基于“學習進階”和“分層教學”的初中化學復習微課的設計與實踐

陸亮

摘 要：在中考化學復習階段，設計并開發(fā)出一套完整的進階類微課能有效解決復習課時緊張和學生水平參差不齊這兩大困境，也能破解初中化學微課“中看不中用”的尷尬境地。以一節(jié)市級公開課為例，建構了進階類微課個別化學習的一般模型與分層教學中解決問題的一般模型，有效提升中考的復習效率，真正落實對學生的因材施教。

關鍵詞：學習進階；分層教學；初中化學；復習微課；化學計算

一、 問題提出

（一） 中考化學復習和微課使用困境

義務教育階段的化學課程是科學教育的重要組成部分[1]1。初三一年兩本教材，每周四課時，新課教學任務很繁重，一般要到三月底才能結束新課?；瘜W學科學業(yè)考試的考查內容知識體系龐大，復習范圍廣泛，而中考復習課時有限，一般在兩個半月左右，這是一個非常突出的矛盾。同時，結束新課進入中考復習階段后，班級學生的化學水平參差不齊?！凹庾由圆伙?、學困生跟不上”是初三化學老師在復習階段面臨的一大難題。學生的差異性嚴重制約復習課的針對性和有效性。

目前，微課研究如火如荼，而在現(xiàn)實教學中卻猶如雞肋，存在諸多困境。首先，基于微課的翻轉課堂案例研究以新授課為主，利用“自主學習任務單”指導學生進行課前預習。但目前中學生學習任務重，過重的微課預習任務，不僅會沖淡學生的學習積極性，也會削弱課堂的精彩生成。而針對復習課與微課的深度融合案例研究還比較少。其次，國內精品微課越來越多，卻中看不中用，只有充分研究微課與實體課堂的深度融合，才能為老師的教和學生的學起到減負作用。最后，國內的微課資源庫都比較零碎和單一，若在微課的設計中能體現(xiàn)連續(xù)性、進階性和系統(tǒng)性，則能增強微課的生命力，真正意義上成為線上、線下的輔助課程。

（二） 學習進階和分層教學的一般模型

學習進階是近幾年美國科學教育改革中出現(xiàn)的新概念和研究熱點。學習進階的內涵概括為：學生關于某一知識及相關技能、能力、實踐活動在一段時間內進步、發(fā)展的歷程，表現(xiàn)為特定知識、技能和能力的潛在發(fā)展序列[2]。在中考化學復習階段，一個核心考點需要很多知識儲備，知識之間就存在著一定的進階關系，從基礎記背到靈活應用，特別是對于學困生，就需要搭建一個個臺階才能讓知識落地生根。本課題研究中學習進階的模型可表示為圖1。

分層教學是教師根據學生現(xiàn)有的知識、能力水平和潛力傾向把學生科學地分成幾組各自水平相近的群體并區(qū)別對待，這些群體在教師恰當的分層策略和相互作用中得到最好的發(fā)展和提高。在中考化學復習階段，分層教學與微課的碰撞堪稱最完美的邂逅。我校是南京市數字化校園示范校，平板教學是學校的特色項目，學生信息化素養(yǎng)高，微課使用的主客觀條件都非常有利。本課題研究的“分層教學”從中考化學復習微課學習開始，由課外發(fā)現(xiàn)問題到課內分析交流問題、解決問題再到檢測知識是否真的掌握，每一步都在落實分層教學，其基本操作流程如圖2所示。

二、典型課例

基于上述思考，本人申報的《個別化學習模式下中考化學復習微課的實踐研究》獲得南京市第九期個人課題立項。2017年5月，南京市個人課題研究區(qū)域推進會在我校成功舉行，本人作為課題主持人代表，面向全市開設了一節(jié)課題研究展示課《中考計算專題復習》， 這種“以研引教、以研領學、教而促研”形成的“教學研相長”得到了南京市化學教研員楊老師和其他專家、老師們的一致肯定。本文以此為典型課例來詮釋如何基于“學習進階”和“分層教學”開展初中化學復習微課的設計與實踐。

（一） 微課制作

基于“學習進階”和“分層教學”設計的初中化學復習微課與傳統(tǒng)意義上的微課有所區(qū)別，主要有以下特征。

1. 全面性

中考復習是一個大綜合，專題知識回顧覆蓋面廣，這就決定一個主題的微課是不止一節(jié)的。如何做到全面性，我們的抓手還是教材、課程標準和歷年真題的研究?；瘜W計算是指以化學知識與原理為核心和基礎，蘊含著一定的數量關系，需要運用數學運算手段解決的化學問題。根據《義務教育化學課程標準（2011版）》[1]20-25的要求，化學計算的考查內容包括：利用相對原子質量、相對分子質量進行物質組成的簡單計算；能看懂某些商品標簽上標示的組成元素及其含量；認識質量守恒定律，能說明化學反應中的質量關系；能根據化學反應方程式進行簡單的計算；認識定量研究對于化學科學發(fā)展的重大作用；能進行溶質質量分數的簡單計算。雖對差量法、守恒法、極值法、平均值法等均不作具體要求，實際上，在南京及全國各地的中考試卷中也是有要求的。

2. 系統(tǒng)性

中考的各個考點就像是一顆顆散落在兩冊教材中零散的珍珠，在總復習中需要把它們連起來串成串，讓學生有一種系統(tǒng)的感覺。例如，有關物質化學式的計算，就可以把零散的知識點整合成一道題：

【判斷正誤】馬來酸的化學式（C4H4O4），相對原子質量C：12，H：1，O：16。

（1）馬來酸屬于有機高分子化合物

（2）馬來酸由三種元素組成

（3）馬來酸的相對分子質量為116g

（4）馬來酸由4個碳原子、4個氫原子、4個氧原子構成

（5）一個馬來酸分子中含有2個氫分子

（6）馬來酸中碳、氫和氧三種元素的質量比為1：1：1

（7）馬來酸中氫元素的質量分數最小

（8）116 g馬來酸中碳元素的質量為48 g

（9）5%的馬來酸溶液中氧元素的質量分數為2.76%

再如考查質量守恒定律的知識點時，就要將常見的餅狀圖、柱狀圖、表格、坐標軸等系統(tǒng)總結，歸納比較。

3. 進階性

從低水平到高水平的微課設計中，例題的選擇也要注重連續(xù)性和進階性，以一氧化碳還原氧化銅的計算進階為例。

達成初級水平的例題：在實驗室中用足量的一氧化碳加熱還原80g氧化銅，最多得到單質銅的質量是多少？

這道例題的設置是要求A層學生能利用化學反應方程式進行簡單計算，微課的講解過程中也要求學生能根據銅元素守恒來進行計算。

達成中級水平的例題：在實驗室中用CO還原CuO，固體產物可能有Cu2O（氧化亞銅，紅色固體）、銅。當80g氧化銅全部變紅時，生成的紅色固體的質量可能是（ ）。

A. 60 B. 64g C. 68g D. 72g

這道例題的設置是在A層學生能熟練掌握上一道例題的基礎上進行拓展，學會結合極值法和元素守恒法來進行數據運算。

達成高級水平的例題：某小組同學探究CO還原CuO所得固體產物的成分。

【查閱資料】

CO還原CuO過程中，固體產物可能有Cu2O（氧化亞銅，紅色固體）、銅。

【實驗驗證】

（1）實驗過程

打開K，緩緩通入CO氣體，一段時間后加熱。當黑色固體全部變紅后停止加熱，繼續(xù)通入CO氣體直至玻璃管冷卻。

（2）實驗數據

【實驗結論】

通過實驗數據計算得出紅色固體粉末為 。

這道例題是壓軸探究題中截取的部分題目，與上一道選擇題有類似之處，但它需要學生從題目中找尋有用的數據進行分析，能力要求提升了檔次。對于A層和B層的學生需要前面兩道例題的鋪墊才能解決他們無從下手的尷尬心理。

4. 一致性

微課的學習就像是實體課堂的一個縮影，也需要體現(xiàn)教、學、評的一致性。以元素守恒和平均值法為例，精準的學習目標是教學評一致性的靈魂，通過本微課的學習，學生能深刻理解“在化學反應前后，元素的種類和質量不變”，能熟練應用平均值法的基本模型“當兩種或兩種以上物質混合時，不論以何種比例混合，總存在一個平均值x，若xA>xB，則xA>x>xB”。學教一致性是指在目標指引下學生的學習和教師的教學間存在高度匹配，主要體現(xiàn)在以下兩道例題的剖析。

例1 4.6 g某物質在空氣中完全燃燒生成8.8 g二氧化碳和5.4 g水（只有這兩種產物），正確的是（ ）

A.該物質一定含有碳元素和氫元素，可能含有氧元素

B.該物質一定含有碳元素、氫元素和氧元素

C.該物質中碳元素與氫元素的質量比為6∶1

D.該物質的分子中碳原子與氫原子的個數比為1∶3

例2 某氣體由CH4、C2H2、C2H4中的一種或幾種組成，取該氣體樣品在氧氣中完全燃燒，測得生成的二氧化碳和水的質量比為22∶9，下列判斷正確的是（ ）

A.該氣體中一定含有C2H4

B.該氣體中一定沒有CH4

C.該氣體中可能含有C2H2

D.該氣體不可能同時含有CH4、C2H2、C2H4

例1是元素守恒法應用的典型，為例2做鋪墊，例2則是重點學習平均值法。學評一致性是指學生的學習與對學生學習的評價存在高度匹配，由下面這道反饋練習承擔評價的功能。

【反饋練習】CO還原Fe2O3的產物與溫度有關，溫度高生成單質鐵，隨著反應溫度降低則會有FeO、Fe3O4生成。實驗結束后，通過儀器測定固體中鐵元素和氧元素的質量比為5∶2，據此推斷其組成可能是（ ）

A. FeO B. Fe3O4、Fe2O3

C. FeO、Fe3O4 D. Fe、FeO

（二）進階學習

在進階類微課制作完畢后，統(tǒng)一發(fā)送至家長QQ群，并配以自主學習任務單，規(guī)定微課學習任務的期限?！吨锌加嬎銓ｎ}復習》的進階學習流程如圖3所示。

在上述學生的進階學習過程中，實則已進行了分層教學中的個別化學習。A、B、C三種不同層次學生根據相關專題的掌握情況和空閑時間的分配在家自行完成進階微課的學習，并完成自主學習任務單上的反饋練習，同時在反思欄目上描述自己的解題策略、掌握情況或遺留問題。

開課的班級化學是優(yōu)勢學科，僅有4名同學處于薄弱的A層，13名同學處于B層，20名同學處于C層。通過自主學習任務單的批閱， C層同學自覺性強，完成情況好，但知識點難度和評價反饋習題的挑戰(zhàn)不小，B層次有11位同學在學有余力的情況下挑戰(zhàn)C層次的微課學習，A層有2名同學挑戰(zhàn)了B層次微課，僅有1名同學未能保質保量完成，還需要加強教師的個別輔導和家長的陪伴督促。

（三） 分層教學

在實體課堂教學中，課堂教學的分層互動與能力目標的分層檢測是互補進行的，教學流程如圖4所示。

在交流問題的環(huán)節(jié)中，各組同學都能積極討論，自行解決80%以上的問題，老師的從旁分類指導主要針對A層同學。在解決問題的過程中，各層次的同學都能明確疑難，與老師互動頻繁，沒有參與任務的同學都能安靜完成檢測試題。整個過程高效有序，課堂容量之大贏得了聽課老師們的一致點贊！

三、研究思考

專家對展示課的點評給予課題的研究進一步指明了方向。目前，課題的研究已過大半，除了計算專題復習外，已開發(fā)出框圖推斷題、溶解度曲線/數據表、元素周期表、工藝流程題、除雜題、科學探究題等重點題型的系列進階微課，同時重點單元也開發(fā)了核心知識點的復習微課。在兩屆學生的實際應用中，根據自身的教學經驗和變化的班級學情，不斷摸爬滾打，中考化學復習微課不僅彌補了課時不足，提升了復習效率，也注重分層真正落實了因材施教。復習階段的進階微課學習，能留給學生充足的時間來開展個別化學習，一個專題用一節(jié)課來進行匯總問題、分析問題和解決問題，課堂的檢測在批閱后大部分同學基本都沒有問題，少部分同學通過單獨輔導就能彌補。當然，課題的深入研究也給后續(xù)的微課教學指明了方向。在學生個別化學習微課的過程中，必須要借力家校合作，特別是A層的學生，要定期與家長、學生展開各種溝通與交流，對家長的交代一定要明確，發(fā)動家長的陪伴和監(jiān)督作用，避免學生在學習過程中貪戀網絡，浪費學習時間。在中考化學復習階段伊始，要通過課堂觀察、個別訪談、學生反饋、考試分析等方法，調查和了解不同層次學生存在的知識盲點，并且根據考試成績實行A、B、C三個層次的滾動式競爭，調動起學生的學習積極性。同時以調查問卷的形式了解任教班級學生對微課的認識程度以及學生基于自身發(fā)展所期待的微課內容，真正為每一個學生的個性化發(fā)展搭建舞臺。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部. 義務教育化學課程標準（2011年版）[M]. 北京：北京師范大學出版社，2012.

[2]皇甫倩，常珊珊，王后雄. 美國學習進階的研究進展及啟示[J].外國中小學教育，2015（8）：53-59.