基于CPUP模型的化學(xué)課堂結(jié)構(gòu)分析

侯婕 陳麗萍

摘要： 選擇2014年全國高中化學(xué)優(yōu)質(zhì)課大賽全國一等獎有關(guān)“鋁的重要化合物”教學(xué)課，結(jié)合課堂觀察法和統(tǒng)計分析法進(jìn)行研究。運用CPUP模型主要分析了Al（OH）3兩性實驗中教學(xué)內(nèi)容的組合及重要性程度、實驗教學(xué)總時間、實驗教學(xué)方式，比較了教學(xué)行為中師、生活動時間的分配特征。運用CPUP模型進(jìn)行課堂結(jié)構(gòu)的分析，不僅更加細(xì)致清晰，且分析結(jié)果可信度較高，可以幫助教師進(jìn)行有效的教學(xué)分析和反思。

關(guān)鍵詞： CPUP模型； 課堂結(jié)構(gòu)； 優(yōu)質(zhì)課； 鋁的重要化合物

文章編號： 1005-6629（2018）4-0026-05 中圖分類號： G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： B

新課程理念下的教學(xué)觀，要求教師進(jìn)行合理、科學(xué)的教學(xué)設(shè)計，確保學(xué)生在交往互動的教學(xué)過程中充分發(fā)揮其主體作用，從而提升課堂有效性，提高課堂教學(xué)質(zhì)量。分析課堂結(jié)構(gòu)是合理分配教學(xué)時間與監(jiān)控教學(xué)行為的重要方法，對于提升教學(xué)質(zhì)量和促進(jìn)教師成長有重要作用。CPUP模型通過對化學(xué)課堂中教師、學(xué)生、教材三者關(guān)系的分解和重構(gòu)，將課堂結(jié)構(gòu)分析變得更加量化、細(xì)致。

目前，教學(xué)評價模式相對宏觀，教學(xué)評價工具在系統(tǒng)性、可操作性方面還有較大提升空間[1]。由于缺少課堂的細(xì)致分解和觀察，一部分教師仍以半經(jīng)驗的質(zhì)性評價和學(xué)業(yè)測試作為教學(xué)評價的標(biāo)準(zhǔn)。CPUP模型則以一種微觀的、量化的評價方式，用數(shù)據(jù)統(tǒng)計的方法對課堂結(jié)構(gòu)做出定量分析，使課堂結(jié)構(gòu)清晰明了。其鮮明的技術(shù)性和邏輯性特點，為解析課堂教學(xué)行為，提高課堂教學(xué)有效性和學(xué)生參與度開辟了新的思維和方法途徑。筆者以“鋁的重要化合物”課堂教學(xué)為例，探討如何運用CPUP模型分析化學(xué)課堂結(jié)構(gòu)，更加合理的設(shè)計并進(jìn)行化學(xué)實驗教學(xué)。

1 化學(xué)課堂結(jié)構(gòu)的界定

現(xiàn)有的研究中尚沒有對化學(xué)課堂結(jié)構(gòu)做出明確的定義和劃分，因此我們需要對化學(xué)課堂結(jié)構(gòu)做出界定?；瘜W(xué)課堂結(jié)構(gòu)是為了達(dá)到預(yù)定的教學(xué)目標(biāo)，課堂教學(xué)中各要素間相互組合、銜接、作用的動態(tài)呈現(xiàn)形式，課堂結(jié)構(gòu)的平衡、完整、合理是順利完成教學(xué)的基礎(chǔ)。

教育者、學(xué)習(xí)者、教育影響是教育的三大要素。將其細(xì)化到課堂教學(xué)中，即為教師、學(xué)生、教學(xué)影響，其中教學(xué)影響包括教學(xué)內(nèi)容、教材等，形式包括教學(xué)方法、組織形式等。各要素間是有機(jī)結(jié)合的，它們既相互獨立又相互規(guī)定，共同構(gòu)成一個完整的教學(xué)實踐系統(tǒng)。

2 CPUP模型理論

CPUP模型是由蓋立春[2]、婁延果[3]等人在CPCP模型基礎(chǔ)上，分別從教學(xué)內(nèi)容和課堂活動的維度，對化學(xué)課堂結(jié)構(gòu)做出的分析模型，模型框架如圖1所示。

圖1 CPUP理論模型框架圖

2.1 教學(xué)行為鏈?zhǔn)钦n堂活動的脈絡(luò)

從課堂活動的維度出發(fā)，婁延果提出化學(xué)課堂（Class）中教師的教學(xué)行為和學(xué)生的學(xué)習(xí)行為總是成對出現(xiàn)的，通過教學(xué)行為對（Pair）的相互連接、組合構(gòu)成化學(xué)課堂中的“鏈節(jié)”即教學(xué)行為鏈（Chain），同理每一個基本的教學(xué)行為鏈都可以組成一個化學(xué)學(xué)習(xí)情景，而每一個學(xué)習(xí)情景都是構(gòu)成化學(xué)課堂的一個教學(xué)板塊（Plate）。表1為5種常見教學(xué)行為鏈。

表1 教學(xué)行為鏈分類

2.2 基元內(nèi)容是教學(xué)內(nèi)容的根基

從教學(xué)內(nèi)容的維度出發(fā)，一堂完整的化學(xué)課中，教學(xué)內(nèi)容（Class Content）包括一定數(shù)目的板塊內(nèi)容（Plate Content），而每一個板塊內(nèi)容包含一定數(shù)目的單元內(nèi)容（Unit Content），同樣每一個單元內(nèi)容又由一個或多個獨立的基元內(nèi)容（Primitive Content）構(gòu)成，既簡稱CPUP。其中，基元內(nèi)容是整個教學(xué)內(nèi)容的最小單位，而不同的基元內(nèi)容具有不同的重要性程度即CID（Content Important Degree，簡稱CID）。CID共分成5個等級如表2所示。

表2 基元內(nèi)容重要性程度劃分

3 CPUP模型理論對課堂教學(xué)的解構(gòu)和重建

將CPUP模型運用在教學(xué)評價和教學(xué)設(shè)計中，可以促進(jìn)課堂和教學(xué)的雙向轉(zhuǎn)化。在教學(xué)評價中，將一堂完整的教學(xué)課進(jìn)行逐級拆分，分析每一個板塊里單元內(nèi)容的組合，以及每一個單元中基元內(nèi)容的編排和選擇。通過對內(nèi)容組織和銜接的剖析，可以幫助教師自我監(jiān)控、互相學(xué)習(xí)。同理，在教學(xué)設(shè)計時，從每一個基元內(nèi)容入手，劃分教學(xué)時間，設(shè)計適量問題并預(yù)設(shè)答案，選擇相應(yīng)的教學(xué)方法和手段。幫助教師整理教學(xué)設(shè)計思路，明確重、難點，合理安排各個教學(xué)環(huán)節(jié)，逐步組合成一堂完整的化學(xué)課。

文章中筆者運用CPUP模型理論，結(jié)合所選優(yōu)質(zhì)課即“鋁的重要化合物”教學(xué)課進(jìn)行分析，具體步驟如下：

（1） 反復(fù)觀看優(yōu)質(zhì)課教學(xué)錄像，將課堂影像轉(zhuǎn)化為師生對話的文字實錄。

（2） 節(jié)選出課堂中實驗教學(xué)部分，即Al（OH）3的兩性。結(jié)合CPUP理論模型，從教學(xué)內(nèi)容的角度將實驗教學(xué)內(nèi)容劃分出板塊內(nèi)容、單元內(nèi)容和基元內(nèi)容，并根據(jù)表2判斷其重要性程度，將結(jié)果繪制成表3。

（3） 結(jié)合教學(xué)視頻和課堂復(fù)盤的文字實錄，將課堂教學(xué)行為對進(jìn)行配對、組合，根據(jù)表1找到相對應(yīng)的教學(xué)行為鏈類型和具體環(huán)節(jié)。

（4） 統(tǒng)計各環(huán)節(jié)活動時間，細(xì)化至每一組師生對話，時間精確到分秒，將結(jié)果繪制成表4。

（5） 按照實驗教學(xué)總時間、教學(xué)活動中師、生各活動時間的比例，對分散的時間進(jìn)行累加和統(tǒng)計分析，繪制成圖2、圖3。

4 CPUP模型在課堂結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用

本文選擇2014年全國高中化學(xué)優(yōu)質(zhì)課大賽中一等獎有關(guān)“鋁的重要化合物”教學(xué)課進(jìn)行分析，比賽中該節(jié)課受到評委的一致好評。本節(jié)課中教師的教學(xué)設(shè)計層次清晰，邏輯嚴(yán)明；教學(xué)過程符合認(rèn)知規(guī)律，銜接緊湊、過渡自然；演示實驗及學(xué)生實驗選擇恰當(dāng)、設(shè)計合理、操作熟練規(guī)范、效果良好。整堂課符合新課標(biāo)教學(xué)理念，堅持學(xué)生的主體地位，充分發(fā)揮教師主導(dǎo)作用，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷探究過程，著力培養(yǎng)學(xué)生問題意識和獨立解決問題的能力。

4.1 課堂教學(xué)內(nèi)容分析

“鋁的重要化合物”是新課標(biāo)人教版化學(xué)必修1中第三章第二節(jié)的內(nèi)容，在知識結(jié)構(gòu)上承接離子、電離方程式的書寫，為常見非金屬及其化合物的性質(zhì)和元素周期律等知識學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。同時，本節(jié)內(nèi)容是初步引導(dǎo)學(xué)生掌握以實驗現(xiàn)象為基礎(chǔ)，探究、總結(jié)物質(zhì)性質(zhì)的化學(xué)學(xué)習(xí)方法，形成解決問題的程序化思路。

結(jié)合CPUP模型，從教學(xué)內(nèi)容的角度將鋁的重要化合物中實驗教學(xué)內(nèi)容即Al（OH）3的兩性進(jìn)行分析，結(jié)果如下表3所示。

表3 優(yōu)質(zhì)課課堂內(nèi)容劃分

從表3中可以看出該教師進(jìn)行教學(xué)設(shè)計時，教學(xué)內(nèi)容的重要性程度分布錯落有致，交替出現(xiàn)。在講解CID為A級的知識[即Al（OH）3的酸性]之前，選擇B級知識進(jìn)行鋪墊，之后又相應(yīng)舉例、延伸。使課堂結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、合理的同時，有助于學(xué)生主動調(diào)取已有知識結(jié)構(gòu)中的相關(guān)信息如Al（OH）3的堿性、復(fù)分解反應(yīng)本質(zhì)等，促進(jìn)學(xué)生對新知識即Al（OH）3制取和酸性的理解、掌握和同化。教學(xué)時間的分配與教學(xué)內(nèi)容的難易度基本匹配，將大部分的教學(xué)時間放在學(xué)生小組實驗和教師演示實驗上，保證實驗的完整性，將實驗任務(wù)的完成融入問題解決的程序，循序漸進(jìn)，逐步引導(dǎo)學(xué)生形成獨立解決問題的能力。

4.2 課堂教學(xué)行為分析

一堂高效的化學(xué)課是由教師和學(xué)生共同努力完成的，因此僅僅分析課堂教學(xué)內(nèi)容不足以全面體現(xiàn)課堂結(jié)構(gòu)。因此我們需要對教師教學(xué)行為和學(xué)生學(xué)習(xí)行為做進(jìn)一步的分析。

4.2.1 課堂教學(xué)中實驗教學(xué)時間分析

對該節(jié)優(yōu)質(zhì)課中實驗教學(xué)總時間進(jìn)行分析、統(tǒng)計如圖2。

圖2 課堂中實驗教學(xué)總時間統(tǒng)計圖

經(jīng)過統(tǒng)計，該節(jié)優(yōu)質(zhì)課中實驗教學(xué)時間為22分18秒，占課堂教學(xué)總時間的56%，說明該教師對實驗教學(xué)較為重視，本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容為認(rèn)識鋁及其重要化合物的性質(zhì)，教學(xué)內(nèi)容本身就具有理論和實驗相結(jié)合的特點。因此，教師合理、適量地講解原理和概念，有效地引導(dǎo)學(xué)生順利總結(jié)出物質(zhì)性質(zhì)，是課堂教學(xué)完整性和高效性的重要保障。

4.2.2 優(yōu)質(zhì)課中教學(xué)行為鏈分析

針對本節(jié)優(yōu)質(zhì)課中，教師在Al（OH）3的制取和酸性的教學(xué)內(nèi)容部分，進(jìn)行的教學(xué)設(shè)計和采用的實驗方式進(jìn)行分析，結(jié)果如表4。

表4 優(yōu)質(zhì)課中教學(xué)行為鏈分析

從表4可見，探究并確定如何制取Al（OH）3的實驗方案時，教師在提出問題和布置任務(wù)環(huán)節(jié)簡潔、明確，要求學(xué)生以小組討論的形式對教師提供的藥品進(jìn)行自由選擇。在合作研究環(huán)節(jié)則充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，引導(dǎo)學(xué)生匯報交流，從理論上分析Al（OH）3制取原理，確定最優(yōu)的實驗方案，為接下來的實驗操作打下了良好的理論基礎(chǔ)。制備Al（OH）3時，學(xué)生的實驗操作活動和實驗匯報占據(jù)了絕大部分的時間，教師則僅僅進(jìn)行簡單的任務(wù)布置和規(guī)范操作的指導(dǎo)，充分發(fā)揮了學(xué)生實驗探究過程的自主性，也保證了學(xué)生實驗操作的完整性。

在學(xué)生實驗結(jié)束后，針對學(xué)生制備Al（OH）3過程中出現(xiàn)的不同實驗現(xiàn)象，教師以直授型教學(xué)行為鏈進(jìn)行演示實驗，將教學(xué)重點放在講解原理、總結(jié)規(guī)律環(huán)節(jié)上。當(dāng)Al（OH）3和NaOH溶液完全反應(yīng)，沉淀消失后，以問答形式逐步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識的梳理和結(jié)論的呈現(xiàn)。不僅解決了學(xué)生實驗中產(chǎn)生的問題，而且直觀、有條理地講解了Al（OH）3的酸性。

4.2.3 各教學(xué)行為鏈中師、生活動總時間對比

教師的教和學(xué)生的學(xué)是教學(xué)行為鏈的兩個重要組成部分，通過分析課堂中教師行為時間和學(xué)生行為時間，可以清晰地反映課堂結(jié)構(gòu)時間分配。針對本節(jié)優(yōu)質(zhì)課中師、生行為總時間的分析如圖3所示。

圖3 優(yōu)質(zhì)課各教學(xué)行為鏈中師生活動時間對比

對本節(jié)優(yōu)質(zhì)課中師、生活動總時間的對比分析可以看出，在進(jìn)行Al（OH）3的制取實驗之前，教師引導(dǎo)教學(xué)時間和學(xué)生自主學(xué)習(xí)的時間基本相同（即A6鏈），既不贅述，又有助于學(xué)生整理思路，對要解決的問題清晰明了。在實驗教學(xué)環(huán)節(jié)（即B4鏈），學(xué)生活動時間遠(yuǎn)多于教師教學(xué)時間，充分保證了學(xué)生完整的實驗操作和實驗探究過程。同時在理論教學(xué)部分（D4鏈），教師的講解適量、高效，借助演示實驗展示Al（OH）3的酸性，引導(dǎo)學(xué)生基于實驗事實逐步分析物質(zhì)性質(zhì)，保障了學(xué)生在實驗過程中的學(xué)習(xí)體驗。

4.2.4 實驗方式的分析

本節(jié)優(yōu)質(zhì)課中，教師針對Al（OH）3的制取和Al（OH）3的酸性設(shè)計了兩個實驗，結(jié)合課堂教學(xué)視頻和教學(xué)行為鏈分析其實驗方式，如表5所示。

表5 優(yōu)質(zhì)課中實驗方式比較

在進(jìn)行實驗之前，教師選擇先提出探究性問題，并由師生共同設(shè)計實驗方案，可以幫助學(xué)生在實驗操作前運用已有知識，分析實驗原理、明確實驗?zāi)康模瑸閷嶒灢僮髌鸬绞掳牍Ρ兜男Ч?。以良好的實驗體驗為基礎(chǔ)，進(jìn)行物質(zhì)性質(zhì)的探究、歸納，使課堂中實驗教學(xué)的設(shè)計更加合理，課堂結(jié)構(gòu)較為平衡，實際教學(xué)效果較好。在實驗操作部分，選擇師生共同實驗，教師的輔助不僅可以幫助學(xué)生明確實驗操作步驟、規(guī)范實驗操作，還可以有效地降低學(xué)生實驗失敗的概率，提高課堂教學(xué)效率。

5 結(jié)論與啟示

根據(jù)CPUP模型對該節(jié)“鋁的重要化合物”優(yōu)質(zhì)課進(jìn)行解析，主要分析實驗教學(xué)內(nèi)容的組合及重要性程度、實驗教學(xué)總時間、實驗教學(xué)方式，比較了教學(xué)行為中師、生活動時間的分配特征。得出如下結(jié)論：

（1） 實驗教學(xué)內(nèi)容選排合理，有助于學(xué)生自主完成新知識的建構(gòu)。本節(jié)優(yōu)質(zhì)課中實驗教學(xué)內(nèi)容的組合及重要性程度分布，在內(nèi)容的安排上較好地與學(xué)生已有知識相關(guān)聯(lián)，引導(dǎo)學(xué)生自發(fā)思考并設(shè)計實驗，難易適中、循序漸進(jìn)，有助于培養(yǎng)學(xué)生用實驗解決問題的能力。

（2） 實驗教學(xué)設(shè)計和實驗方式的選擇，直接影響學(xué)生課堂參與度和課堂教學(xué)有效性。本節(jié)課中采用的實驗教學(xué)方式學(xué)生參與度較高，教學(xué)節(jié)奏緊湊，在整個實驗過程中很好地體現(xiàn)了學(xué)生的主體作用。

（3） 微觀、量化的課堂結(jié)構(gòu)分析方式，有助于教師進(jìn)行自我監(jiān)控和成長。在運用CPUP模型進(jìn)行課堂結(jié)構(gòu)的分析過程中，筆者認(rèn)為，該理論從教育者、學(xué)習(xí)者、教育影響這三大課堂教學(xué)要素出發(fā)，分析其相互作用的呈現(xiàn)方式。分析信度較高，使教師不僅能夠運用該理論對優(yōu)秀教師的課堂進(jìn)行精細(xì)劃分，學(xué)習(xí)其教學(xué)設(shè)計和教學(xué)行為中的優(yōu)點，還可以及時而準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)自身教學(xué)中的問題，從而優(yōu)化教學(xué)設(shè)計，促進(jìn)自身成長。

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