基于主題式學習的高中化學課堂教學設計

姜　孟

(臺州市第一中學，浙江 臺州 318000)

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學科教學

基于主題式學習的高中化學課堂教學設計

姜孟

(臺州市第一中學，浙江 臺州 318000)

[摘要]基于弗洛伊徳的人格理論、刑偵思想、“點·線·面·體”研究方法建構(gòu)主題式學習的教學設計觀?；趯W生的學習起點研究，通過對學習內(nèi)容的分解和重構(gòu)，選擇合適的教學主題的建構(gòu)方式，充分整合與優(yōu)化各種教學要素，建構(gòu)“研究起點、知識打散、主題構(gòu)建、整合相連”的主題式學習的教學設計范型。

[關鍵詞]主題式學習；課堂教學；教學設計；化學

教學設計就是為了達到一定的教學目的，對教什么(課程、內(nèi)容等)和怎么教(組織、方法、傳媒的使用)進行設計。[1]主題式學習的教學設計觀是教學設計的靈魂，在一定的理論指導下，支配主題式課堂教學設計的觀點和思想。主題式學習的教學設計范型是對“教什么和怎么教”的具體操作系統(tǒng)，它指導教師“先做什么，后做什么”，是教師實施教學的具體方案。

一、建構(gòu)主題式學習的教學設計觀

1.基于自我、本我、超我建構(gòu)教學設計觀

弗洛伊德認為，完整的人格結(jié)構(gòu)由三大系統(tǒng)組成，即本我、自我和超我。在正常情況下，本我、自我與超我處于相對平衡狀態(tài)，若這種平衡遭到破壞，則人就會處于失常狀態(tài)，活動效率就會降低，甚至威脅到人的生存和發(fā)展[2]。本我不顧現(xiàn)實，追求快樂；超我按照道德準則對人的欲望和行為多加限制；自我活動于本我和超我之間，既要根據(jù)現(xiàn)實條件實現(xiàn)本我，又不能違反超我的世界觀。本我、自我、超我的協(xié)作程度決定了活動效率的高低，只有人格的“三大系統(tǒng)”和諧統(tǒng)一，才能高效地從事活動，從而實現(xiàn)個人的理想和目的。基于弗洛伊德的人格理論，起點于非理性(本我)，實現(xiàn)自我，建立理性的價值觀(超我)，從而建構(gòu)內(nèi)因和外因相結(jié)合的人性化教學設計觀。

(1) 基于本我，創(chuàng)設情境。創(chuàng)設新情境，以快樂為原則，引發(fā)學生的好奇心和探究欲望，可設置問題、化學實驗、化學史、日常生活創(chuàng)設情境。創(chuàng)設學習情境是對知識的背景的還原，恢復其原來的生動性、豐富性。如，在蘇教版的《化學1》專題1的“原子結(jié)構(gòu)模型的演變”的教學中就可運用原子結(jié)構(gòu)認識發(fā)展史來創(chuàng)設教學情境。

(2) 基于自我，任務式學習。任務式學習，就是學習者在某種學習情境中帶著任務去學習，驅(qū)動、維持學習興趣和動機的一種學習方法。首先，制訂計劃，明確任務。如在“鈉的性質(zhì)”教學中，可分為三個階段：第一個階段是創(chuàng)設情境(神秘固體)、破解懸疑；第二個階段是遷移與思考；第三階段是應用歸納與提升。其次，分解匹配，分步實施任務。第一階段的任務是通過實驗、分析、計算、推理，破解出該固體是金屬鈉；第二個階段的任務是根據(jù)鈉的活潑性推測鈉與氧氣、氯氣、硫單質(zhì)、鹽溶液的反應情況，并進行實驗驗證；第三個階段的任務是歸納提升，形成知識線和能力線。最后，全程監(jiān)控，注重反饋。在教學過程中，學生的學習活動有一個從不成熟到成熟的過程，當學生的學習活動出現(xiàn)錯誤時，教師及時指出并更正，起到全程監(jiān)控作用；對學生學習結(jié)果進行測評或評價，以便及時得到反饋并提供相應的幫助。

(3) 基于超我，形成價值觀。一是形成學科價值觀?；瘜W基本觀念是指學生通過化學學習，在深入理解化學學科特征的基礎上所獲得的對化學總觀性的認識[3]，它主要包括元素觀、微粒觀、變化觀、化學價值觀等。如在“鈉的性質(zhì)”的教學中通對實驗現(xiàn)象的分析，讓學生體會化學實驗現(xiàn)象是外在表現(xiàn)，而微粒的作用才是化學反應的內(nèi)在本質(zhì)。通過設置懸疑，在探索鈉與水反應本質(zhì)的過程中，學生自覺地建立了微粒觀，培養(yǎng)了學生的探索精神。二是形成辯證的哲學觀和人文觀。在教學中形成“對立統(tǒng)一思維規(guī)律”“量變質(zhì)變思維規(guī)律”“否定之否定思維規(guī)律”等哲學觀，有利于加深對化學問題的理解。如離子鍵中的靜電引力和靜電斥力就是一種對立統(tǒng)一的關系，就能輕松地理解離子鍵中既存在靜電引力，又存在靜電斥力，而不會把靜電作用理解為靜電引力了。如元素周期律往往滲透著量變到質(zhì)變的哲學規(guī)律，就會理解同一主族元素的性質(zhì)卻會千差萬別。在“鈉的性質(zhì)”的教學中可用鈉的用途造福人類形成人文觀。

2.基于刑偵思想建構(gòu)教學設計觀

偵探片之所以吸引人，就是運用懸疑激起了觀眾“打破砂鍋問到底”的好奇心。如果借鑒偵探思想，激發(fā)學生追根溯源的探究欲望，不但使學生的注意力高度集中，而且讓知識進入學生的記憶深處，在破解懸疑的過程中提升了思維能力。

(1) 偵探式教學設計的優(yōu)勢分析。借鑒偵探思想設計教學，基于人類探知本源的本能，在探究中讓知識潤物細無聲地建構(gòu)，讓能力潛移默化地形成。借鑒偵探思想設計教學，不但增加了學生思維的深度，經(jīng)過了深刻思考的東西往往會進入學生的記憶深處，在思考中提升了學生的記憶力，而且增加了課堂教學的趣味性，形成了教學核心，增強了課堂教學的凝聚力。偵探片中罪犯往往企圖掩飾自己的罪行，毀滅證據(jù)，但是不可能完全掩飾掉，偵探者通過細節(jié)觀察，往往能找出蛛絲馬跡。觀察是推理之源，帶著破解懸疑的實驗觀察，不但調(diào)動了學生觀察實驗的能動性，而且養(yǎng)成了邊觀察邊思考的觀察習慣，形成了對細節(jié)不放過的敏銳觀察力。

(2) 由偵探過程創(chuàng)設教學設計的過程。偵探過程大致可三步：第一步，發(fā)現(xiàn)懸案，現(xiàn)場勘察取證，收集線索；第二步，根據(jù)線索，大膽猜測，尋找證據(jù)，驗證猜想；第三步，審理裁決，教育大眾，建構(gòu)三觀(世界觀、價值觀、人生觀)。以“硫酸的性質(zhì)”為例，借鑒刑偵思想來設計教學。

第一步，設置懸疑，實驗探索。

設置懸疑：將試劑瓶的標簽用白紙覆蓋，設問：這種神秘的液體是什么？

學生實驗(三組)：一瓶蒸餾水，一瓶神秘液體(濃硫酸)，看一看，聞一聞，掂一掂，比一比；向藍礬中加神秘液體；向蔗糖中加神秘液體。

根據(jù)現(xiàn)象得出結(jié)論：神秘液體具有的性質(zhì)為：無色，不揮發(fā)、黏稠、密度比水大的液體，且具有吸水性、脫水性等特性。

第二步，猜想→驗證。

學生猜想是濃硫酸。學生實驗(兩組)：測其稀溶液的pH；加熱，再插入銅絲，產(chǎn)生氣體通入品紅溶液，反應結(jié)束后傾去上層液體，向試管加水。

根據(jù)現(xiàn)象得出結(jié)論：其稀溶液顯酸性，沸點高，與銅反應，生成了銅離子和二氧化硫。說明該物質(zhì)含有H，S，O元素。

破解懸疑，大揭秘：銅被氧化，神秘液體中的硫元素被還原為SO2，SO2中的硫元素顯+4價，說明原神秘液體中的硫元素比+4價要高，根據(jù)硫的常見化合價，推知原神秘液體中硫元素顯+6價。揭開白紙，露出標簽，正是濃硫酸，秘密終于被揭開。

第三步，設置遞進式問題鏈，思維碰撞，找出內(nèi)因，建構(gòu)微粒觀。

討論問題：濃硫酸具有吸水性、脫水性，稀硫酸為什么沒有？銅與稀硫酸不反應，為什么能與濃硫酸反應？

構(gòu)建微粒觀：因為濃硫酸有不同于稀硫酸的微粒——硫酸分子，從而決定了濃硫酸的三大特性，即強氧化性、吸水性和脫水性。

3.基于“點·線·面·體”建構(gòu)教學設計觀

所謂的“點·線·面·體”就是“點動成線，線動成面，面動成體”的研究和思考問題的方法。[4]“點”是指知識點、能力點；“線”指的是把點連成線，建構(gòu)知識線，形成能力線；“面”是指通過橫向拓展和縱向挖掘，不斷拓展學生的知識面和思維面；“體”是指通過駕馭生成面，建立知識和能力多維體，促進學生的多元化智能發(fā)展。

(1) 選取知識點，點動成線。如“硝酸的性質(zhì)”，可選取“探索硝酸將銅氧化的微粒”這一點進行實驗探索。利用兩組學生實驗，引發(fā)學生從微粒的角度去思考，激發(fā)探究意識。

學生實驗一：取濃硝酸2 mL，再插入銅絲；學生實驗二：取濃硝酸1 mL，加2倍體積的水稀釋，再插入銅絲。

討論思考：濃、稀硝酸中可能含有哪些微粒？將銅氧化的微粒是哪種微粒？

(2) 進一步思考，線動成面，深度探索，面動成體，構(gòu)建哲學觀。

學生實驗三：向盛有銅片的試管中滴加硝酸鈉溶液。

學生實驗四：先將銅片加入硝酸鹽溶液中，再加入稀硫酸或先將銅片加入稀硫酸中，最后加入硝酸鈉溶液。

現(xiàn)象：銅與硝酸鈉溶液不能反應，與硫酸也不反應，但將兩者混合后卻能發(fā)生反應，且與銅跟硝酸反應的現(xiàn)象相同。

在復習課中運用“點·線·面·體”觀點或方法復習，往往也非常有效。如化學實驗專題復習，根據(jù)五年高考實驗題的歸納和總結(jié)，可選“儀器的作用”這一知識點為主題進行復習。線動成面：單個儀器的作用→組合儀器的作用→同一儀器在不同裝置的作用→儀器的替換與改進。如漏斗的作用，漏斗與燒杯組合的作用，漏斗在不同裝置中的作用等，漏斗可以被哪些儀器替換。面動成體：實驗裝置中儀器的作用，總是要和實驗物質(zhì)的性質(zhì)、實驗目的、實驗原理相結(jié)合，才能推知相關儀器的作用，即“儀器的作用”只有放在特定的環(huán)境中，才能加以判斷和甄別。

二、建構(gòu)主題式學習的教學設計范型——研究起點、知識打散、主題構(gòu)建、整合相連

只有研究學習者的特征，才能有針對性地進行教學設計。只有充分地研究學生的學習起點和教學目標(教學目標的研究略)，才能有效架構(gòu)學習內(nèi)容。研究學生學習起點和教學目標，主要目的是設計適合學生知識和能力水平的學習問題，設計適合學生個性的情景問題和學習資源。通過對學習內(nèi)容的重構(gòu)、舍去、添加、替換等方式生成學習主題。對學習者特征、學習目標、學習內(nèi)容、學習資源、教學策略進行有機整合，從而建構(gòu)主題式學習的教學設計范型。

1.研究起點——研究學生的現(xiàn)有知識起點和能力起點

(1) 研究學生的知識起點，確定教學起點。班級授課制下，我們最需要關注的是大部分學生的學習起點。通過系統(tǒng)、細致分析教材，了解學生可能具備的知識起點；通過了解學生的生活經(jīng)歷和已經(jīng)掌握的各學科的知識結(jié)構(gòu)，了解學生的基本常識起點。在充分了解學生的學習起點的基礎上，確定哪些內(nèi)容可以略講甚至不講，哪些內(nèi)容應重點分析，從哪個地方入手比較好等等。

(2) 研究學生的能力起點，確定教學深度。通過分析作業(yè)中的錯誤，了解學生的錯誤是由知識的缺陷引起的還是思維能力受阻引起的，還要注意學生作業(yè)中的不同思路和不同解法，從而發(fā)現(xiàn)具有創(chuàng)造能力的學生，了解學生可能的學習能力起點；通過設置前測了解學生的自學能力、思維能力、記憶能力；通過學生回答問題的情況了解學生的表達能力、邏輯分析能力；通過觀察學生課堂練習情況，了解學生思維能力、應用能力；通過學生實驗，了解學生的實驗觀察能力、操作能力。

(3) 研究學生的動態(tài)學習起點(學習過程中產(chǎn)生的)，在課堂中巧妙生成。當學生聽講的疑惑表情顯露時，教師應及時了解是知識受阻，還是思維受阻？及時設置遞進式問題鏈，降低教學的難度；當學生回答問題不流暢時，教師應及時診斷情況，及時了解學生的知識結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)的缺陷點，適時點撥，及時修正；當根據(jù)學生板演進行不下去時，及時了解學生的智力因素和非智力因素，從而及時了解學生動態(tài)學習起點。

2.打散知識，選擇教學設計觀，重構(gòu)教學內(nèi)容，生成教學主題

(1) 知識的分解與重構(gòu)。根據(jù)學生的學習起點，將課本知識打散，對知識進行重新建構(gòu)。知識難點往往具有抽象、易混淆等特點，如找到一定的方法將知識點進行二次分解，再重新組合就會降低難度。然而將知識點分解的程度取決于教師對學科知識的鉆研程度和對知識點的領悟程度。正如一只柜子，一般人只能將其拆散再復原，而如果是一個能工巧匠，他可以將其打散成更小碎塊而重新組合成更完美的柜子。不同的木匠對細節(jié)處理大不相同，教師的教學也是如此，敲碎知識，方顯鬼斧神工。教材內(nèi)容是幫助學生實現(xiàn)三維發(fā)展目標的載體，即利用教材為學生創(chuàng)造一個經(jīng)歷、一種體驗，讓學生在這經(jīng)歷、體驗中生成知識。教師不是照本宣科，而是幫助學生進行知識建構(gòu)的幫助者，這意味著，只有將課本知識重新建構(gòu)，才能更有效地提高知識建構(gòu)的效率。

(2) 選擇教學觀，架構(gòu)教學核心，生成教學主題。一節(jié)課如果沒有核心，必然是一盤散沙。課的核心猶如遠航船只的航標，是我們在茫茫大海航行的方向。形成了核心，不但形成了一節(jié)課的主題，也能讓學生圍繞這個主題去思考，把課上到學生的記憶深處。

建構(gòu)方式一：教學內(nèi)容的合理取舍，架構(gòu)教學核心，生成教學主題。

經(jīng)常有這種情況出現(xiàn)：一節(jié)課下來頗有新意，立意也較高，然而虎頭蛇尾，偏離了教學核心問題，學生也難以把握這節(jié)課的核心問題。如在一節(jié)“離子反應”公開課中，利用初中所學離子反應的條件歸納出離子反應的本質(zhì)：反應物中某些離子的濃度減小。本來用歸納→本質(zhì)→應用提升，就形成了以“反應的本質(zhì)”為核心的課堂教學。然而這位教師在歸納出離子反應的本質(zhì)后，又轉(zhuǎn)移到氧化還原類離子反應，偏離了軌道。在復分解反應規(guī)律還沒有理解清楚的條件下，又進行氧化還原類的離子反應的教學，很容易造成“雜生飯”。如果選擇基于“點·線·面·體”教學設計觀，能將歸納出的離子反應的本質(zhì)進行應用提升，就會凸顯教學主題，形成教學核心。

建構(gòu)方式二：遷移思維方式，架構(gòu)教學核心，生成教學主題。

如筆者在“晶胞中原子個數(shù)的計算”的教學中，形成了共用和平均的核心思想，選擇基于本我、自我、超我的教學設計觀，設置遞進式問題鏈如下：

基于本我，設置問題一：由于天熱，同住一室的小張、小明、小王、小陳四人湊錢裝一臺空調(diào)，請問：小張、小明、小王、小陳分別對這臺空調(diào)的所有權(quán)占幾分之幾？

基于自我，設置問題二：在石墨的層狀結(jié)構(gòu)中，一個碳原子歸幾個環(huán)所共有？一個碳原子平均到一個環(huán)所占幾分之幾？

基于自我，設置問題三：處于立方體面心上的原子分別被多少個立方體共用？面心上的原子平均到每個立方體占有幾分之幾？處于立方體棱心上的原子分別被多少個立方體共用？棱心上的原子平均到每個立方體占有幾分之幾？處于立方體頂點上的原子分別被多少個立方體共用？位于頂點上的原子平均到每個立方體占幾分之幾？

基于超我，形成思維方法。通過三個問題的設問與討論思考，形成了利用共用思想和平均思想來解決問題的方法。建構(gòu)教學主題的方法是多樣的，也會隨著教育理論的發(fā)展而發(fā)展，也是在不斷地探索中形成的，隨著社會文化生活的發(fā)展，建構(gòu)教學主題的方式會得到進一步發(fā)展。

3.整合相連

教學設計如同計算程序設計一樣，需要調(diào)試，不吻合主題的要刪減，主題論證不充分的還可進行補充，只有把教學的各個環(huán)節(jié)進行整合，才能建構(gòu)高效課堂。整合教學目標，增強教學的針對性；整合教學方法，增強教學的合理性和科學化；整合教學內(nèi)容，讓教學更高效；整合板書、電腦、多媒體等各要素，優(yōu)化教學過程，打造高效課堂。

也可將主題式學習的教學設計程式概括為類似三字經(jīng)的12個字：研起點、知識散、定主題、上下連。

三、基于主題式學習的教學設計案例——以蘇教版必修2專題三“乙醇的性質(zhì)”為例

1.研究學生的學習起點

略。

2.打散知識，選擇合適的教學設計觀，架構(gòu)教學核心，生成教學主題

將乙醇的性質(zhì)知識分解成：乙醇的物理性質(zhì)(色、味、態(tài)、揮發(fā)性)，乙醇的分子式、結(jié)構(gòu)式，乙醇的化學性質(zhì)(置換反應、催化氧化)。選擇合適的教學設計觀建構(gòu)教學主題，可選擇刑偵思想和弗洛伊德的人格理論，重新建構(gòu)知識點，從而建構(gòu)教學主題：探索乙醇的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。

(1) 設置懸疑，揭秘乙醇的物理性質(zhì)和分子式(借鑒刑偵思想，激發(fā)本我)。

【設置懸疑】觀察一瓶用白紙覆蓋標簽的乙醇試劑。

設問：這瓶無色的神秘液體是什么？

學生實驗：通過看一看、聞一聞，可得出其物理性質(zhì)：無色、有特殊香味、易揮發(fā)。

【探究其分子式】設置問題鏈：問題1：你推測該物質(zhì)為有機物還是無機物？學生實驗：用燃燒法測得含有碳元素和氫元素(用干燥的燒杯和灑有石灰水的燒杯靠近火焰)。

問題2：4.6 g該無色液體充分燃燒，測得生成的CO2為8.8 g，生成的水為5.4 g，已知該無色液體所含分子的相對分子質(zhì)量為46，則其分子式為________。經(jīng)過計算討論得出其分子式為：C2H6O。

(2)實驗探索，破解乙醇的結(jié)構(gòu)(基于自我)。

【探索其結(jié)構(gòu)】探索一：請根據(jù)分子式寫出其可能的結(jié)構(gòu)簡式。學生根據(jù)碳的四鍵和氫的一鍵，寫出符合分子式的兩種結(jié)構(gòu)為：CH3OCH3和CH3CH2OH。

探索二：用什么實驗可論證該神秘液體的結(jié)構(gòu)呢？

討論并得出結(jié)論：方法一：定量分析：可用該神秘液體與鈉反應，收集產(chǎn)生的氣體，根據(jù)該液體的質(zhì)量和收集氣體的定量關系，推斷其結(jié)構(gòu)式。(注：紅外光譜、質(zhì)譜法高一暫不涉及。)

方法二：定性法。鈉保存在煤油中，煤油主要成分屬烴類，說明鈉不能與C—H鍵反應，即鈉不能打斷C—H鍵。由此可推知，如果鈉不能與該神秘液體反應，則其結(jié)構(gòu)式為CH3OCH3；如果鈉能與該神秘液體反應，產(chǎn)生氣體可用排水法收集，經(jīng)檢驗該氣體為H2，則說明鈉與該神秘液體中的O—H反應而產(chǎn)生H2，則其結(jié)構(gòu)式為CH3CH2OH。

【實驗驗證，破解懸疑】學生實驗1：選擇方法二進行驗證，能反應，則證明該神秘液體的結(jié)構(gòu)為CH3CH2OH。破解懸疑：揭開覆蓋在試劑瓶上的白紙，露其真面目。

(3)理解結(jié)構(gòu)，破解乙醇的性質(zhì)(基于超我，形成觀念)。

【設置懸疑】為什么有的人酒量“千杯不醉”，有人卻“一杯不知歸”？乙醇在人體內(nèi)發(fā)生什么變化呢？

學生實驗2：先將銅絲在酒精燈上灼燒，觀察銅絲灼燒后的顏色；迅速將銅絲插入試管里的乙醇中，觀察銅絲顏色的變化。

【判斷分析與應用】從銅的變化分析有機物的變化，銅從灼燒時，銅單質(zhì)先轉(zhuǎn)化為氧化銅，伸入到乙醇液體中，由黑色變?yōu)榧t色，即從氧化銅轉(zhuǎn)化為銅單質(zhì)。那么有機物要結(jié)合氧化銅中的氧原子，即乙醇被氧化為乙醛，并生成水。對比乙醇和乙醛的結(jié)構(gòu)，自然可分析出乙醇被氧化時斷鍵的位置。

破解懸疑：因為乙醇在人體內(nèi)在酶的作用下氧化成乙醛，乙醛再在酶的作用下最終氧化成二氧化碳和水。不同的人含酶量不同，解酒能力就會不同，從而形成飲酒適可而止的人生觀。

3.整合與優(yōu)化

教學目標、教學內(nèi)容、教學策略、教學過程繪制成流程，進行調(diào)試和優(yōu)化。調(diào)試，讓教學內(nèi)容與學生的知識結(jié)構(gòu)、認知水平、智力結(jié)構(gòu)相吻合；優(yōu)化，讓教學過程合理化、科學化、人性化(具體過程略)。

[參 考 文 獻]

[1] 曾珊.優(yōu)化教學設計，構(gòu)建有效課堂[J].教書育人，2013(11):64-65.

[2] 董秀娜.弗洛伊德的人格理論綜述[J].伊犁教育學院學報，2005(4):34-38.

[3] 畢華林，盧巍.化學基本觀念的內(nèi)涵及其教學價值[J].中學化學教學參考，2011(6):3-6.

[4] 陳建忠.構(gòu)筑數(shù)學課堂教學的“點·線·面·體”多維結(jié)構(gòu)[J].教學月刊(中學版下)，2012(7):56-58.

[責任編輯：陳學濤]

[文獻標志碼]A

[文章編號]1002-1477(2016)03-0071-05

[中圖分類號]G633.8

[作者簡介]姜孟(1972-)，男，陜西山陽人，碩士，中學高級教師，教研組長，臺州市名師。

[收稿日期]2015-11-27

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