基于UbD理論的初中化學教學設計初探

周潔

摘要：核心素養背景下的教學應當以促進學生素養發展為根本目的，這就要求教師在教學設計過程中思考如何讓素養落地。作者基于UbD理論嘗試對“燃燒與滅火”第一課時進行設計，從學生的需求思考教學的起點，以學生的理解為課堂的追求。

關鍵詞：UbD核心素養;教學設計;理解;深度學習

文章編號：1008-0546（2020）06-0060-04 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2020.06.016

最近筆者拜讀了美國課程改革專家、UbD創立人格蘭特.威金斯和杰伊.麥克泰格所著的《追求理解的教學設計》，對書中介紹的追求理解的教學設計（Un-derstanding bY Design，UbD）產生濃厚的興趣，于是嘗試進行基于UbD理論的初中化學課堂教學設計，現將思考與實踐記錄如下，請同行指正。

本書的精髓聚焦在一個問題上：我們如何通過教學設計，使更多的學生真正理解他們所要學習的知識？針對目前普遍存在的教學設計的兩大誤區：聚焦活動（孤立的活動）的教學和聚焦灌輸（無目的灌輸）的教學，本書把教學設計的本質定位為以理解為目標，給出了切實有效的解決問題方法和強大的教學設計方法。化學學科特點決定了需要追求學生真正的理解，而不僅僅是知道或者記住。筆者在教學設計與實施過程中也往往有這樣的困惑：1.灌輸的知識，學生記住了，換個場景又不會運用;2.認真設計的氣氛活躍的課堂，看似有效，其實也不過就是有趣而已，而這些正是這本書著力研究并且給出了答案的問題。于是筆者運用書中理論，進行了教學設計和實施的嘗試，由于水平所限，且初次嘗試，僅僅是應用了書中逆向設計的相關理論。

需要指出的是，UbD主要集中在課程單元（而不是單課或者范圍更大的項目）的設計上，單課時間太短不能實現復雜的學習目標。但是筆者嘗試設計的課題是滬教版上冊第四章第一節“燃燒與滅火”，共兩個課時，知識內容包括燃燒與滅火、完全與不完全燃燒、爆炸、一氧化碳的相關性質等，從內容上來講具備單元設計的可能性，從結構來講具備單元設計的完整性，從意義上來講具備基于理解的設計的必要性，因此筆者還是結合自己的理解對這個段落做了第一個課時的嘗試。按照書中“逆向設計”的思路：確定預期結果、確定合適的評估證據、設計學習體驗和教學，筆者設計了如下表1的UbD模板。

在充分研究課標、學情和教材的基礎上，基于確定的目標，充分挖掘基本問題，思考學生將理解什么、學生將會知道什么、學生將能做到什么、用什么來評估學生的獲得，筆者初步完成了上表中預期結果和評估證據的設計，然后緊扣上表模板的設計，進行了教學方法和資源材料的選擇、學習過程的設計。這個過程中深刻地體會到何為從“輸出端”開始思考教學，花大量時間思考的應該是學生的學，而不是自己要做什么、用什么材料、要求學生做什么。

一、教學目標

基于UbD模板，將燃燒與滅火這部分教學內容的第一課時的教學目標敘寫為：

（1）通過探究燃燒條件和滅火原理，讓學生從化學的角度認識燃燒這種常見的現象，了解基本的消防常識。

（2）通過自主互助、實驗探究、交流分享、歸納演繹和反思評價等活動，讓學生體會學習化學的一般過程與方法。

（3）通過對燃燒現象的認識、探討，讓學生感受到化學在推動社會進步方面的重要作用，樹立起學好化學、造福人類的責任感和使命感。

二、教學流程

教學流程如圖1所示。

三、教學過程與設計意圖

[引入]國慶焰火晚會精彩絕倫，其中包含了很多化學知識，比如燃燒，這就是我們今天要共同探討的話題——燃燒與滅火。

設計意圖：學生對于燃燒與滅火的知識是由一定的知識經驗和生活經驗的，可以說是熟悉又陌生，說陌生，主要是由于學生其實對燃燒與滅火缺乏化學角度深刻的、理性的、真正的理解。本課時的設計從國慶盛大的煙火表演拉開序幕，給學生視覺上的情景再現，從而引發腦袋里千頭萬緒關于燃燒與滅火的思考，為基于理解的學習打下基礎。

環節一：認識燃燒現象

[回憶]你曾經學習過哪些關于燃燒的反應？

[展示]學生已學過的鎂、硫、鐵、碳、磷、石蠟等物質燃燒的現象動圖

[提問]燃燒的現象有哪些共同特征？

[總結]燃燒是一種發光、發熱的劇烈的化學變化。

[視頻]人類“玩火”的歷史

[點撥]化學推動人類文明的進步和科學技術的發展。

[提問]點燃人類文明的火焰是如何產生的，物質燃燒要滿足哪些條件？

[提示]科學探究的一般步驟

[實驗]學生實驗：探究燃燒條件

[表達]實驗方案及操作

[總結]物質燃燒要（同時）滿足：可燃物;與氧氣接觸;溫度達到著火點

[講述]常見物質的著火點

[點撥]根據不同物質燃燒的文字表達式可知，燃燒作為一類常見的化學反應，反應物和反應條件正是燃燒條件的體現。

設計意圖：學生在第一章和第二章已經學過了鎂、硫、鐵、碳、磷、石蠟等物質的燃燒，引導學生回憶已有的知識經驗，同時展現這些物質燃燒的動圖，能夠啟發學生歸納燃燒現象的共同特征，可以讓學生在對燃燒的認識僅僅是現象上的理解轉變為對其化學本質的理解，從而回答預期設計中的基本問題——燃燒概念，這個過程中引導學生經歷概念的形成，體會歸納的思維方法。可以說燃燒現象帶來了人類文明，因此在這節課的教學設計中滲透化學史、化學價值現有著很好的契機。因此筆者借助一段動畫視頻，讓學生了解人類用火的歷史，使學生自然而然地生出一種對燃燒這種化學反應的敬畏，同時體會到科學發展的曲折，以及化學學科在推動人類文明的進步和科學技術的發展中舉足輕重的意義。本節課要回答的預期設計中的另一基本問題就是燃燒需要滿足的條件，為達成此目標，筆者給予學生充分自主探究的機會，設計分組實驗，讓學生經歷科學探究的一般過程：提出問題、作出猜想、制定方案、進行實驗、得出結論、反思評價。學生自己依據控制變量的思想設計實驗，進行實驗探究，得出的燃燒的三要素必定是深刻內化的理解，而不是淺層次的知道了。理解到這里還沒有完全結束，回過頭去看已經學過的燃燒相關的反應的符號表達式，學生不難發現反應物中蘊藏著燃燒需要有可燃物、需要與氧氣接觸，反應條件中蘊藏著燃燒需要溫度達到著火點。當符號表達式展示出來時，會讓學生有一種恍然大悟又順理咸章的感覺，相信這對學生來說真正地經歷了一場基于理解的學習。

環節二：體悟燃燒利弊

[過渡]燃燒帶給人類光明、溫暖、食物、文明，也由于人類的不合理利用，帶來了一些災難。

[講述]爆炸：在有限的空間里發生劇烈燃燒，就會在短時間內聚積大量的熱，使氣體的體積膨脹而引起爆炸。

[視頻]面粉爆炸實驗

[提問]滅火的原理

[表達]滅火原理：隔離可燃物、隔絕氧氣、降低溫度到著火點以下（滿足一個）

設計意圖：事物都有兩面性，火給人類帶來光明、食物、溫暖甚至文明的同時，也會因為人類的不當使用而帶來災難，這里引導學生進行辯證思維。緊接著對于火災引起的爆炸展開教學，首先通過視頻實驗建立起真實生活場景與化學實驗的聯系，讓學生把真實問題轉化為化學知識，這樣在理解化學知識的過程中就不會有知識與應用之間的割裂感。然后分析爆炸原理的過程中讓學生體會燃燒的劇烈程度與反應物間的接觸面積有關，理解現象與本質的內在邏輯關系。為了應對火災和爆炸，接下來必然討論滅火的原理，學生也會感覺到知識學習的必要性。從燃燒的條件學生此時能夠推導滅火的原理，和學生課前所具備的片段化的、淺表的關于燃燒滅火的印象相比，此時學生經歷了分析、綜合、歸納、演繹，已經在理解上有了質的飛躍。

環節三：應用燃燒知識

[提問]你有哪些辦法可以熄滅蠟燭，并請說出應用了哪種滅火的原理。

[實驗]滅蠟燭

[表達]熄滅蠟燭的方法和操作

[活動]以下情況著火應該怎么處理

[視頻]火災逃生小常識

[魔術]燒不壞系列

[活動]成語中的化學知識

[總結]通過這節課，你學到哪些知識？你還有哪些疑惑？

[表達]收獲與反思

[實驗]鎂在二氧化碳中燃燒

[提問]你對燃燒有什么新的認識？

[表達]燃燒不一定要消耗氧氣

設計意圖：此環節用多種方式，組織多種形式的活動讓學生展示本節課的理解程度。通過小小消防員活動，學生分組實驗進行滅火原理的應用，展示了蓋滅、吹滅、澆滅、剪斷燭心等多種熄滅蠟燭的方法。筆者此時還引入了吹不滅的蠟燭，銅鉤滅火趣味實驗，既提升興趣又引發學生深度思考。接著從熄滅蠟燭到更多生活中著火場景的模擬，學生能給出應對的策略，而且會從原理的角度分析可以如此應對的原因，思維上經歷了解碼一編碼一輸出的過程。此時引入趣味魔術——燒不壞的手帕、燒不壞的本子和燒不壞的杯子，以及成語（如：抱薪救火、釜底抽薪、煽風點火、火上澆油等）中化學知識的解釋，將學生的興趣點和思維節奏持續保持。通過一系列的活動回答預設的基本問題。最后通過拓展實驗讓學有余力的學生深度思考，在課堂關注分層教學。

[總結]燃燒這支火把照耀著人類從黑暗的蒙昧走來，化學這雙翅膀承載著人類向光明的未來前行！

設計意圖：燃燒是一類非重要的化學反應，對人類的意義重大。通過燃燒的探討，引導學生感受到科學家身上卓越的品質，體會科學發展必定是經歷一番漫長而曲折，其根本目標和最終結果一定是造福人類。化學善于研究萬物的本質，讓人類越活越明白，希望學生通過本節課的學習，激發學習化學的熱情和為社會的進步貢獻自己力量的決心。

聚焦核心素養背景下的教學應當以促進學生素養發展為根本目的，這就要求教師在教學設計過程中思考如何讓素養落地，《追求理解的教學設計》一書很好地回答了這個問題。筆者嘗試書中介紹的“逆向設計”，感受到設計模板時花了大量的時間和精力，但是接下來基于預設的目標，圍繞學生的理解需要的教學設計卻一氣呵成了，課堂實施下來也感受到學生的參與度和理解程度達到了預期?？v觀整部人類教學歷史，其實就是一部關于如何讓教學更加行之有效的歷史，教學的效果應該以學生的收獲為衡量的標準。相信追求理解的教學設計終將帶來學生真正理解的深度、思維的高度以及素養的厚度。