基于CASES-T模型的初中化學(xué)教學(xué)設(shè)計比較及啟示

李俊紅 丁輝 王立秀 潘春玲 王雅婷

【摘 要】同課異構(gòu)是“研課”的一種主要形式，有利于教師反觀課堂。文章以兩位教師設(shè)計實施的“酸堿鹽的化學(xué)性質(zhì)”復(fù)習(xí)課為例，基于CASES-T模型，分別就教學(xué)目標、教學(xué)策略、學(xué)習(xí)系統(tǒng)等教學(xué)要素進行對比分析，得出提升核心素養(yǎng)導(dǎo)向的課堂教學(xué)設(shè)計能力的啟示：增強化學(xué)學(xué)科理解，凝練教學(xué)內(nèi)容的素養(yǎng)發(fā)展功能；規(guī)劃學(xué)科實踐活動，促進素養(yǎng)目標的達成；依據(jù)學(xué)生表現(xiàn)證據(jù)適時改進教學(xué)，促成素養(yǎng)提升。

【關(guān)鍵詞】CASES-T模型；酸堿鹽；同課異構(gòu)；教學(xué)設(shè)計；核心素養(yǎng)

《義務(wù)教育化學(xué)課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標”）在課程理念中提出，創(chuàng)設(shè)真實問題情境，倡導(dǎo)“做中學(xué)”“用中學(xué)”“創(chuàng)中學(xué)”［1］3。初三化學(xué)第二學(xué)期近一半的教學(xué)時間是復(fù)習(xí)課，傳統(tǒng)復(fù)習(xí)模式一般是“梳理—記背—做題—考試”，如此循環(huán)往復(fù)，教師教得無趣，學(xué)生學(xué)得無味。新課標理念如何落地課堂，基于核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計是關(guān)鍵。作為“研課”的一種主要形式，同課異構(gòu)深受當下教研人員和一線教師的歡迎［2］。同課異構(gòu)的教研方式，有利于教師反觀課堂，如不同教師對同一課題教學(xué)設(shè)計有哪些不同，這些不同背后折射出教師怎樣的學(xué)科理解，這對提升核心素養(yǎng)導(dǎo)向的課堂教學(xué)設(shè)計能力有何啟示等。本文基于CASES-T模型，對兩位教師（教師1和教師2）的初中化學(xué)“酸堿鹽的化學(xué)性質(zhì)”復(fù)習(xí)課的設(shè)計與實施進行比較與分析，以期更好地指導(dǎo)教學(xué)。

一、基于CASES-T模型的教學(xué)設(shè)計分析

教師在進行教學(xué)設(shè)計時，需要考慮教學(xué)包含哪些要素，這些要素之間如何相互作用，以發(fā)展學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。依據(jù)化學(xué)教學(xué)系統(tǒng)模型（CASES-T模型）（如圖1），教學(xué)設(shè)計自下而上分為學(xué)習(xí)層、教學(xué)層和目標層三個層次。學(xué)習(xí)層回答學(xué)生學(xué)什么（內(nèi)容）、怎么學(xué)（活動）、在什么氛圍下學(xué)（情境）和學(xué)得怎么樣（評價）；教學(xué)層通過教學(xué)策略要素來發(fā)揮教師在教學(xué)中的能動作用，體現(xiàn)了教師的主導(dǎo)地位；目標層指通過學(xué)習(xí)層與教學(xué)層的相互作用來達成教學(xué)目標。［3］

基于以上對教學(xué)設(shè)計要素的認識，教師有沒有制訂素養(yǎng)立意的教學(xué)目標，運用什么樣的教學(xué)策略促進素養(yǎng)立意教學(xué)目標的達成，有沒有發(fā)揮內(nèi)容、活動、情境和評價等學(xué)習(xí)系統(tǒng)要素的素養(yǎng)發(fā)展功能，是教學(xué)設(shè)計需要重點關(guān)注的方面。

二、兩位教師教學(xué)設(shè)計的比較與分析

（一）教學(xué)目標

“酸堿鹽的化學(xué)性質(zhì)”屬于新課標的“物質(zhì)的性質(zhì)與應(yīng)用”學(xué)習(xí)主題。新課標對此內(nèi)容的學(xué)業(yè)要求是能檢驗溶液的酸堿性，能基于真實問題情境，依據(jù)常見物質(zhì)（酸堿鹽）的性質(zhì)，初步分析和解決相關(guān)的綜合問題。［1］20 -21新課標對此內(nèi)容的學(xué)業(yè)質(zhì)量描述是能舉例說明物質(zhì)組成、性質(zhì)和用途的關(guān)系；能從宏觀、微觀、符號相結(jié)合的視角說明物質(zhì)變化的現(xiàn)象和本質(zhì)；能根據(jù)相關(guān)問題的需要，運用物質(zhì)檢驗的一般思路與方法，設(shè)計簡單的實驗探究方案。［1］37-38教師制訂教學(xué)目標需體現(xiàn)以上要求?；诖?，筆者對兩位教師制訂的教學(xué)目標進行了比較（見表1）。

由表1可知，從素養(yǎng)立意的五維課程內(nèi)容，即大概念（B）、核心知識（C）、思路與方法（M）、重要態(tài)度（A）、重要實踐（P）來看，教師2期望學(xué)生建構(gòu)的大概念（B）——“物質(zhì)分類（組成）決定性質(zhì)、性質(zhì)決定應(yīng)用”及學(xué)會的思路與方法（M）——“宏—微—符”三重表征，教師1均未涉及。從教學(xué)目標的可觀測性看［4］，教師1制訂的教學(xué)目標比較泛化，例如第2條，沒有指出要檢驗什么物質(zhì)，也沒有明確要建立的是混合物體系中物質(zhì)檢驗的模型；第4條目標的表述更像課程目標，不是課時目標。從教學(xué)目標的分類看［5］，教師1的表述以建構(gòu)性目標（第1、第3、第5、第6條）為主；教師2主要以遷移性目標“能用……表征”“能設(shè)計……”“能用圖示……”為主。兩位教師對教學(xué)目標的不同定位，折射出教師對“教（學(xué)）什么、為什么教（學(xué)）、教（學(xué)）到什么程度、怎么知道教（學(xué)）會了”理解的偏差。

（二）教學(xué)策略

教學(xué)策略的選擇和運用是保證學(xué)習(xí)系統(tǒng)有效運作的關(guān)鍵。新課標倡導(dǎo)的教學(xué)策略主要有實施簡單的綜合問題解決活動、設(shè)計多樣化的高階思維活動、運用多樣化的教學(xué)方式。本節(jié)課中，兩位教師都擬嘗試以學(xué)生生活中熟悉的美食——皮蛋為素材，通過實驗探究的方法，解決皮蛋中蘊含的化學(xué)問題，如皮蛋顯堿性的解釋及檢驗，皮蛋泥料浸出液的成分推測及檢驗，達到復(fù)習(xí)初中化學(xué)核心知識（酸堿鹽的化學(xué)性質(zhì)）的教學(xué)目的。相比教師1設(shè)計的活動——檢驗皮蛋泥料浸出液中含氫氧化鈣還是碳酸鈉，教師2更加注重真實情境下復(fù)雜問題解決的活動設(shè)計，如分析皮蛋泥料浸出液的成分（一定有什么，可能有什么），如何檢驗浸出液中含碳酸鈉（混有氯化鈉和氫氧化鈉），如何檢驗浸出液中含氫氧化鈉（混有氯化鈉和碳酸鈉），如何建構(gòu)混合物體系中物質(zhì)檢驗的認知模型等；更加關(guān)注除證據(jù)與推理外的符號與表征、分類與概括、模型與解釋等多樣化的思維活動設(shè)計，同時注重運用課堂學(xué)習(xí)評價設(shè)計，適時改進教學(xué)。可見，教師2更加善于通過情境內(nèi)容化、內(nèi)容問題化、問題活動化、活動思維化的設(shè)計策略，更好地達成素養(yǎng)立意的教學(xué)目標。

（三）學(xué)習(xí)系統(tǒng)

依據(jù)CASES-T模型，化學(xué)教學(xué)設(shè)計應(yīng)注重學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)活動、學(xué)習(xí)情境和學(xué)習(xí)評價等學(xué)習(xí)系統(tǒng)要素的素養(yǎng)發(fā)展功能設(shè)計。對學(xué)習(xí)內(nèi)容的設(shè)計，教師2通過酸堿鹽的化學(xué)性質(zhì)和物質(zhì)的檢驗具體知識的復(fù)習(xí)，更加注重凝練大概念，引導(dǎo)學(xué)生認識利用物質(zhì)性質(zhì)解決實際問題的價值，發(fā)揮知識的素養(yǎng)作用。對學(xué)習(xí)情境的設(shè)計，兩位教師均注重學(xué)習(xí)情境創(chuàng)設(shè)的真實性和啟迪性，均給學(xué)生展示皮蛋的商品標簽，通過商品標簽中的配料表引發(fā)學(xué)生對皮蛋泥料浸出液成分的探索和檢驗，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

對學(xué)習(xí)活動的設(shè)計，王磊認為學(xué)科能力活動是知識轉(zhuǎn)化為能力素養(yǎng)的重要途徑，學(xué)科能力活動包括學(xué)習(xí)理解（A1辨識記憶、A2概括關(guān)聯(lián)、A3說明論證），應(yīng)用實踐（B1分析解釋、B2推論預(yù)測、B3簡單設(shè)計），遷移創(chuàng)新（C1復(fù)雜推理、C2系統(tǒng)探究、C3創(chuàng)新思維）。［6］基于此，根據(jù)本節(jié)課的核心學(xué)習(xí)任務(wù)“皮蛋泥料浸出液成分的判斷及驗證”，教師1設(shè)計的學(xué)生活動有根據(jù)信息書寫化學(xué)方程式（A2），推斷皮蛋泥料浸出液成分并解釋（B2），設(shè)計實驗方案檢驗氫氧化鈣或碳酸鈉（B3）。在此基礎(chǔ)上，教師2設(shè)計的學(xué)生活動還有判斷復(fù)分解反應(yīng)及發(fā)生條件（A1），根據(jù)反應(yīng)過程微觀圖示說出復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的微觀本質(zhì)（A2），評價并修正物質(zhì)檢驗方案的合理性（A3），設(shè)計實驗檢驗皮蛋泥料浸出液含碳酸鈉、無氫氧化鈣，一定有氯化鈉和氫氧化鈉（C1），補充混合物體系物質(zhì)檢驗一般思路的圖示（A2）。關(guān)于皮蛋起源、營養(yǎng)和吃法的教學(xué)環(huán)節(jié)，教師1設(shè)計的活動方式是師講生聽（A1），教師2采取的是學(xué)生課前分組準備（A1），課上小組匯報、教師補充修正（A2）的方式。綜上可以看出，教師2設(shè)計了更為豐富的學(xué)科能力活動，多次開展推理預(yù)測、概括關(guān)聯(lián)、分析評價、模型解釋等高階思維活動，體現(xiàn)了較高的知識素養(yǎng)化學(xué)科能力活動設(shè)計水平。

對學(xué)習(xí)評價的設(shè)計，兩位教師在課堂上均注重收集學(xué)生的課堂活動表現(xiàn)，多次采取“師問—生答—師評”或投屏的方式展示學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，診斷學(xué)生的核心素養(yǎng)達成情況。不同的是，教師1對學(xué)生提出的皮蛋泥料浸出液中碳酸鈉檢驗方法的評價，僅限于對碳酸鈉具有化學(xué)性質(zhì)特征現(xiàn)象的評判，忽略了混合物體系中氫氧化鈉對檢驗碳酸鈉的干擾。教師2的評價設(shè)計更聚焦教學(xué)目標的達成度。如關(guān)于物質(zhì)檢驗的建模的教學(xué)目標，教師1采取的評價方式是師講生聽，教師2則對學(xué)生課前課后的表現(xiàn)情況進行了對照，彰顯了大概念建構(gòu)的核心素養(yǎng)發(fā)展水平。此外，教師2通過布置課外長作業(yè)——自制皮蛋并展示，評價方式由課內(nèi)延伸到課外，促進了學(xué)生核心素養(yǎng)的融合發(fā)展和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。

三、對提升核心素養(yǎng)導(dǎo)向的課堂教學(xué)設(shè)計能力的啟示

（一）增強化學(xué)學(xué)科理解，凝練教學(xué)內(nèi)容的素養(yǎng)發(fā)展功能

同課異構(gòu)教學(xué)設(shè)計體現(xiàn)出教師對化學(xué)學(xué)科理解的差異，這種差異影響素養(yǎng)立意教學(xué)目標的制訂。化學(xué)學(xué)科理解是教師對化學(xué)學(xué)科知識及其思維方式和方法的一種本原性、結(jié)構(gòu)化的認識?；诨瘜W(xué)學(xué)科理解，教師需要抽提出教學(xué)內(nèi)容要解決的學(xué)科本原性問題，分析認識視角和認識思路，建立概念的層級結(jié)構(gòu)，發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。本節(jié)課的復(fù)習(xí)內(nèi)容是酸堿鹽的化學(xué)性質(zhì)，要解決的學(xué)科本原性問題是物質(zhì)的組成（類屬）、性質(zhì)、應(yīng)用之間的關(guān)系，認識視角是物質(zhì)的類屬，認識思路是基于物質(zhì)類屬具有性質(zhì)表現(xiàn)的特征現(xiàn)象確定物質(zhì)的成分，要建構(gòu)的大概念是物質(zhì)的組成（類屬）決定性質(zhì)，性質(zhì)決定應(yīng)用，核心概念是酸堿鹽的化學(xué)性質(zhì)和物質(zhì)的檢驗，基本概念是酸堿鹽的組成，堿和指示劑（酸、鹽、非金屬氧化物）的反應(yīng)，鹽和酸（鹽）的反應(yīng)。

基于以上認識，本節(jié)課的素養(yǎng)發(fā)展功能是通過皮蛋泥料浸出液中物質(zhì)成分檢驗的探究實踐（P），形成利用酸堿鹽化學(xué)性質(zhì)（C）呈現(xiàn)的特征現(xiàn)象，檢驗混合物體系中物質(zhì)成分的一般認識思路（M），建構(gòu)物質(zhì)的組成（類屬）決定性質(zhì)，性質(zhì)決定應(yīng)用的化學(xué)觀念（B），讓學(xué)生感受化學(xué)為創(chuàng)造人類美好生活所做的重大貢獻，增強學(xué)生的社會責任感（A）。此外，適切的素養(yǎng)目標的制訂還需要考慮達成的可觀測性。

（二）規(guī)劃學(xué)科實踐活動，促進素養(yǎng)目標的達成

核心素養(yǎng)的形成是通過活動實現(xiàn)的，用學(xué)科知識解決陌生情境中真實問題的活動（C1）是判斷核心素養(yǎng)是否形成的重要依據(jù)。因此，在教學(xué)中，教師注重規(guī)劃多樣化的學(xué)科能力活動，有助于學(xué)生的思維進階，促進素養(yǎng)目標的達成。本節(jié)課中，教師可以先讓學(xué)生品嘗皮蛋，發(fā)現(xiàn)真實問題：為什么皮蛋有澀味，皮蛋是誰發(fā)明的，用什么原料，是怎樣制作的，原料有什么功能，怎么吃皮蛋更科學(xué)等。然后將真實問題轉(zhuǎn)化為預(yù)測皮蛋泥料浸出液中的物質(zhì)成分（B2），并設(shè)計實驗（B3）進行檢驗。學(xué)生通過親身經(jīng)歷檢驗皮蛋泥料浸出液顯堿性（B3），閱讀商品標簽（A1），書寫化學(xué)方程式（A2），解釋為什么顯堿性（B1），以及檢驗?zāi)嗔辖鲆汉妓徕c（混有氯化鈉和氫氧化鈉）和氫氧化鈉（混有氯化鈉和碳酸鈉）等學(xué)科綜合問題解決（C1），獲得對酸堿鹽化學(xué)性質(zhì)的深刻理解，發(fā)展了證據(jù)推理的化學(xué)思維，逐步形成混合物體系中物質(zhì)檢驗的一般認識思路（A3），建構(gòu)了物質(zhì)類屬、性質(zhì)、應(yīng)用三者之間的關(guān)系，形成學(xué)科觀念，感受到合理利用化學(xué)物質(zhì)對創(chuàng)造美好生活的重要作用。此外，教師可以布置課外實踐性作業(yè)，如讓學(xué)生在家里與家人自制皮蛋。這種方式相比課堂上“照方抓藥”倉促完成，更能發(fā)展學(xué)生的系統(tǒng)思維，培養(yǎng)學(xué)生多視角分析、解決實際問題的能力。

（三）依據(jù)學(xué)生表現(xiàn)證據(jù)適時改進教學(xué)，促成素養(yǎng)提升

怎么知道學(xué)會了，新課標倡導(dǎo)基于學(xué)生重要活動的表現(xiàn)性評價，進行有針對性的教學(xué)指導(dǎo)。據(jù)此，在課堂上，教師要善于捕捉、收集學(xué)生的表現(xiàn)證據(jù)并適時投屏開展評價，調(diào)整教學(xué)方案，分析學(xué)生的思維水平，適時改進教學(xué)，促進素養(yǎng)提升。比如，本節(jié)課檢驗皮蛋泥料浸出液中的碳酸鈉（混有氯化鈉和氫氧化鈉），教師可以通過展示評價學(xué)生設(shè)計方案的合理性，診斷學(xué)生是否具有基于類屬認識鹽的化學(xué)性質(zhì)的素養(yǎng)水平，是否形成性質(zhì)決定應(yīng)用的學(xué)科觀念，是否形成檢驗混合物體系中物質(zhì)成分的一般認識思路。同時，可以采取適時追問的方式轉(zhuǎn)變學(xué)生錯誤的前概念，對比學(xué)生課前課后對同一問題的表現(xiàn)差異，診斷學(xué)生是否掌握方法，形成解決問題的思路。如此，通過思維水平表現(xiàn)證據(jù)為進一步改進教學(xué)提供依據(jù)。

參考文獻：

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