刍议有效的U—T—S三方合作模式

张献伟

【摘 要】文章论述了郑州市教科所与河南大学教科院以课堂教学设计为抓手，以课题研究为载体，开展“微格视角下课堂教学设计研究”，从而促进大学和中小学的横向合作。同时，以鲁科版高中化学选修四第二章第四节“化学反应条件的优化——工业合成氨”为例，对这一研究模式进行探讨。

【关键词】三方合作模式；观课议课；课堂实录

中图分类号：G633.8 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2016）25-0062-03

人们经常抱怨教育理论与实践脱节的问题，当前的U-S（大学和中小学）合作也多以“民间”为主，靠个别中小学校长和高校专家一时的热情，事实证明，这样的研究很难坚持长久。究其原因，主要是高校专家和中小学教师之间缺乏沟通的桥梁，中小学学校领导忙于行政事务，无暇顾及合作研究；学校中层主任自身教学任务繁重，无力做好合作研究的“中介”。在总结郑州市教育局前几年与教育部中学校长培训中心合作经验的基础上，2013年6月，郑州市教科所与河南大学教科院选择两所项目学校（初中和高中各一所）开展了为期两年的U-T（Teaching and research institution），-S（即区域教研机构）三方合作。该项目名称为“微格视角下课堂教学设计研究”，尝试以课堂教学设计为抓手，以课题研究为载体，以隔月举行专家理论讲座和观评课为主要形式在两所项目学校开展横向合作研究，截止目前，项目已开展一年有余，并取得了阶段性成果，本文拟以一节观评课为例简单分析这种合作模式的有效性。

一天下午，“微格视角下课堂教学设计研究”课题组在郑州市实验高中开展观评课活动，参与本次活动的有河南大学教科院魏宏聚教授、市教科所科研员、市直高中（完中）教科室主任、实验高中核心课题组成员及化学教研组的老师。呈现本节课题观摩课的是市实验高中高二化学组刘老师和他的近50名学生，教学内容是鲁科版高中化学选修四第二章第四节“化学反应条件的优化——工业合成氨”。

一、课堂教学回顾

1. 情境导入

教师呈现两组对比图片，向学生介绍了德国化学家哈伯发明的合成氨技术，让他们知晓利用这一技术能生产化肥帮助人们解决吃饭问题，也被用来制造炸弹并延长了第一次世界大战，同时，趁机对学生进行了“科学技术具有两面性，应掌握在善良的、有责任的人手中”的教育。

2. 展示学习目标

师：合成氨这个看似简单的反应从发现到实现工业化大生产经历了一百多年，今天我们就踏着科学家的足迹来学习这节“合成氨——化学反应条件的合成优化”。通过本节课的学习将实现的目标有（大屏幕展示）：①能应用化学反应速率和化学平衡原理分析合成氨的适宜条件；②通过阅读教材，小组讨论、交流，体验实际生产条件的选择与理论分析的差异；③通过认识化学反应原理在合成氨等工业生产中的重要作用，提升对化学反应价值的认识，从而赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献。

（教师在白板上呈现了上述3个学习目标，并简单向学生进行了解释。）

3. 抛出启发性论题

师：现在我们郑州市化工厂比较多，如果你是一个化工厂老板，对工业生产你主要考虑哪些问题？（同学们七嘴八舌表达自己的观点，老师提问一名学生回答。）

生：會考虑成本、生产快慢、环境污染、政府政策等问题。

（老师对其考虑到经济效益和社会效益，并想到环境保护问题进行了表扬，进而引出本节课的学习重难点“工业生产应考虑增大化学反应限度、速率”等问题。）

4. 交流研讨（师生对话）

白板上呈现了N2（g）+3H2（g）2NH3（g）的化学反应公式，教师结合焓变和熵变知识引导学生分析了该正反应的4个特点（即：可逆；正反应能自发进行，熵减，放热；气态物质系数减少）。而后，教师要求学生利用以前学习的反应平衡移动知识分析什么条件有利于氨的合成；进而再提出从效益角度考虑，应怎样提高合成氨的速率，并引导学生集体作答。）

生：降低温度、增大压强有利于化学平衡向生成氨的方向移动，N2、H2体积比为1 ∶ 3时，平衡混合物中氨的含量最高。（空格部分为学生作答后，在幻灯片上逐渐呈现内容）

5. 归纳、分析结果

教师通过在幻灯片上呈现如下图表，以展示师生共同探讨问题的答案：

（注：表中未加粗的内容，为老师引导学生作答，而后逐渐呈现的答案，下表同。）

6. 由矛盾引出小组合作议题

根据影响反应速率和限度的压强、温度、催化剂、反应物浓度诸因素，以及它们之间存在的不一致，教师提出了小组合作的4个问题，并分别让不同小组承担不同的任务。

教师根据录播室的座位情况，随机把学生分成了4个8人小组（分别讨论4个问题）和两个4人小组（讨论前两个问题）。（课堂上，学生讨论最多的问题是压强、设备材料、温度控制等问题。）

7. 小组展示与教师评析

在这个环节，第一小组回答：压强不能太大，因为动力、设备、气体状态变化等因素有限制；教师列举“生活中给自行车、汽车打气”现象，证明此观点。讨论控制温度的小组，给出的答案是要注意反应限度与速率兼顾，而700K（书上有）不高不低，并提到了该温度条件下催化剂活性最高的问题。关于反应物比例问题，学生根据书上呈现的实验结果回答：氮气浓度稍大时能增加催化剂的利用率，最后数值取1 ∶ 2.8。

8. 教师小结

通过从理论依据和生产实际对合成氨进行分析、探讨，教师呈现出了选择适宜生产条件的原则：①既要注意外界条件对反应速率和化学平衡影响的一致性，又要注意外界条件对反应速率和化学平衡影响的矛盾性。②既要注意温度、催化剂对速率影响的一致性；又要注意催化剂的活性对温度的限制。③既要注意理论上的需要，又要注意实际操作的可能性。

9. 情感升华

通过对比建国初期和2013年我国氨的产量，让学生体味合成氨对社会发展的重要影响。接着，教师分析了合成氨的工业前景，并指出：历史上因制氨工艺改进已有3人获得诺贝尔奖，表示期待学生在催化剂选择、化学模拟生物固氮、超声波固氮等问题上积极思考，争取成为第四个在本领域获诺贝尔奖的化学家。

10. 知识迁移应用

师：在工业生产中，氨是非常重要的，硫酸也是很重要的。

下列反应能使SO2氧化成SO3：2SO2（g）+O2（g）？葑2SO3 （g）ΔH=-198 kJ·mol-1。下表为不同温度和压强下SO2的转化率（%）：

（1）从理论上分析，为了使二氧化硫尽可能转化为三氧化硫，可控制的条件是_________。

（2）在实际生产中，选定400～500℃作为操作温度，其原因是_______。

（3）在实际生产中，采用的压强为常压，其原因是_______。

（4）在生产中，通入过量空气的目的是_______。

（5）尾气中有SO2必须回收是为了_______。

学生仿照分析合成氨的方法，七嘴八舌地回答了第一个问题的答案；教师再分别提问4位同学回答了后面4个问题，并对4位学生的回答进行补充和评价。比如，当学生回答“回收尾气中的SO2是为了防止污染和提高反应物利用率”时，肯定其分析比较全面。

11. 分层作业布置与安排拓展学习

最后，任课教师布置了分层作业，设计了必做题和选做题，并要求学生自己学习课本上的“化学与技术”，以拓展知识面。

二、评议课环节

1. 任课教师介绍教学设计思路

刘老师解释道：“已讲过化学反应平衡、速率等知识点，本节课是以合成氨为例，引导学生从理论到实践，从一般到特殊，再从特殊到一般。”

2. 实验高中教师同行点评

（本环节，先后有4位实验高中老师发言，包括核心课题组成员和化学教研组老师）

教师1：引入好，激趣图片选择得好，本节课做到了化学联系生活。比如，在讲解压强是不是越大越好的问题时，刘老师以给自行车、汽车打气为例，形象地说明了增大压强须考虑设备质量及动力等问题。

教师2：在提高学生学科素养方面做得很好，注重培养学生的科学探究精神。

教师3：如果在最后讲解完制氨工业发展历史与展望后，让学生再重新回到“作为化工厂老板，需考虑什么因素？”这一问题会更好。

教师4：需小组探讨的问题有4个，量比较大，把不同问题分到不同小组做得好，提高了效率。

3. 其他学校教科室主任点评（含化学学科和非化学学科）

主任1：利用圖表，让学生通过看图读懂制氨实验数据以选择特定反应条件做得很好，这也与高考注重考查学生的读图能力要求一致。最后，刘老师激发学生进一步思考制氨工艺改进做得好。

主任2：如果书上已有相关反应条件的阐述了，是否还有必要让学生小组讨论？

主任3：在分别探讨了影响反应速率和限度的问题后，最后归纳4个影响条件的知识点可以让学生来做，应给学生多点时间。教师在小组发言人展示后，追问：“这是你们组讨论的结果吗？其他人是否有补充？”做得很好，突出了小组评价的整体性；但需要注意自由发言与提问相结合，以判断学生掌握知识的情况。对建国初期制氨量与2013年制氨量的比较，应具体、形象些，比如，举例化肥制造，以方便学生联系生活去了解、感受制氨工业对社会的价值。

主任4：有刚从外地学习回来的老师提出“激进”想法，认为小组合作3分钟远远不够，学生参与的热情不算太高，应该让学生更积极地参与进来，还可以学习外地名校“10+35”课堂教学模式。

主任5：首先，我对该理科教师表现出的儒雅，娓娓道来对知识进行归纳表示敬佩，但分组有点随意（有8人一组，有4人一组，且是前后桌随机结合）。老师在备课时应注重“备”学生，了解学生在课前多少人掌握了，在课后又有多少人掌握了等问题；同时还应注重小组内（间）竞争与合作，分担责任与领导等问题。

此外，还有主任对这种课堂研究形式本身提出了自己的建议，认为每次活动应更加突出特定主题。

4. 魏宏聚教授的回应与点评

老师们纷纷发言，有相互赞同、质疑的声音说明我们的课题活动更有“研究味”了。我想问大家相不相信“教学有法，教无定法”这句话？（老师们回答相信）因此，也就不可能存在“放之四海而皆准”的教学模式，我们应根据不同学科、不同内容、不同课型选择合适的教学方法。我们这里强调的高效课堂是指一系列高效教学行为的排列与组合，所以我们在评课中反复结合观评课量表的维度对教学中核心教学环节进行分析。

本节课激趣效果很好，链接新知妥帖，突出了情感目标达成，注重学生科学品质的培养，这是本节课的亮点。本节课的学习目标设计中第2条和第3条采用的是“活动+结果”的形式，这样做很好，能让教师和学生更加明确这节课将采用什么形式，想达到什么目的。我认为刚才有老师提到的“小组合作学习必要性”“需要提问未承担特定议题的同学回答问题”很有价值，在设置小组讨论问题前，我们一定要分析合作的必要性。为什么学生在讨论时，关于压强和温度两个问题的声音大？因为其存在值得辩证思考的地方，而要不要使用催化剂这个问题的讨论本身意义并不大。我也认同一位老师提出的在最后把“作为一个化工厂老板，你会思考什么问题？”重新抛给学生，首尾照应。

三、结论与讨论

通过对课堂教学的回顾梳理，不难发现，任课老师接受了博士团队提出的核心教学技能（教学目标设定技能，情境创设技能，学习目标呈现技能，小组合作技能，师生互动技能、教学结构安排技能等），很多细节问题处理得很好。

我们U-T-S三方合作组织的观评课不同于各个学校组织观评课的地方是：一般校内同事在评课时多会顾忌授课教师颜面讲优点多，说缺点少；而在主要针对六项教学核心技能进行评析的观评课中，先让学校老师内部评价，再由兄弟学校教科室主任评价（优点几乎被评完，想出新只能委婉说缺点），最后是专家综合评价，这种评议课形式明显深刻了很多。

当前课程教学改革发展日新月异，涌现出了很多所谓的“教学模式”，这给一线教师在操作中造成了困难，受不同理念影响，他们之间很难说服对方，导致来自不同学校（或者是同一学校但不同备课组）的老师围绕小组合作学习时间长短问题产生了争论，两派各执一词。专家在更高理论层面上驾驭了中小学老师之间出现的不同意见，令双方都比较信服，而这也正是我们三方合作研究的一个特色：教科研提供平台，鼓励一线教师争鸣，高校专家统揽全局。

可以说，合作项目已经取得了部分成效，两所项目学校在集体开展的观评课活动之外还积极地在各自学校模仿进行微格教研，参与观摩研究的市直中学教科室主任也申报了专项课题，并带领团队在本校开展了相关活动，虽然研究还不够成熟，但我们一直在路上，以满怀激情的信心迎接下来的研究。

参考文献：

[1] 郑志生.四方合作：大学与中小学合作的新模式[J].中小学校长，2011，（12）：10.

[2] 魏宏聚.中小学教师教学技能研训[M].北京：教育科学出版社，2013：18.

（编辑：朱泽玲）