基于“学习进阶”和“分层教学”的初中化学复习微课的设计与实践******——以“中考计算专题复习”为例

□陆 亮

（南京师范大学附属中学新城初级中学，江苏南京 210019）

一、问题提出

（一）中考化学复习和微课使用困境

义务教育阶段的化学课程是科学教育的重要组成部分[1]1。初三一年两本教材，每周四课时，新课教学任务很繁重，一般要到三月底才能结束新课。化学学科学业考试的考查内容知识体系庞大，复习范围广泛，而中考复习课时有限，一般在两个半月左右，这是一个非常突出的矛盾。同时，结束新课进入中考复习阶段后，班级学生的化学水平参差不齐。“尖子生吃不饱、学困生跟不上”是初三化学老师在复习阶段面临的一大难题。学生的差异性严重制约复习课的针对性和有效性。

目前，微课研究如火如荼，而在现实教学中却犹如鸡肋，存在诸多困境。首先，基于微课的翻转课堂案例研究以新授课为主，利用“自主学习任务单”指导学生进行课前预习。但目前中学生学习任务重，过重的微课预习任务，不仅会冲淡学生的学习积极性，也会削弱课堂的精彩生成。而针对复习课与微课的深度融合案例研究还比较少。其次，国内精品微课越来越多，却中看不中用，只有充分研究微课与实体课堂的深度融合，才能为老师的教和学生的学起到减负作用。最后，国内的微课资源库都比较零碎和单一，若在微课的设计中能体现连续性、进阶性和系统性，则能增强微课的生命力，真正意义上成为线上、线下的辅助课程。

（二）学习进阶和分层教学的一般模型

学习进阶是近几年美国科学教育改革中出现的新概念和研究热点。学习进阶的内涵概括为：学生关于某一知识及相关技能、能力、实践活动在一段时间内进步、发展的历程，表现为特定知识、技能和能力的潜在发展序列[2]。在中考化学复习阶段，一个核心考点需要很多知识储备，知识之间就存在着一定的进阶关系，从基础记背到灵活应用，特别是对于学困生，就需要搭建一个个台阶才能让知识落地生根。本课题研究中学习进阶的模型可表示为图1。

图1 学习进阶的一般模型

分层教学是教师根据学生现有的知识、能力水平和潜力倾向把学生科学地分成几组各自水平相近的群体并区别对待，这些群体在教师恰当的分层策略和相互作用中得到最好的发展和提高。在中考化学复习阶段，分层教学与微课的碰撞堪称最完美的邂逅。我校是南京市数字化校园示范校，平板教学是学校的特色项目，学生信息化素养高，微课使用的主客观条件都非常有利。本课题研究的“分层教学”从中考化学复习微课学习开始，由课外发现问题到课内分析交流问题、解决问题再到检测知识是否真的掌握，每一步都在落实分层教学，其基本操作流程如图2所示。

图2 分层教学的一般模型

二、典型课例

基于上述思考，本人申报的《个别化学习模式下中考化学复习微课的实践研究》获得南京市第九期个人课题立项。2017年5月，南京市个人课题研究区域推进会在我校成功举行，本人作为课题主持人代表，面向全市开设了一节课题研究展示课《中考计算专题复习》，这种“以研引教、以研领学、教而促研”形成的“教学研相长”得到了南京市化学教研员杨老师和其他专家、老师们的一致肯定。本文以此为典型课例来诠释如何基于“学习进阶”和“分层教学”开展初中化学复习微课的设计与实践。

（一）微课制作

基于“学习进阶”和“分层教学”设计的初中化学复习微课与传统意义上的微课有所区别，主要有以下特征。

1.全面性

中考复习是一个大综合，专题知识回顾覆盖面广，这就决定一个主题的微课是不止一节的。如何做到全面性，我们的抓手还是教材、课程标准和历年真题的研究。化学计算是指以化学知识与原理为核心和基础，蕴含着一定的数量关系，需要运用数学运算手段解决的化学问题。根据《义务教育化学课程标准（2011版）》[1]20-25的要求，化学计算的考查内容包括：利用相对原子质量、相对分子质量进行物质组成的简单计算；能看懂某些商品标签上标示的组成元素及其含量；认识质量守恒定律，能说明化学反应中的质量关系；能根据化学反应方程式进行简单的计算；认识定量研究对于化学科学发展的重大作用；能进行溶质质量分数的简单计算。虽对差量法、守恒法、极值法、平均值法等均不作具体要求，实际上，在南京及全国各地的中考试卷中也是有要求的。

2.系统性

中考的各个考点就像是一颗颗散落在两册教材中零散的珍珠，在总复习中需要把它们连起来串成串，让学生有一种系统的感觉。例如，有关物质化学式的计算，就可以把零散的知识点整合成一道题：

【判断正误】马来酸的化学式(C4H4O4)，相对原子质量C:12，H:1，O:16。

（1）马来酸属于有机高分子化合物

（2）马来酸由三种元素组成

（3）马来酸的相对分子质量为116g

（4）马来酸由4个碳原子、4个氢原子、4个氧原子构成

（5）一个马来酸分子中含有2个氢分子

（6）马来酸中碳、氢和氧三种元素的质量比为1:1:1

（7）马来酸中氢元素的质量分数最小

（8）116 g马来酸中碳元素的质量为48 g

（9）5%的马来酸溶液中氧元素的质量分数为2.76%

再如考查质量守恒定律的知识点时，就要将常见的饼状图、柱状图、表格、坐标轴等系统总结，归纳比较。

3.进阶性

从低水平到高水平的微课设计中，例题的选择也要注重连续性和进阶性，以一氧化碳还原氧化铜的计算进阶为例。

达成初级水平的例题：在实验室中用足量的一氧化碳加热还原80g氧化铜，最多得到单质铜的质量是多少？

这道例题的设置是要求A层学生能利用化学反应方程式进行简单计算，微课的讲解过程中也要求学生能根据铜元素守恒来进行计算。

达成中级水平的例题：在实验室中用CO还原CuO，固体产物可能有Cu2O（氧化亚铜，红色固体）、铜。当80g氧化铜全部变红时，生成的红色固体的质量可能是（ ）。

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

这道例题的设置是在A层学生能熟练掌握上一道例题的基础上进行拓展，学会结合极值法和元素守恒法来进行数据运算。

达成高级水平的例题：某小组同学探究CO还原CuO所得固体产物的成分。

【查阅资料】

CO还原CuO过程中，固体产物可能有Cu2O（氧化亚铜，红色固体）、铜。

【实验验证】

（1）实验过程

打开K，缓缓通入CO气体，一段时间后加热。当黑色固体全部变红后停止加热，继续通入CO气体直至玻璃管冷却。

（2）实验数据

【实验结论】

通过实验数据计算得出红色固体粉末为____________。

这道例题是压轴探究题中截取的部分题目，与上一道选择题有类似之处，但它需要学生从题目中找寻有用的数据进行分析，能力要求提升了档次。对于A层和B层的学生需要前面两道例题的铺垫才能解决他们无从下手的尴尬心理。

4.一致性

微课的学习就像是实体课堂的一个缩影，也需要体现教、学、评的一致性。以元素守恒和平均值法为例，精准的学习目标是教学评一致性的灵魂，通过本微课的学习，学生能深刻理解“在化学反应前后，元素的种类和质量不变”，能熟练应用平均值法的基本模型“当两种或两种以上物质混合时，不论以何种比例混合，总存在一个平均值x，若xA＞xB，则xA＞x＞xB”。学教一致性是指在目标指引下学生的学习和教师的教学间存在高度匹配，主要体现在以下两道例题的剖析。

例1 4.6 g某物质在空气中完全燃烧生成8.8 g二氧化碳和5.4 g水（只有这两种产物），正确的是( )

A.该物质一定含有碳元素和氢元素，可能含有氧元素

B.该物质一定含有碳元素、氢元素和氧元素

C.该物质中碳元素与氢元素的质量比为6∶1

D.该物质的分子中碳原子与氢原子的个数比为1∶3

例 2 某气体由 CH4、C2H2、C2H4中的一种或几种组成，取该气体样品在氧气中完全燃烧，测得生成的二氧化碳和水的质量比为22∶9，下列判断正确的是（ ）

A.该气体中一定含有C2H4

B.该气体中一定没有CH4

C.该气体中可能含有C2H2

D.该气体不可能同时含有CH4、C2H2、C2H4

例1是元素守恒法应用的典型，为例2做铺垫，例2则是重点学习平均值法。学评一致性是指学生的学习与对学生学习的评价存在高度匹配，由下面这道反馈练习承担评价的功能。

【反馈练习】CO还原Fe2O3的产物与温度有关，温度高生成单质铁，随着反应温度降低则会有FeO、Fe3O4生成。实验结束后，通过仪器测定固体中铁元素和氧元素的质量比为5∶2，据此推断其组成可能是( )

A.FeO B.Fe3O4、Fe2O3

C.FeO、Fe3O4D.Fe、FeO

（二）进阶学习

在进阶类微课制作完毕后，统一发送至家长QQ群，并配以自主学习任务单，规定微课学习任务的期限。《中考计算专题复习》的进阶学习流程如图3所示。

图3 进阶类微课个别化学习的一般模型

在上述学生的进阶学习过程中，实则已进行了分层教学中的个别化学习。A、B、C三种不同层次学生根据相关专题的掌握情况和空闲时间的分配在家自行完成进阶微课的学习，并完成自主学习任务单上的反馈练习，同时在反思栏目上描述自己的解题策略、掌握情况或遗留问题。

开课的班级化学是优势学科，仅有4名同学处于薄弱的A层，13名同学处于B层，20名同学处于C层。通过自主学习任务单的批阅，C层同学自觉性强，完成情况好，但知识点难度和评价反馈习题的挑战不小，B层次有11位同学在学有余力的情况下挑战C层次的微课学习，A层有2名同学挑战了B层次微课，仅有1名同学未能保质保量完成，还需要加强教师的个别辅导和家长的陪伴督促。

（三）分层教学

在实体课堂教学中，课堂教学的分层互动与能力目标的分层检测是互补进行的，教学流程如图4所示。

图4 分层教学中解决问题的一般模型

在交流问题的环节中，各组同学都能积极讨论，自行解决80%以上的问题，老师的从旁分类指导主要针对A层同学。在解决问题的过程中，各层次的同学都能明确疑难，与老师互动频繁，没有参与任务的同学都能安静完成检测试题。整个过程高效有序，课堂容量之大赢得了听课老师们的一致点赞！

三、研究思考

专家对展示课的点评给予课题的研究进一步指明了方向。目前，课题的研究已过大半，除了计算专题复习外，已开发出框图推断题、溶解度曲线/数据表、元素周期表、工艺流程题、除杂题、科学探究题等重点题型的系列进阶微课，同时重点单元也开发了核心知识点的复习微课。在两届学生的实际应用中，根据自身的教学经验和变化的班级学情，不断摸爬滚打，中考化学复习微课不仅弥补了课时不足，提升了复习效率，也注重分层真正落实了因材施教。复习阶段的进阶微课学习，能留给学生充足的时间来开展个别化学习，一个专题用一节课来进行汇总问题、分析问题和解决问题，课堂的检测在批阅后大部分同学基本都没有问题，少部分同学通过单独辅导就能弥补。当然，课题的深入研究也给后续的微课教学指明了方向。在学生个别化学习微课的过程中，必须要借力家校合作，特别是A层的学生，要定期与家长、学生展开各种沟通与交流，对家长的交代一定要明确，发动家长的陪伴和监督作用，避免学生在学习过程中贪恋网络，浪费学习时间。在中考化学复习阶段伊始，要通过课堂观察、个别访谈、学生反馈、考试分析等方法，调查和了解不同层次学生存在的知识盲点，并且根据考试成绩实行A、B、C三个层次的滚动式竞争，调动起学生的学习积极性。同时以调查问卷的形式了解任教班级学生对微课的认识程度以及学生基于自身发展所期待的微课内容，真正为每一个学生的个性化发展搭建舞台。