸的用途。素養(yǎng)目標(biāo)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，強(qiáng)化科學(xué)探究的意識(shí)，提升科學(xué)探究與創(chuàng)新精神的核心素養(yǎng)。思政目標(biāo)：通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生一絲不茍的探究精神，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)從事物本質(zhì)分析問(wèn)題以及理論指導(dǎo)實(shí)踐的科學(xué)方法[3-4]。

2.2 預(yù)設(shè)教學(xué)評(píng)價(jià)

不同于傳統(tǒng)的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)，反向教學(xué)設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是合理地預(yù)設(shè)教學(xué)評(píng)價(jià)。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)評(píng)價(jià)方式是學(xué)生做題檢測(cè)，通過(guò)隨堂測(cè)驗(yàn)了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況。反向教學(xué)設(shè)計(jì)中的教學(xué)評(píng)價(jià)融合了教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)策略，以及教學(xué)特色等八大要素（圖2）。乙酸這堂課中預(yù)設(shè)教學(xué)評(píng)價(jià)：①課堂活動(dòng)中，學(xué)生通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)室中乙酸試劑的顏色、性狀等，說(shuō)出乙酸的物理性質(zhì)。②課堂提問(wèn)環(huán)節(jié)中，學(xué)生利用NoBooK展示乙酸分子的球棍模型，請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真觀察，寫(xiě)出乙酸的分子式、結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，推斷出酸類(lèi)分子的官能團(tuán)。③教學(xué)策略中采用分組教學(xué)，小組成員之間和諧配合，營(yíng)造積極的教學(xué)氛圍。④線上探究乙酸的酸性、與堿、鹽的反應(yīng)，以及酯化反應(yīng)等，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神。⑤結(jié)合生活實(shí)際談一談為什么燉肉時(shí)加點(diǎn)酒再加點(diǎn)醋，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。預(yù)設(shè)教學(xué)評(píng)價(jià)八大要素見(jiàn)圖2。

圖2 預(yù)設(shè)教學(xué)評(píng)價(jià)八大要素

2.3 教學(xué)活動(dòng)過(guò)程

（1）引入新課：醋的來(lái)歷。傳說(shuō)有個(gè)釀酒高手，在一次釀酒時(shí)覺(jué)得把酒糟扔掉可惜，把酒糟倒在大缸里密封了21d，開(kāi)缸時(shí)有一種特殊的香味，用來(lái)燒菜，還可以提高菜的味道，后來(lái)被人們用來(lái)做“調(diào)味品”，這就是醋。設(shè)計(jì)意圖：創(chuàng)設(shè)有效的教學(xué)情境，吸引學(xué)生的注意力，為下面新知識(shí)的學(xué)習(xí)做好鋪墊。

（2）展示乙酸樣品：學(xué)生歸納出乙酸的顏色、氣味、狀態(tài)、溶解性以及存儲(chǔ)條件和注意事項(xiàng)等。教師總結(jié)歸納乙酸的物理性質(zhì)，乙酸很容易凝結(jié)成像冰一樣的晶體，又被稱為冰醋酸。

（3）設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、推斷能力等。

（4）展示結(jié)構(gòu)模型：利用NoBooK展示乙酸分子的球棍模型（圖3），請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真觀察，寫(xiě)出乙酸的分子式、結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，推斷出酸類(lèi)分子的官能團(tuán)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)一絲不茍的科學(xué)探究精神。

圖3 乙酸的球棍模型圖

（5）實(shí)驗(yàn)探究：探究實(shí)驗(yàn)一：乙酸酸性測(cè)定。實(shí)驗(yàn)藥品：乙酸、石蕊指示劑。乙酸溶液中加入石蕊指示劑后，溶液顏色變紅色，說(shuō)明乙酸呈酸性。探究實(shí)驗(yàn)二：大多數(shù)酸類(lèi)物質(zhì)都與活潑金屬發(fā)生反應(yīng)，乙酸中加入Mg條，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，有大量氣體產(chǎn)生，所以乙酸可以和活潑金屬發(fā)生反應(yīng)。探究實(shí)驗(yàn)三：乙酸和堿的反應(yīng)。藥品：乙酸、氫氧化銅。藍(lán)色懸濁液溶解，說(shuō)明乙酸和堿性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。探究實(shí)驗(yàn)四：乙酸和鹽的反應(yīng)。藥品：乙酸、碳酸鈉。有氣體生成，并且碳酸鈉固體溶解，乙酸能和鹽反應(yīng)，酸性比碳酸強(qiáng)。探究實(shí)驗(yàn)五：乙酸乙酯的酯化反應(yīng)。采用傳統(tǒng)制備和NB虛擬制備兩種不同的方法，比較各自的優(yōu)點(diǎn)。設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)五個(gè)探究實(shí)驗(yàn)，充分利用線上教學(xué)和虛擬實(shí)驗(yàn)的便利，學(xué)生自己歸納總結(jié)了乙酸的化學(xué)性質(zhì)，在自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，不斷地思考。比如：探究實(shí)驗(yàn)一，乙酸遇到石蕊指示劑后，溶液變成紅色，說(shuō)明乙酸呈酸性，乙酸的電離方程式：CH3COOH ? CH3COO—+H+，解釋生活中可以用乙酸來(lái)除去水壺中的水垢，反應(yīng)方程式：CH3COOH+CaCO3= Ca（CH3COOH）2+CO2↑+H2O

探究實(shí)驗(yàn)五，生活中為什么炒菜時(shí)，加點(diǎn)酒再加點(diǎn)醋，味道會(huì)更香呢？飽和碳酸鈉溶液的液面上有透明的油狀液體生成，且能聞到香味。圖4乙酸乙酯的制取過(guò)程中注意事項(xiàng)：混合酸的順序（先加乙醇再加濃硫酸最后乙酸）、加熱的目的（加快反應(yīng)速率）、濃硫酸的作用（催化劑和吸水劑）、飽和碳酸鈉的作用（降低乙酸乙酯的溶解度，便于分層；中和乙酸，溶解乙醇）和導(dǎo)管的作用（冷凝，防止倒吸）等。乙酸乙酯的酯化反應(yīng)見(jiàn)圖4。

圖4 乙酸乙酯的酯化反應(yīng)

3 基于OBE理念的反向教學(xué)實(shí)踐啟示

反向教學(xué)設(shè)計(jì)中學(xué)生真正成了課堂的主體，教師成了課堂教學(xué)的引導(dǎo)者，這完全體現(xiàn)了以生為本的教學(xué)理念，本堂課中從試劑樣品展示到五個(gè)探究實(shí)驗(yàn)都是學(xué)生自己思考，提出問(wèn)題并解決問(wèn)題。整堂課課堂氣氛很活躍，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性都有了很大程度的提高，各個(gè)小組之間競(jìng)爭(zhēng)激烈，組員之間配合默契，尤其是五個(gè)探究實(shí)驗(yàn)中，從實(shí)驗(yàn)藥品的準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)儀器的選擇、到實(shí)驗(yàn)裝置的搭建等，無(wú)不滲透了團(tuán)隊(duì)智慧的結(jié)晶。反向教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)踐中受益的不僅僅是學(xué)生，還有老師。老師在課前需要做大量的準(zhǔn)備工作，在熟悉教材的基礎(chǔ)上，不斷地重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化評(píng)價(jià)方案，設(shè)計(jì)有效的課堂活動(dòng)等，這對(duì)老師來(lái)說(shuō)，既是一種挑戰(zhàn)也是一種成長(zhǎng)。

4 結(jié)語(yǔ)

基于OBE理念反向設(shè)計(jì)了高中化學(xué)教學(xué)，首先確定學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，然后制定實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的教學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，最后設(shè)計(jì)教學(xué)任務(wù)。在高中化學(xué)課堂教學(xué)中充分利用NoBook 虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，改變了傳統(tǒng)化學(xué)課堂上老師講性質(zhì)講實(shí)驗(yàn)的弊端，學(xué)生通過(guò)自己動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，推理出反應(yīng)機(jī)理。真正體現(xiàn)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的特點(diǎn)。同時(shí)教學(xué)中緊密聯(lián)系生活實(shí)際，鼓勵(lì)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)點(diǎn)解決生活中的實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和學(xué)科素養(yǎng)。