高中化学逆向教学设计研究

摘 要：高中化学内容具有规律性和系统性的特征，尤其是各个知识点之间形成了脉络。本文旨在利用高中化学逆向思维，以“氯与氯的化合物”的教学为例，从结果、过程、评价等方面发挥逆向教学设计的原理优势，通过预期成果反向设计实践，体现以成果为导向的教学思维，以期实现由传统课堂向高效课堂的转变，帮助学生实现高中化学的高效学习。

关键词：高中化学;逆向思维;教学设计

作者简介：朱宏（1968—），男，云南师范大学实验中学。

一、逆向教学设计的基本内涵

美国著名教育专家格兰特·威金斯和杰伊·麦克泰格根据其深入的研究及丰富的经验，率先提出了区别于传统教学设计的逆向教学设计理念[1]。逆向教学设计以教学目标为核心，优先对评价工具进行确定和设计，由教学目标决定教学评价，形成循环的因果回归关联，让教学设计能够达到促进学生理解的效果（如图1）。作为一种较为新颖的教学模式，逆向教学设计转换了传统教学设计的视角，有助于提升教学设计的针对性，从而达到更佳的课堂教学成效。逆向教学设计理念下的课堂如同一场旅行，学生的需求便是旅行的目的地，而教师则是旅行的组织者和向导，帮助学生更好地享受旅行过程。

二、逆向教学设计的优势及价值

（一）规避传统教学设计误区

在传统教学设计中，以活动为导向的教学设计虽然比较新颖，但缺乏明确的教育脉络，无法清晰地表现如何将学生的学习体验转化为达成教学目标的辅助力量，教学中对学生智力发展的引导也不明显。逆向教学设计则能够真正地转换视角，将教学设计的重点逐步由输入端向输出端转移，使学生的学习需求及学习预期更加明确和突出，教学设计活动也都在灵活可控的范围内，确保了教学活动的有序有效展开，并保持了步骤与目标的一致性和进阶性，可以全面提高学生的学科能力，提高学生的接纳度和参与度[2]。同时，逆向教学设计中明确了教学内容的优先次序（如图2），通过大概念、大主题衡量教学内容设置，促进了合理教学行为的形成。

（二）利于培养学生的核心素养

从现阶段高中课程改革的目标来看，教学的目的已经不再局限于知识本身，而是以知识学习为载体，强化学生的理解能力和实践能力，从而使学生获得更多超越课堂的知识，即核心素养[3]。逆向教学设计应用并非依赖于简单的知识积累，而是利用综合化及整体化的视角，使教师结合逐级下放的过程对教学设计加以思考（如图3）。因此，逆向教学设计能促使教师从“立德树人”的教育目标出发，构建更加鲜明和具有特色的教学设计，发挥好教育教学的载体功能。

三、逆向教学设计下“氯与氯的化合物”的教学案例

在高中化学“氯与氯的化合物”单元教学中，教师需要关注基本原理、概念及事实之间的内在联系，既要注重对氯气及其化合物的性質的讲解，也要注重知识点与现实生活之间的关联，从而借助更丰富的教学载体，帮助学生分解和消化知识，让学生切实掌握知识内容，实现兴趣和能力的同步提升。

（一）确定预期结果阶段

在逆向教学设计中，确定预期结果属于教学准备的初始阶段（如表1）。

表1所阐述的内容要求及核心素养目标，可以为逆向教学设计提供知识概要，并依据《普通高中化学课程标准（2017年版）》实施对照，全方位培养学生的核心素养，并形成“氯与氯的化合物”单元教学预期结果，具体包括基础的迁移、预期的理解、思考的问题及学生的收获等。

1.基础的迁移

（1）以氯气的性质作为要素，推断同一主族其他卤素单质的物理及化学性质。

（2）在海水资源利用与开发原理探讨中，利用过滤及蒸发机制进行解释。

（3）解释倒吸现象时，可以挖掘生活元素作为载体，如喷泉实验原理等。

（4）在含氯化合物的性质分析中，可以利用漂白液与洁厕灵不能混用的原理进行解释。

2.预期的理解

（1）氯原子的结构与性质。

（2）电解饱和食盐水。

（3）粗盐提纯（过滤法分离混合物）。

（4）喷泉实验的原理及应用。

（5）漂白液的制作与使用。

3.思考的问题

（1）氯原子结构最外层电子数变化与化学性质的关联及影响。

（2）在制取氯气环节，浓盐酸是否能够完全反应？

（3）电解后，阴极与阳极上的物质分别是什么？如何收集和检验？

（4）过滤的步骤、注意事项及过滤条件是什么？

（5）粗盐提纯的理论意义和实际价值。

（6）结合喷泉实验原理分析，气体为何不会产生喷泉现象？

（7）漂白液中的作用成分是什么？

4.学生的收获

（1）了解氯气及氯化氢气体的物理和化学性质。

（2）观察和探讨氯的化合物的实验过程和现象。

（3）氯水的成分。

（4）独立操作粗盐提纯的实验。

（二）确定合适评估证据阶段

1.表现性任务

（1）思维启发：利用氯气与铁反应实验，观察实验的产物，同时根据实验反应进行类比，对氯气与钠、铜等反应实施判断。

（2）举一反三：结合氯原子结构及化学性质，对其他卤族元素进行推理，探究其是否有相似的性质。

（3）实验探究：过滤提纯实验、粗盐过滤提纯方法、喷泉实验。

（4）小组汇报：在氯水的成分及性质探究实验中，可以采取小组实验的方式，并依据实验过程及内容汇报成果，及时解决遇到的问题。

（5）思维拓展：根据舍勒等先驱的实验成果，观察和寻找可替代的氧化剂生成氯气，或者探讨生成氯气的物质，实现学习成果的延伸。

2.证据收集任务

（1）课堂对话：让学生根据实验过程及现象，描述反应原理。

（2）小测验：了解实验室制取氯气的过程，明确操作流程和步骤，掌握相关反应的化学方程式。

（3）实验报告：为粗盐提纯等实验撰写详细的实验报告。

3.评价和反馈任务

（1）评价学生在实验过程中的表现情况，包括实验的精准度、熟练度等，让学生以实验报告的形式进行学习交流。

（2）评价学生对“氯原子结构与其化学性质的关系”的认识及知识延伸，让学生结合已有知识探讨其他卤族元素的结构及性质。

（3）介绍氯气生成及抽取的相关实验，让学生针对实验开展探究与交流，引导学生寻找更简便的实验方法，提升学生参与探究的积极性和获得感。

（三）设计学习体验及教学阶段

1.单元教学活动设计

在教学环节中，教师可以设计相应的教学活动来激发学生的兴趣，引领学生对化学知识进行思考。如按照威金斯和麦克泰格的“WHERETO”标准，将活动与相应的字母相对应，以此为基础设计教学活动[4]。

（1）“W”——旨在为学生强调单元教学的方向，如“where”指切入点（兴趣、已有知识），“what” 为预期结果。

（2）“H”——通常以学习情况及学习兴趣为主，重点在于“hook”（把握情况）和“hold”（保持兴趣）。

（3）“E”——在于利用知识“equip”（武装）学生，同时利用教学中的“experience”（体验）进行探索。

（4）“R”——以“rethink”（反思）作为教学的核心概念，同时关注在教学环节的“reflect” （反映）和“revise”（修正），强化学生对知识的理解。

（5）“E”——主要以“evaluate”（评价）为主体，利用讲评、互评及自我评价，更好地对课堂教学进行反馈。

（6）“T”——强调以学生为中心的教学思路，关注高中阶段学生的需求、特点、兴趣及能力水平，突出“tailor”（因材施教）的理念，实现个性化教学。

（7）“O”——在深入激发学生的思维及学习动机上，注重教学的“organize”（组织），帮助学生在不同的教学设计阶段实现进阶。

通过一系列的逆向教学设计，优化课堂教学过程及效果，能帮助学生保持良好的参与感、发展性，增强对教学内容的理解和掌握。

2.单元教学活动顺序

（1）以舍勒的实验案例作为切入点，将枯燥、抽象的化学知识生活化，搭建理论与实践之间的桥梁，激发学生的探究欲望和学习兴趣。

（2）在单元教学中，将氯元素贯穿于各个教学活动阶段，探讨氯原子的结构，让学生及时掌握氯气的化学性质。

（3）针对氯气的物理性质，结合氯气在水中的溶解性的测定原理进行教学。

（4）讲解软锰矿与浓盐酸反应制取氯气的操作，让学生熟悉设备、原理及操作过程，探讨其氧化剂的可替代性。

（5）让学生采取小组汇报的方式探讨氯水的成分及性质，依托简单的实验加以验证，引入评价机制，拓展教学视野。

（6）利用粗盐提纯实验锻炼学生的实操能力，联系现实生活中海水资源的开发，引导学生讨论食盐水浓度对该电解实验的影响。

（7）探讨氯化氢气体的性质及制取方法，分析喷泉实验的原理。

（8）选择生活中的案例，如分析家用漂白粉的成分，对其反应过程进行讲解和演示，并对实验结果进行分析。

（9）在单元教学结束后，根据教学情况进行评价，关注学生自评与互评，充分掌握单元教学学情。

四、总结

综上所述，逆向教学设计在高中化学的应用使传统的教学方式发生了改变。第一，教师要追求知识的理解，即通过预期成果反向设计实践，发挥出逆向教学设计的原理优势，体现以成果为导向的教学思维;第二，教师要丰富评估证据，即强调化学来源于生活、应用于生活，让学生在学习知识的同时更关注知识的应用，真正体验到化学的价值和魅力;第三，可以适当调整教材順序，所谓“教学有法，教无定法”，教师在开展教学设计时要融会贯通，为学生提供完整的化学学习思路，逐步推动化学知识的渗透，最终提升化学教学的质量。

[参考文献]

[1]张旭东，孙重阳.由峰至原：中学化学逆向教学设计的探讨与实践[J].化学教学，2019（3）：41-45，49.

[2]卢洁.浅谈逆向教学设计[J].高中数理化，2021（2）：73.

[3]饶清兰.以“氯及氯的化合物”为例的高中化学逆向教学设计探索[J].广州化工，2021，49（19）：125-128，155.

[4]胡先锦.为理解而教：课堂的应然追求：我们需要什么样的化学课堂[J].化学教学，2020（4）：33-37.