基于OBE理念的反向教學法在高中化學教學中的實踐應用

季紅梅

（平原縣第一中學，山東德州 253100）

高中化學新課改要求在教學中突出“以生為本”的教學理念，關注學生的發展；鼓勵學生自主學習，教師引導學生自己提出問題，然后帶著問題去學習，最后自己解決問題；教師歸納總結并對學生的學習及時評價。基于成果導向（Outcome Based Education簡稱OBE）的反向教學法符合新課改的要求。高中化學涵蓋了有機知識、無機知識和分析化學相關知識，有機化學部分具有知識點多、反應機理難懂、化學反應時間難控制、實驗藥品有毒等特點[1]。有機化學獨有的特點，導致這門課程在講授和學習中存在一定的難度。一方面是教師想盡腦汁地設計教學，學生對于一些抽象的反應機理還是很難理解。另一方面是學生很想自己動手做一些實驗，但是由于部分藥品的毒性問題或者學校實驗室條件的限制，難于實現。其實在有機化學中可以借助的化學軟件有很多，有仿真化學實驗、chemdrawpro、高斯軟件、ChemBio 3D Ultra等。NoBook虛擬實驗室簡稱NB虛擬實驗室，它可以實現仿真軟件、實驗加試、互動平臺、幾何畫板等，真正實現了教學模式多樣化、資源共享化、信息數字化的高效教學效果[2]。本文主要基于OBE理念的反向教學對高中化學必修課《乙酸》進行了教學設計，對教學內容進行了重構，希望可以為同行提供教學參考。

1 基于OBE理念的反向教學設計相關概念闡述

課程教學設計要始終圍繞學生，突出以生為本的教育理念。傳統的教學設計一般根據教學內容結合學情分析，設計教學思路，針對不同的教學內容選擇合適的教學策略，師生課堂互動一般采用一問一答式，教師在課堂結束時，結合學生本堂課的表現給予恰當的課堂評價。但是基于OBE理念的反向教學設計正好相反，它先確定教學目標，然后制定實現目標的教學評價標準，最后設計教學活動。對整個教學進行反思，落實好教學評價的關鍵作用，提高課堂教學質量（圖1）。

圖1 基于OBE理念的反向教學設計

2 基于OBE理念的反向教學設計——以《乙酸》為具體案例

基于OBE理念的反向教學設計主要分為四個過程，首先確定本堂課的教學目標，明確了知識目標、能力目標、素質目標和思政目標之后，明確本堂課的教學重點和教學難點；接著確定本堂課的教學評價標準，也就是學生怎樣才算達到了預期的學習效果；最后設計合適的教學活動任務，即通過哪些教學活動達到預期的教學目標。文章選取了高二化學有機部分的《乙酸》為例進行了反向教學設計。乙酸既是重要的烴的含氧衍生物，又是羧酸類的代表。學習乙酸這個知識點以前，同學們已經學習了醇的相關知識，了解了-OH官能團的性質。同時學習乙酸之后將要學習乙酸乙酯的性質，可見酸的學習安排在醇和脂中間，具有承上啟下的作用。乙酸這一節主要講解了乙酸的物理性質、化學性質和用途。另外教學過程中融入思政元素，培養學生一絲不茍的探究精神，引導學生學會從事物本質分析問題以及理論指導實踐的科學方法。教學重點是：乙酸的酸性和酯化反應；教學難點是：乙酸的酯化反應。

2.1 確定教學目標

知識目標：了解乙酸的物理性質，掌握乙酸的分子結構和化學性質；通過實驗探究，學習乙酸的酸性和酯化反應。能力目標：通過展示乙酸球棍模型，推斷出乙酸的結構式和結構簡式，并推導出酸的官能團性質，結合結構決定性質，從宏觀和微觀兩個角度了解乙酸的用途。素養目標：通過實驗探究，培養學生的探究能力，強化科學探究的意識，提升科學探究與創新精神的核心素養。思政目標：通過仿真實驗培養學生一絲不茍的探究精神，引導學生學會從事物本質分析問題以及理論指導實踐的科學方法[3-4]。

2.2 預設教學評價

不同于傳統的課堂教學設計，反向教學設計中的一個關鍵問題是合理地預設教學評價。傳統的課堂教學評價方式是學生做題檢測，通過隨堂測驗了解學生對知識的掌握情況。反向教學設計中的教學評價融合了教學目標、教學環節、教學策略，以及教學特色等八大要素（圖2）。乙酸這堂課中預設教學評價：①課堂活動中，學生通過觀察實驗室中乙酸試劑的顏色、性狀等，說出乙酸的物理性質。②課堂提問環節中，學生利用NoBooK展示乙酸分子的球棍模型，請同學們認真觀察，寫出乙酸的分子式、結構式和結構簡式，推斷出酸類分子的官能團。③教學策略中采用分組教學，小組成員之間和諧配合，營造積極的教學氛圍。④線上探究乙酸的酸性、與堿、鹽的反應，以及酯化反應等，培養學生的探究精神。⑤結合生活實際談一談為什么燉肉時加點酒再加點醋，培養學生理論聯系實際的能力。預設教學評價八大要素見圖2。

圖2 預設教學評價八大要素

2.3 教學活動過程

（1）引入新課：醋的來歷。傳說有個釀酒高手，在一次釀酒時覺得把酒糟扔掉可惜，把酒糟倒在大缸里密封了21d，開缸時有一種特殊的香味，用來燒菜，還可以提高菜的味道，后來被人們用來做“調味品”，這就是醋。設計意圖：創設有效的教學情境，吸引學生的注意力，為下面新知識的學習做好鋪墊。

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

（3）設計意圖：培養學生的自主學習能力、推斷能力等。

（4）展示結構模型：利用NoBooK展示乙酸分子的球棍模型（圖3），請同學們認真觀察，寫出乙酸的分子式、結構式和結構簡式，推斷出酸類分子的官能團，培養學生嚴謹一絲不茍的科學探究精神。

圖3 乙酸的球棍模型圖

（5）實驗探究：探究實驗一：乙酸酸性測定。實驗藥品：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，說明乙酸呈酸性。探究實驗二：大多數酸類物質都與活潑金屬發生反應，乙酸中加入Mg條，觀察實驗現象，有大量氣體產生，所以乙酸可以和活潑金屬發生反應。探究實驗三：乙酸和堿的反應。藥品：乙酸、氫氧化銅。藍色懸濁液溶解，說明乙酸和堿性物質發生反應。探究實驗四：乙酸和鹽的反應。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，酸性比碳酸強。探究實驗五：乙酸乙酯的酯化反應。采用傳統制備和NB虛擬制備兩種不同的方法，比較各自的優點。設計意圖：通過五個探究實驗，充分利用線上教學和虛擬實驗的便利，學生自己歸納總結了乙酸的化學性質，在自行設計實驗過程中，不斷地思考。比如：探究實驗一，乙酸遇到石蕊指示劑后，溶液變成紅色，說明乙酸呈酸性，乙酸的電離方程式：CH3COOH ? CH3COO—+H+，解釋生活中可以用乙酸來除去水壺中的水垢，反應方程式：CH3COOH+CaCO3= Ca（CH3COOH）2+CO2↑+H2O

探究實驗五，生活中為什么炒菜時，加點酒再加點醋，味道會更香呢？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乙酸乙酯的制取過程中注意事項：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）和導管的作用（冷凝，防止倒吸）等。乙酸乙酯的酯化反應見圖4。

圖4 乙酸乙酯的酯化反應

3 基于OBE理念的反向教學實踐啟示

反向教學設計中學生真正成了課堂的主體，教師成了課堂教學的引導者，這完全體現了以生為本的教學理念，本堂課中從試劑樣品展示到五個探究實驗都是學生自己思考，提出問題并解決問題。整堂課課堂氣氛很活躍，學生的學習積極性都有了很大程度的提高，各個小組之間競爭激烈，組員之間配合默契，尤其是五個探究實驗中，從實驗藥品的準備、實驗儀器的選擇、到實驗裝置的搭建等，無不滲透了團隊智慧的結晶。反向教學設計實踐中受益的不僅僅是學生，還有老師。老師在課前需要做大量的準備工作，在熟悉教材的基礎上，不斷地重構教學內容，優化評價方案，設計有效的課堂活動等，這對老師來說，既是一種挑戰也是一種成長。

4 結語

基于OBE理念反向設計了高中化學教學，首先確定學生的學習目標，然后制定實現目標的教學評價標準，最后設計教學任務。在高中化學課堂教學中充分利用NoBook 虛擬化學實驗室，改變了傳統化學課堂上老師講性質講實驗的弊端，學生通過自己動手設計實驗、演示實驗記錄實驗現象，推理出反應機理。真正體現了學生自主學習的特點。同時教學中緊密聯系生活實際，鼓勵學生應用所學知識點解決生活中的實際問題，培養學生的探究能力和學科素養。