基于主题式学习的高中化学课堂教学设计

姜　孟

(台州市第一中学，浙江 台州 318000)



学科教学

基于主题式学习的高中化学课堂教学设计

姜孟

(台州市第一中学，浙江 台州 318000)

[摘要]基于弗洛伊徳的人格理论、刑侦思想、“点·线·面·体”研究方法建构主题式学习的教学设计观。基于学生的学习起点研究，通过对学习内容的分解和重构，选择合适的教学主题的建构方式，充分整合与优化各种教学要素，建构“研究起点、知识打散、主题构建、整合相连”的主题式学习的教学设计范型。

[关键词]主题式学习；课堂教学；教学设计；化学

教学设计就是为了达到一定的教学目的，对教什么(课程、内容等)和怎么教(组织、方法、传媒的使用)进行设计。[1]主题式学习的教学设计观是教学设计的灵魂，在一定的理论指导下，支配主题式课堂教学设计的观点和思想。主题式学习的教学设计范型是对“教什么和怎么教”的具体操作系统，它指导教师“先做什么，后做什么”，是教师实施教学的具体方案。

一、建构主题式学习的教学设计观

1.基于自我、本我、超我建构教学设计观

弗洛伊德认为，完整的人格结构由三大系统组成，即本我、自我和超我。在正常情况下，本我、自我与超我处于相对平衡状态，若这种平衡遭到破坏，则人就会处于失常状态，活动效率就会降低，甚至威胁到人的生存和发展[2]。本我不顾现实，追求快乐；超我按照道德准则对人的欲望和行为多加限制；自我活动于本我和超我之间，既要根据现实条件实现本我，又不能违反超我的世界观。本我、自我、超我的协作程度决定了活动效率的高低，只有人格的“三大系统”和谐统一，才能高效地从事活动，从而实现个人的理想和目的。基于弗洛伊德的人格理论，起点于非理性(本我)，实现自我，建立理性的价值观(超我)，从而建构内因和外因相结合的人性化教学设计观。

(1) 基于本我，创设情境。创设新情境，以快乐为原则，引发学生的好奇心和探究欲望，可设置问题、化学实验、化学史、日常生活创设情境。创设学习情境是对知识的背景的还原，恢复其原来的生动性、丰富性。如，在苏教版的《化学1》专题1的“原子结构模型的演变”的教学中就可运用原子结构认识发展史来创设教学情境。

(2) 基于自我，任务式学习。任务式学习，就是学习者在某种学习情境中带着任务去学习，驱动、维持学习兴趣和动机的一种学习方法。首先，制订计划，明确任务。如在“钠的性质”教学中，可分为三个阶段：第一个阶段是创设情境(神秘固体)、破解悬疑；第二个阶段是迁移与思考；第三阶段是应用归纳与提升。其次，分解匹配，分步实施任务。第一阶段的任务是通过实验、分析、计算、推理，破解出该固体是金属钠；第二个阶段的任务是根据钠的活泼性推测钠与氧气、氯气、硫单质、盐溶液的反应情况，并进行实验验证；第三个阶段的任务是归纳提升，形成知识线和能力线。最后，全程监控，注重反馈。在教学过程中，学生的学习活动有一个从不成熟到成熟的过程，当学生的学习活动出现错误时，教师及时指出并更正，起到全程监控作用；对学生学习结果进行测评或评价，以便及时得到反馈并提供相应的帮助。

(3) 基于超我，形成价值观。一是形成学科价值观。化学基本观念是指学生通过化学学习，在深入理解化学学科特征的基础上所获得的对化学总观性的认识[3]，它主要包括元素观、微粒观、变化观、化学价值观等。如在“钠的性质”的教学中通对实验现象的分析，让学生体会化学实验现象是外在表现，而微粒的作用才是化学反应的内在本质。通过设置悬疑，在探索钠与水反应本质的过程中，学生自觉地建立了微粒观，培养了学生的探索精神。二是形成辩证的哲学观和人文观。在教学中形成“对立统一思维规律”“量变质变思维规律”“否定之否定思维规律”等哲学观，有利于加深对化学问题的理解。如离子键中的静电引力和静电斥力就是一种对立统一的关系，就能轻松地理解离子键中既存在静电引力，又存在静电斥力，而不会把静电作用理解为静电引力了。如元素周期律往往渗透着量变到质变的哲学规律，就会理解同一主族元素的性质却会千差万别。在“钠的性质”的教学中可用钠的用途造福人类形成人文观。

2.基于刑侦思想建构教学设计观

侦探片之所以吸引人，就是运用悬疑激起了观众“打破砂锅问到底”的好奇心。如果借鉴侦探思想，激发学生追根溯源的探究欲望，不但使学生的注意力高度集中，而且让知识进入学生的记忆深处，在破解悬疑的过程中提升了思维能力。

(1) 侦探式教学设计的优势分析。借鉴侦探思想设计教学，基于人类探知本源的本能，在探究中让知识润物细无声地建构，让能力潜移默化地形成。借鉴侦探思想设计教学，不但增加了学生思维的深度，经过了深刻思考的东西往往会进入学生的记忆深处，在思考中提升了学生的记忆力，而且增加了课堂教学的趣味性，形成了教学核心，增强了课堂教学的凝聚力。侦探片中罪犯往往企图掩饰自己的罪行，毁灭证据，但是不可能完全掩饰掉，侦探者通过细节观察，往往能找出蛛丝马迹。观察是推理之源，带着破解悬疑的实验观察，不但调动了学生观察实验的能动性，而且养成了边观察边思考的观察习惯，形成了对细节不放过的敏锐观察力。

(2) 由侦探过程创设教学设计的过程。侦探过程大致可三步：第一步，发现悬案，现场勘察取证，收集线索；第二步，根据线索，大胆猜测，寻找证据，验证猜想；第三步，审理裁决，教育大众，建构三观(世界观、价值观、人生观)。以“硫酸的性质”为例，借鉴刑侦思想来设计教学。

第一步，设置悬疑，实验探索。

设置悬疑：将试剂瓶的标签用白纸覆盖，设问：这种神秘的液体是什么？

学生实验(三组)：一瓶蒸馏水，一瓶神秘液体(浓硫酸)，看一看，闻一闻，掂一掂，比一比；向蓝矾中加神秘液体；向蔗糖中加神秘液体。

根据现象得出结论：神秘液体具有的性质为：无色，不挥发、黏稠、密度比水大的液体，且具有吸水性、脱水性等特性。

第二步，猜想→验证。

学生猜想是浓硫酸。学生实验(两组)：测其稀溶液的pH；加热，再插入铜丝，产生气体通入品红溶液，反应结束后倾去上层液体，向试管加水。

根据现象得出结论：其稀溶液显酸性，沸点高，与铜反应，生成了铜离子和二氧化硫。说明该物质含有H，S，O元素。

破解悬疑，大揭秘：铜被氧化，神秘液体中的硫元素被还原为SO2，SO2中的硫元素显+4价，说明原神秘液体中的硫元素比+4价要高，根据硫的常见化合价，推知原神秘液体中硫元素显+6价。揭开白纸，露出标签，正是浓硫酸，秘密终于被揭开。

第三步，设置递进式问题链，思维碰撞，找出内因，建构微粒观。

讨论问题：浓硫酸具有吸水性、脱水性，稀硫酸为什么没有？铜与稀硫酸不反应，为什么能与浓硫酸反应？

构建微粒观：因为浓硫酸有不同于稀硫酸的微粒——硫酸分子，从而决定了浓硫酸的三大特性，即强氧化性、吸水性和脱水性。

3.基于“点·线·面·体”建构教学设计观

所谓的“点·线·面·体”就是“点动成线，线动成面，面动成体”的研究和思考问题的方法。[4]“点”是指知识点、能力点；“线”指的是把点连成线，建构知识线，形成能力线；“面”是指通过横向拓展和纵向挖掘，不断拓展学生的知识面和思维面；“体”是指通过驾驭生成面，建立知识和能力多维体，促进学生的多元化智能发展。

(1) 选取知识点，点动成线。如“硝酸的性质”，可选取“探索硝酸将铜氧化的微粒”这一点进行实验探索。利用两组学生实验，引发学生从微粒的角度去思考，激发探究意识。

学生实验一：取浓硝酸2 mL，再插入铜丝；学生实验二：取浓硝酸1 mL，加2倍体积的水稀释，再插入铜丝。

讨论思考：浓、稀硝酸中可能含有哪些微粒？将铜氧化的微粒是哪种微粒？

(2) 进一步思考，线动成面，深度探索，面动成体，构建哲学观。

学生实验三：向盛有铜片的试管中滴加硝酸钠溶液。

学生实验四：先将铜片加入硝酸盐溶液中，再加入稀硫酸或先将铜片加入稀硫酸中，最后加入硝酸钠溶液。

现象：铜与硝酸钠溶液不能反应，与硫酸也不反应，但将两者混合后却能发生反应，且与铜跟硝酸反应的现象相同。

在复习课中运用“点·线·面·体”观点或方法复习，往往也非常有效。如化学实验专题复习，根据五年高考实验题的归纳和总结，可选“仪器的作用”这一知识点为主题进行复习。线动成面：单个仪器的作用→组合仪器的作用→同一仪器在不同装置的作用→仪器的替换与改进。如漏斗的作用，漏斗与烧杯组合的作用，漏斗在不同装置中的作用等，漏斗可以被哪些仪器替换。面动成体：实验装置中仪器的作用，总是要和实验物质的性质、实验目的、实验原理相结合，才能推知相关仪器的作用，即“仪器的作用”只有放在特定的环境中，才能加以判断和甄别。

二、建构主题式学习的教学设计范型——研究起点、知识打散、主题构建、整合相连

只有研究学习者的特征，才能有针对性地进行教学设计。只有充分地研究学生的学习起点和教学目标(教学目标的研究略)，才能有效架构学习内容。研究学生学习起点和教学目标，主要目的是设计适合学生知识和能力水平的学习问题，设计适合学生个性的情景问题和学习资源。通过对学习内容的重构、舍去、添加、替换等方式生成学习主题。对学习者特征、学习目标、学习内容、学习资源、教学策略进行有机整合，从而建构主题式学习的教学设计范型。

1.研究起点——研究学生的现有知识起点和能力起点

(1) 研究学生的知识起点，确定教学起点。班级授课制下，我们最需要关注的是大部分学生的学习起点。通过系统、细致分析教材，了解学生可能具备的知识起点；通过了解学生的生活经历和已经掌握的各学科的知识结构，了解学生的基本常识起点。在充分了解学生的学习起点的基础上，确定哪些内容可以略讲甚至不讲，哪些内容应重点分析，从哪个地方入手比较好等等。

(2) 研究学生的能力起点，确定教学深度。通过分析作业中的错误，了解学生的错误是由知识的缺陷引起的还是思维能力受阻引起的，还要注意学生作业中的不同思路和不同解法，从而发现具有创造能力的学生，了解学生可能的学习能力起点；通过设置前测了解学生的自学能力、思维能力、记忆能力；通过学生回答问题的情况了解学生的表达能力、逻辑分析能力；通过观察学生课堂练习情况，了解学生思维能力、应用能力；通过学生实验，了解学生的实验观察能力、操作能力。

(3) 研究学生的动态学习起点(学习过程中产生的)，在课堂中巧妙生成。当学生听讲的疑惑表情显露时，教师应及时了解是知识受阻，还是思维受阻？及时设置递进式问题链，降低教学的难度；当学生回答问题不流畅时，教师应及时诊断情况，及时了解学生的知识结构和能力结构的缺陷点，适时点拨，及时修正；当根据学生板演进行不下去时，及时了解学生的智力因素和非智力因素，从而及时了解学生动态学习起点。

2.打散知识，选择教学设计观，重构教学内容，生成教学主题

(1) 知识的分解与重构。根据学生的学习起点，将课本知识打散，对知识进行重新建构。知识难点往往具有抽象、易混淆等特点，如找到一定的方法将知识点进行二次分解，再重新组合就会降低难度。然而将知识点分解的程度取决于教师对学科知识的钻研程度和对知识点的领悟程度。正如一只柜子，一般人只能将其拆散再复原，而如果是一个能工巧匠，他可以将其打散成更小碎块而重新组合成更完美的柜子。不同的木匠对细节处理大不相同，教师的教学也是如此，敲碎知识，方显鬼斧神工。教材内容是帮助学生实现三维发展目标的载体，即利用教材为学生创造一个经历、一种体验，让学生在这经历、体验中生成知识。教师不是照本宣科，而是帮助学生进行知识建构的帮助者，这意味着，只有将课本知识重新建构，才能更有效地提高知识建构的效率。

(2) 选择教学观，架构教学核心，生成教学主题。一节课如果没有核心，必然是一盘散沙。课的核心犹如远航船只的航标，是我们在茫茫大海航行的方向。形成了核心，不但形成了一节课的主题，也能让学生围绕这个主题去思考，把课上到学生的记忆深处。

建构方式一：教学内容的合理取舍，架构教学核心，生成教学主题。

经常有这种情况出现：一节课下来颇有新意，立意也较高，然而虎头蛇尾，偏离了教学核心问题，学生也难以把握这节课的核心问题。如在一节“离子反应”公开课中，利用初中所学离子反应的条件归纳出离子反应的本质：反应物中某些离子的浓度减小。本来用归纳→本质→应用提升，就形成了以“反应的本质”为核心的课堂教学。然而这位教师在归纳出离子反应的本质后，又转移到氧化还原类离子反应，偏离了轨道。在复分解反应规律还没有理解清楚的条件下，又进行氧化还原类的离子反应的教学，很容易造成“杂生饭”。如果选择基于“点·线·面·体”教学设计观，能将归纳出的离子反应的本质进行应用提升，就会凸显教学主题，形成教学核心。

建构方式二：迁移思维方式，架构教学核心，生成教学主题。

如笔者在“晶胞中原子个数的计算”的教学中，形成了共用和平均的核心思想，选择基于本我、自我、超我的教学设计观，设置递进式问题链如下：

基于本我，设置问题一：由于天热，同住一室的小张、小明、小王、小陈四人凑钱装一台空调，请问：小张、小明、小王、小陈分别对这台空调的所有权占几分之几？

基于自我，设置问题二：在石墨的层状结构中，一个碳原子归几个环所共有？一个碳原子平均到一个环所占几分之几？

基于自我，设置问题三：处于立方体面心上的原子分别被多少个立方体共用？面心上的原子平均到每个立方体占有几分之几？处于立方体棱心上的原子分别被多少个立方体共用？棱心上的原子平均到每个立方体占有几分之几？处于立方体顶点上的原子分别被多少个立方体共用？位于顶点上的原子平均到每个立方体占几分之几？

基于超我，形成思维方法。通过三个问题的设问与讨论思考，形成了利用共用思想和平均思想来解决问题的方法。建构教学主题的方法是多样的，也会随着教育理论的发展而发展，也是在不断地探索中形成的，随着社会文化生活的发展，建构教学主题的方式会得到进一步发展。

3.整合相连

教学设计如同计算程序设计一样，需要调试，不吻合主题的要删减，主题论证不充分的还可进行补充，只有把教学的各个环节进行整合，才能建构高效课堂。整合教学目标，增强教学的针对性；整合教学方法，增强教学的合理性和科学化；整合教学内容，让教学更高效；整合板书、电脑、多媒体等各要素，优化教学过程，打造高效课堂。

也可将主题式学习的教学设计程式概括为类似三字经的12个字：研起点、知识散、定主题、上下连。

三、基于主题式学习的教学设计案例——以苏教版必修2专题三“乙醇的性质”为例

1.研究学生的学习起点

略。

2.打散知识，选择合适的教学设计观，架构教学核心，生成教学主题

将乙醇的性质知识分解成：乙醇的物理性质(色、味、态、挥发性)，乙醇的分子式、结构式，乙醇的化学性质(置换反应、催化氧化)。选择合适的教学设计观建构教学主题，可选择刑侦思想和弗洛伊德的人格理论，重新建构知识点，从而建构教学主题：探索乙醇的结构和性质。

(1) 设置悬疑，揭秘乙醇的物理性质和分子式(借鉴刑侦思想，激发本我)。

【设置悬疑】观察一瓶用白纸覆盖标签的乙醇试剂。

设问：这瓶无色的神秘液体是什么？

学生实验：通过看一看、闻一闻，可得出其物理性质：无色、有特殊香味、易挥发。

【探究其分子式】设置问题链：问题1：你推测该物质为有机物还是无机物？学生实验：用燃烧法测得含有碳元素和氢元素(用干燥的烧杯和洒有石灰水的烧杯靠近火焰)。

问题2：4.6 g该无色液体充分燃烧，测得生成的CO2为8.8 g，生成的水为5.4 g，已知该无色液体所含分子的相对分子质量为46，则其分子式为________。经过计算讨论得出其分子式为：C2H6O。

(2)实验探索，破解乙醇的结构(基于自我)。

【探索其结构】探索一：请根据分子式写出其可能的结构简式。学生根据碳的四键和氢的一键，写出符合分子式的两种结构为：CH3OCH3和CH3CH2OH。

探索二：用什么实验可论证该神秘液体的结构呢？

讨论并得出结论：方法一：定量分析：可用该神秘液体与钠反应，收集产生的气体，根据该液体的质量和收集气体的定量关系，推断其结构式。(注：红外光谱、质谱法高一暂不涉及。)

方法二：定性法。钠保存在煤油中，煤油主要成分属烃类，说明钠不能与C—H键反应，即钠不能打断C—H键。由此可推知，如果钠不能与该神秘液体反应，则其结构式为CH3OCH3；如果钠能与该神秘液体反应，产生气体可用排水法收集，经检验该气体为H2，则说明钠与该神秘液体中的O—H反应而产生H2，则其结构式为CH3CH2OH。

【实验验证，破解悬疑】学生实验1：选择方法二进行验证，能反应，则证明该神秘液体的结构为CH3CH2OH。破解悬疑：揭开覆盖在试剂瓶上的白纸，露其真面目。

(3)理解结构，破解乙醇的性质(基于超我，形成观念)。

【设置悬疑】为什么有的人酒量“千杯不醉”，有人却“一杯不知归”？乙醇在人体内发生什么变化呢？

学生实验2：先将铜丝在酒精灯上灼烧，观察铜丝灼烧后的颜色；迅速将铜丝插入试管里的乙醇中，观察铜丝颜色的变化。

【判断分析与应用】从铜的变化分析有机物的变化，铜从灼烧时，铜单质先转化为氧化铜，伸入到乙醇液体中，由黑色变为红色，即从氧化铜转化为铜单质。那么有机物要结合氧化铜中的氧原子，即乙醇被氧化为乙醛，并生成水。对比乙醇和乙醛的结构，自然可分析出乙醇被氧化时断键的位置。

破解悬疑：因为乙醇在人体内在酶的作用下氧化成乙醛，乙醛再在酶的作用下最终氧化成二氧化碳和水。不同的人含酶量不同，解酒能力就会不同，从而形成饮酒适可而止的人生观。

3.整合与优化

教学目标、教学内容、教学策略、教学过程绘制成流程，进行调试和优化。调试，让教学内容与学生的知识结构、认知水平、智力结构相吻合；优化，让教学过程合理化、科学化、人性化(具体过程略)。

[参 考 文 献]

[1] 曾珊.优化教学设计，构建有效课堂[J].教书育人，2013(11):64-65.

[2] 董秀娜.弗洛伊德的人格理论综述[J].伊犁教育学院学报，2005(4):34-38.

[3] 毕华林，卢巍.化学基本观念的内涵及其教学价值[J].中学化学教学参考，2011(6):3-6.

[4] 陈建忠.构筑数学课堂教学的“点·线·面·体”多维结构[J].教学月刊(中学版下)，2012(7):56-58.

[责任编辑：陈学涛]

[文献标志码]A

[文章编号]1002-1477(2016)03-0071-05

[中图分类号]G633.8

[作者简介]姜孟(1972-)，男，陕西山阳人，硕士，中学高级教师，教研组长，台州市名师。

[收稿日期]2015-11-27

[DOI]10.16165/j.cnki.22-1096/g4.2016.03.018