基于UbD理论的初中化学教学设计初探

周洁

摘要：核心素养背景下的教学应当以促进学生素养发展为根本目的，这就要求教师在教学设计过程中思考如何让素养落地。作者基于UbD理论尝试对“燃烧与灭火”第一课时进行设计，从学生的需求思考教学的起点，以学生的理解为课堂的追求。

关键词：UbD核心素养;教学设计;理解;深度学习

文章编号：1008-0546（2020）06-0060-04 中图分类号：G632.41 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2020.06.016

最近笔者拜读了美国课程改革专家、UbD创立人格兰特.威金斯和杰伊.麦克泰格所著的《追求理解的教学设计》，对书中介绍的追求理解的教学设计（Un-derstanding bY Design，UbD）产生浓厚的兴趣，于是尝试进行基于UbD理论的初中化学课堂教学设计，现将思考与实践记录如下，请同行指正。

本书的精髓聚焦在一个问题上：我们如何通过教学设计，使更多的学生真正理解他们所要学习的知识？针对目前普遍存在的教学设计的两大误区：聚焦活动（孤立的活动）的教学和聚焦灌输（无目的灌输）的教学，本书把教学设计的本质定位为以理解为目标，给出了切实有效的解决问题方法和强大的教学设计方法。化学学科特点决定了需要追求学生真正的理解，而不仅仅是知道或者记住。笔者在教学设计与实施过程中也往往有这样的困惑：1.灌输的知识，学生记住了，换个场景又不会运用;2.认真设计的气氛活跃的课堂，看似有效，其实也不过就是有趣而已，而这些正是这本书着力研究并且给出了答案的问题。于是笔者运用书中理论，进行了教学设计和實施的尝试，由于水平所限，且初次尝试，仅仅是应用了书中逆向设计的相关理论。

需要指出的是，UbD主要集中在课程单元（而不是单课或者范围更大的项目）的设计上，单课时间太短不能实现复杂的学习目标。但是笔者尝试设计的课题是沪教版上册第四章第一节“燃烧与灭火”，共两个课时，知识内容包括燃烧与灭火、完全与不完全燃烧、爆炸、一氧化碳的相关性质等，从内容上来讲具备单元设计的可能性，从结构来讲具备单元设计的完整性，从意义上来讲具备基于理解的设计的必要性，因此笔者还是结合自己的理解对这个段落做了第一个课时的尝试。按照书中“逆向设计”的思路：确定预期结果、确定合适的评估证据、设计学习体验和教学，笔者设计了如下表1的UbD模板。

在充分研究课标、学情和教材的基础上，基于确定的目标，充分挖掘基本问题，思考学生将理解什么、学生将会知道什么、学生将能做到什么、用什么来评估学生的获得，笔者初步完成了上表中预期结果和评估证据的设计，然后紧扣上表模板的设计，进行了教学方法和资源材料的选择、学习过程的设计。这个过程中深刻地体会到何为从“输出端”开始思考教学，花大量时间思考的应该是学生的学，而不是自己要做什么、用什么材料、要求学生做什么。

一、教学目标

基于UbD模板，将燃烧与灭火这部分教学内容的第一课时的教学目标叙写为：

（1）通过探究燃烧条件和灭火原理，让学生从化学的角度认识燃烧这种常见的现象，了解基本的消防常识。

（2）通过自主互助、实验探究、交流分享、归纳演绎和反思评价等活动，让学生体会学习化学的一般过程与方法。

（3）通过对燃烧现象的认识、探讨，让学生感受到化学在推动社会进步方面的重要作用，树立起学好化学、造福人类的责任感和使命感。

二、教学流程

教学流程如图1所示。

三、教学过程与设计意图

[引入]国庆焰火晚会精彩绝伦，其中包含了很多化学知识，比如燃烧，这就是我们今天要共同探讨的话题——燃烧与灭火。

设计意图：学生对于燃烧与灭火的知识是由一定的知识经验和生活经验的，可以说是熟悉又陌生，说陌生，主要是由于学生其实对燃烧与灭火缺乏化学角度深刻的、理性的、真正的理解。本课时的设计从国庆盛大的烟火表演拉开序幕，给学生视觉上的情景再现，从而引发脑袋里千头万绪关于燃烧与灭火的思考，为基于理解的学习打下基础。

环节一：认识燃烧现象

[回忆]你曾经学习过哪些关于燃烧的反应？

[展示]学生已学过的镁、硫、铁、碳、磷、石蜡等物质燃烧的现象动图

[提问]燃烧的现象有哪些共同特征？

[总结]燃烧是一种发光、发热的剧烈的化学变化。

[视频]人类“玩火”的历史

[点拨]化学推动人类文明的进步和科学技术的发展。

[提问]点燃人类文明的火焰是如何产生的，物质燃烧要满足哪些条件？

[提示]科学探究的一般步骤

[实验]学生实验：探究燃烧条件

[表达]实验方案及操作

[总结]物质燃烧要（同时）满足：可燃物;与氧气接触;温度达到着火点

[讲述]常见物质的着火点

[点拨]根据不同物质燃烧的文字表达式可知，燃烧作为一类常见的化学反应，反应物和反应条件正是燃烧条件的体现。

设计意图：学生在第一章和第二章已经学过了镁、硫、铁、碳、磷、石蜡等物质的燃烧，引导学生回忆已有的知识经验，同时展现这些物质燃烧的动图，能够启发学生归纳燃烧现象的共同特征，可以让学生在对燃烧的认识仅仅是现象上的理解转变为对其化学本质的理解，从而回答预期设计中的基本问题——燃烧概念，这个过程中引导学生经历概念的形成，体会归纳的思维方法。可以说燃烧现象带来了人类文明，因此在这节课的教学设计中渗透化学史、化学价值现有着很好的契机。因此笔者借助一段动画视频，让学生了解人类用火的历史，使学生自然而然地生出一种对燃烧这种化学反应的敬畏，同时体会到科学发展的曲折，以及化学学科在推动人类文明的进步和科学技术的发展中举足轻重的意义。本节课要回答的预期设计中的另一基本问题就是燃烧需要满足的条件，为达成此目标，笔者给予学生充分自主探究的机会，设计分组实验，让学生经历科学探究的一般过程：提出问题、作出猜想、制定方案、进行实验、得出结论、反思评价。学生自己依据控制变量的思想设计实验，进行实验探究，得出的燃烧的三要素必定是深刻内化的理解，而不是浅层次的知道了。理解到这里还没有完全结束，回过头去看已经学过的燃烧相关的反应的符号表达式，学生不难发现反应物中蕴藏着燃烧需要有可燃物、需要与氧气接触，反应条件中蕴藏着燃烧需要温度达到着火点。当符号表达式展示出来时，会让学生有一种恍然大悟又顺理咸章的感觉，相信这对学生来说真正地经历了一场基于理解的学习。

环节二：体悟燃烧利弊

[过渡]燃烧带给人类光明、温暖、食物、文明，也由于人类的不合理利用，带来了一些灾难。

[讲述]爆炸：在有限的空间里发生剧烈燃烧，就会在短时间内聚积大量的热，使气体的体积膨胀而引起爆炸。

[视频]面粉爆炸实验

[提问]灭火的原理

[表达]灭火原理：隔离可燃物、隔绝氧气、降低温度到着火点以下（满足一个）

设计意图：事物都有两面性，火给人类带来光明、食物、温暖甚至文明的同时，也会因为人类的不当使用而带来灾难，这里引导学生进行辩证思维。紧接着对于火灾引起的爆炸展开教学，首先通过视频实验建立起真实生活场景与化学实验的联系，让学生把真实问题转化为化学知识，这样在理解化学知识的过程中就不会有知识与应用之间的割裂感。然后分析爆炸原理的过程中让学生体会燃烧的剧烈程度与反应物间的接触面积有关，理解现象与本质的内在逻辑关系。为了应对火灾和爆炸，接下來必然讨论灭火的原理，学生也会感觉到知识学习的必要性。从燃烧的条件学生此时能够推导灭火的原理，和学生课前所具备的片段化的、浅表的关于燃烧灭火的印象相比，此时学生经历了分析、综合、归纳、演绎，已经在理解上有了质的飞跃。

环节三：应用燃烧知识

[提问]你有哪些办法可以熄灭蜡烛，并请说出应用了哪种灭火的原理。

[实验]灭蜡烛

[表达]熄灭蜡烛的方法和操作

[活动]以下情况着火应该怎么处理

[视频]火灾逃生小常识

[魔术]烧不坏系列

[活动]成语中的化学知识

[总结]通过这节课，你学到哪些知识？你还有哪些疑惑？

[表达]收获与反思

[实验]镁在二氧化碳中燃烧

[提问]你对燃烧有什么新的认识？

[表达]燃烧不一定要消耗氧气

设计意图：此环节用多种方式，组织多种形式的活动让学生展示本节课的理解程度。通过小小消防员活动，学生分组实验进行灭火原理的应用，展示了盖灭、吹灭、浇灭、剪断烛心等多种熄灭蜡烛的方法。笔者此时还引入了吹不灭的蜡烛，铜钩灭火趣味实验，既提升兴趣又引发学生深度思考。接着从熄灭蜡烛到更多生活中着火场景的模拟，学生能给出应对的策略，而且会从原理的角度分析可以如此应对的原因，思维上经历了解码一编码一输出的过程。此时引入趣味魔术——烧不坏的手帕、烧不坏的本子和烧不坏的杯子，以及成语（如：抱薪救火、釜底抽薪、煽风点火、火上浇油等）中化学知识的解释，将学生的兴趣点和思维节奏持续保持。通过一系列的活动回答预设的基本问题。最后通过拓展实验让学有余力的学生深度思考，在课堂关注分层教学。

[总结]燃烧这支火把照耀着人类从黑暗的蒙昧走来，化学这双翅膀承载着人类向光明的未来前行！

设计意图：燃烧是一类非重要的化学反应，对人类的意义重大。通过燃烧的探讨，引导学生感受到科学家身上卓越的品质，体会科学发展必定是经历一番漫长而曲折，其根本目标和最终结果一定是造福人类。化学善于研究万物的本质，让人类越活越明白，希望学生通过本节课的学习，激发学习化学的热情和为社会的进步贡献自己力量的决心。

聚焦核心素养背景下的教学应当以促进学生素养发展为根本目的，这就要求教师在教学设计过程中思考如何让素养落地，《追求理解的教学设计》一书很好地回答了这个问题。笔者尝试书中介绍的“逆向设计”，感受到设计模板时花了大量的时间和精力，但是接下来基于预设的目标，围绕学生的理解需要的教学设计却一气呵成了，课堂实施下来也感受到学生的参与度和理解程度达到了预期。纵观整部人类教学历史，其实就是一部关于如何让教学更加行之有效的历史，教学的效果应该以学生的收获为衡量的标准。相信追求理解的教学设计终将带来学生真正理解的深度、思维的高度以及素养的厚度。