高中化學逆向教學設計研究

摘 要：高中化學內容具有規律性和系統性的特征，尤其是各個知識點之間形成了脈絡。本文旨在利用高中化學逆向思維，以“氯與氯的化合物”的教學為例，從結果、過程、評價等方面發揮逆向教學設計的原理優勢，通過預期成果反向設計實踐，體現以成果為導向的教學思維，以期實現由傳統課堂向高效課堂的轉變，幫助學生實現高中化學的高效學習。

關鍵詞：高中化學;逆向思維;教學設計

作者簡介：朱宏（1968—），男，云南師范大學實驗中學。

一、逆向教學設計的基本內涵

美國著名教育專家格蘭特·威金斯和杰伊·麥克泰格根據其深入的研究及豐富的經驗，率先提出了區別于傳統教學設計的逆向教學設計理念[1]。逆向教學設計以教學目標為核心，優先對評價工具進行確定和設計，由教學目標決定教學評價，形成循環的因果回歸關聯，讓教學設計能夠達到促進學生理解的效果（如圖1）。作為一種較為新穎的教學模式，逆向教學設計轉換了傳統教學設計的視角，有助于提升教學設計的針對性，從而達到更佳的課堂教學成效。逆向教學設計理念下的課堂如同一場旅行，學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導，幫助學生更好地享受旅行過程。

二、逆向教學設計的優勢及價值

（一）規避傳統教學設計誤區

在傳統教學設計中，以活動為導向的教學設計雖然比較新穎，但缺乏明確的教育脈絡，無法清晰地表現如何將學生的學習體驗轉化為達成教學目標的輔助力量，教學中對學生智力發展的引導也不明顯。逆向教學設計則能夠真正地轉換視角，將教學設計的重點逐步由輸入端向輸出端轉移，使學生的學習需求及學習預期更加明確和突出，教學設計活動也都在靈活可控的范圍內，確保了教學活動的有序有效展開，并保持了步驟與目標的一致性和進階性，可以全面提高學生的學科能力，提高學生的接納度和參與度[2]。同時，逆向教學設計中明確了教學內容的優先次序（如圖2），通過大概念、大主題衡量教學內容設置，促進了合理教學行為的形成。

（二）利于培養學生的核心素養

從現階段高中課程改革的目標來看，教學的目的已經不再局限于知識本身，而是以知識學習為載體，強化學生的理解能力和實踐能力，從而使學生獲得更多超越課堂的知識，即核心素養[3]。逆向教學設計應用并非依賴于簡單的知識積累，而是利用綜合化及整體化的視角，使教師結合逐級下放的過程對教學設計加以思考（如圖3）。因此，逆向教學設計能促使教師從“立德樹人”的教育目標出發，構建更加鮮明和具有特色的教學設計，發揮好教育教學的載體功能。

三、逆向教學設計下“氯與氯的化合物”的教學案例

在高中化學“氯與氯的化合物”單元教學中，教師需要關注基本原理、概念及事實之間的內在聯系，既要注重對氯氣及其化合物的性質的講解，也要注重知識點與現實生活之間的關聯，從而借助更豐富的教學載體，幫助學生分解和消化知識，讓學生切實掌握知識內容，實現興趣和能力的同步提升。

（一）確定預期結果階段

在逆向教學設計中，確定預期結果屬于教學準備的初始階段（如表1）。

表1所闡述的內容要求及核心素養目標，可以為逆向教學設計提供知識概要，并依據《普通高中化學課程標準（2017年版）》實施對照，全方位培養學生的核心素養，并形成“氯與氯的化合物”單元教學預期結果，具體包括基礎的遷移、預期的理解、思考的問題及學生的收獲等。

1.基礎的遷移

（1）以氯氣的性質作為要素，推斷同一主族其他鹵素單質的物理及化學性質。

（2）在海水資源利用與開發原理探討中，利用過濾及蒸發機制進行解釋。

（3）解釋倒吸現象時，可以挖掘生活元素作為載體，如噴泉實驗原理等。

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

2.預期的理解

（1）氯原子的結構與性質。

（2）電解飽和食鹽水。

（3）粗鹽提純（過濾法分離混合物）。

（4）噴泉實驗的原理及應用。

（5）漂白液的制作與使用。

3.思考的問題

（1）氯原子結構最外層電子數變化與化學性質的關聯及影響。

（2）在制取氯氣環節，濃鹽酸是否能夠完全反應？

（3）電解后，陰極與陽極上的物質分別是什么？如何收集和檢驗？

（4）過濾的步驟、注意事項及過濾條件是什么？

（5）粗鹽提純的理論意義和實際價值。

（6）結合噴泉實驗原理分析，氣體為何不會產生噴泉現象？

（7）漂白液中的作用成分是什么？

4.學生的收獲

（1）了解氯氣及氯化氫氣體的物理和化學性質。

（2）觀察和探討氯的化合物的實驗過程和現象。

（3）氯水的成分。

（4）獨立操作粗鹽提純的實驗。

（二）確定合適評估證據階段

1.表現性任務

（1）思維啟發：利用氯氣與鐵反應實驗，觀察實驗的產物，同時根據實驗反應進行類比，對氯氣與鈉、銅等反應實施判斷。

（2）舉一反三：結合氯原子結構及化學性質，對其他鹵族元素進行推理，探究其是否有相似的性質。

（3）實驗探究：過濾提純實驗、粗鹽過濾提純方法、噴泉實驗。

（4）小組匯報：在氯水的成分及性質探究實驗中，可以采取小組實驗的方式，并依據實驗過程及內容匯報成果，及時解決遇到的問題。

（5）思維拓展：根據舍勒等先驅的實驗成果，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，實現學習成果的延伸。

2.證據收集任務

（1）課堂對話：讓學生根據實驗過程及現象，描述反應原理。

（2）小測驗：了解實驗室制取氯氣的過程，明確操作流程和步驟，掌握相關反應的化學方程式。

（3）實驗報告：為粗鹽提純等實驗撰寫詳細的實驗報告。

3.評價和反饋任務

（1）評價學生在實驗過程中的表現情況，包括實驗的精準度、熟練度等，讓學生以實驗報告的形式進行學習交流。

（2）評價學生對“氯原子結構與其化學性質的關系”的認識及知識延伸，讓學生結合已有知識探討其他鹵族元素的結構及性質。

（3）介紹氯氣生成及抽取的相關實驗，讓學生針對實驗開展探究與交流，引導學生尋找更簡便的實驗方法，提升學生參與探究的積極性和獲得感。

（三）設計學習體驗及教學階段

1.單元教學活動設計

在教學環節中，教師可以設計相應的教學活動來激發學生的興趣，引領學生對化學知識進行思考。如按照威金斯和麥克泰格的“WHERETO”標準，將活動與相應的字母相對應，以此為基礎設計教學活動[4]。

（1）“W”——旨在為學生強調單元教學的方向，如“where”指切入點（興趣、已有知識），“what” 為預期結果。

（2）“H”——通常以學習情況及學習興趣為主，重點在于“hook”（把握情況）和“hold”（保持興趣）。

（3）“E”——在于利用知識“equip”（武裝）學生，同時利用教學中的“experience”（體驗）進行探索。

（4）“R”——以“rethink”（反思）作為教學的核心概念，同時關注在教學環節的“reflect” （反映）和“revise”（修正），強化學生對知識的理解。

（5）“E”——主要以“evaluate”（評價）為主體，利用講評、互評及自我評價，更好地對課堂教學進行反饋。

（6）“T”——強調以學生為中心的教學思路，關注高中階段學生的需求、特點、興趣及能力水平，突出“tailor”（因材施教）的理念，實現個性化教學。

（7）“O”——在深入激發學生的思維及學習動機上，注重教學的“organize”（組織），幫助學生在不同的教學設計階段實現進階。

通過一系列的逆向教學設計，優化課堂教學過程及效果，能幫助學生保持良好的參與感、發展性，增強對教學內容的理解和掌握。

2.單元教學活動順序

（1）以舍勒的實驗案例作為切入點，將枯燥、抽象的化學知識生活化，搭建理論與實踐之間的橋梁，激發學生的探究欲望和學習興趣。

（2）在單元教學中，將氯元素貫穿于各個教學活動階段，探討氯原子的結構，讓學生及時掌握氯氣的化學性質。

（3）針對氯氣的物理性質，結合氯氣在水中的溶解性的測定原理進行教學。

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

（5）讓學生采取小組匯報的方式探討氯水的成分及性質，依托簡單的實驗加以驗證，引入評價機制，拓展教學視野。

（6）利用粗鹽提純實驗鍛煉學生的實操能力，聯系現實生活中海水資源的開發，引導學生討論食鹽水濃度對該電解實驗的影響。

（7）探討氯化氫氣體的性質及制取方法，分析噴泉實驗的原理。

（8）選擇生活中的案例，如分析家用漂白粉的成分，對其反應過程進行講解和演示，并對實驗結果進行分析。

（9）在單元教學結束后，根據教學情況進行評價，關注學生自評與互評，充分掌握單元教學學情。

四、總結

綜上所述，逆向教學設計在高中化學的應用使傳統的教學方式發生了改變。第一，教師要追求知識的理解，即通過預期成果反向設計實踐，發揮出逆向教學設計的原理優勢，體現以成果為導向的教學思維;第二，教師要豐富評估證據，即強調化學來源于生活、應用于生活，讓學生在學習知識的同時更關注知識的應用，真正體驗到化學的價值和魅力;第三，可以適當調整教材順序，所謂“教學有法，教無定法”，教師在開展教學設計時要融會貫通，為學生提供完整的化學學習思路，逐步推動化學知識的滲透，最終提升化學教學的質量。

[參考文獻]

[1]張旭東，孫重陽.由峰至原：中學化學逆向教學設計的探討與實踐[J].化學教學，2019（3）：41-45，49.

[2]盧潔.淺談逆向教學設計[J].高中數理化，2021（2）：73.

[3]饒清蘭.以“氯及氯的化合物”為例的高中化學逆向教學設計探索[J].廣州化工，2021，49（19）：125-128，155.

[4]胡先錦.為理解而教：課堂的應然追求：我們需要什么樣的化學課堂[J].化學教學，2020（4）：33-37.