高中化学课堂教学设计要素分析与启示

摘 要：区域高中化学学科调研发现，当前部分教师的课堂上存在着预设远大于生成、学习尚未真实发生、教学唯习题现象严重等问题。以区域高中化学优质课“杜康酿酒话乙醇”的教学设计分析为例，高中化学课堂围绕教学设计的各要素，包括学情分析、目标设计、教学任务设计、教学情境设计、引发高阶思维的问题设计等进行探索，以此实现教学目标和构建有效教学。

关键词：高中化学;课堂教学;设计要素

一、化学课堂教学设计存在的问题探析

区域学科调研发现，当前部分高中化学课堂教学设计存在以下问题：

1预设远大于生成

当前许多教师开始注重“有效教学”，在教学中，努力采取各种教学措施以达成教学目标。从“教”的层面分析，教学内容科学、合理，教学环节清晰、完整，形式丰富、多样，教学似乎是有效的。但从“学”的层面观察，很多教师对学的过程重视不够，在生成性问题的处理上积极性不高。部分高中化学课堂上，教学预设远大于生成。

2学习未真实发生

课改推进到了今天，教师基本上认同“学生是课堂教学的主体”这一理念，但在课堂上却很难真正“以学生为中心”。部分教师以“时间紧、任务重”为由，总是想方设法把学生的思维纳入教师的思维轨道之中，从而导致学生“被主体”。可见，在部分高中化学课堂上，学习尚未真实发生。

3唯习题现象严重

高考“指挥棒”下，教师乐于研究命题趋势、必考知识点、热点试题等，而对于学生的思维方式、理解能力、阅读审题、表达水平等缺少关注。这种认知误区造就了“唯习题至上”的应试战术，由此引起的恶性循环导致学生对化学课失去热情与兴趣。

二、高中化学课堂教学的设计要素

现代教学设计把学习系统的设计作为重点，学生是学习系统的主体，着眼于学生的学习，注重课堂教学设计，把解决教师如何引导学生学好的问题作为工作规范。课堂是课程实施的主阵地，高中化学课堂教学设计在构建有效教学方面具有指导意义。课堂教学设计指的是针对某节课或某个具体问题进行的教学设计行为，这是教师发挥自身专业特长的教学再创造过程，是课程与教师的教学理念即将产生的课堂教学行为的一种最直接、最具体的呈现方式。大量案例证明，教师课堂教学设计水平的高低与其教学质量的高低正相关。教学设计的对象包括教学目标、教学内容、教学任务、学情基础等，是诸多要素构成的系统。

本文以区域高中化学优质课“杜康酿酒话乙醇”的教学设计分析为例，从设计教学的角度出发，主要参照迪科-凯利模型[1]，立足高中化学课堂，围绕教学设计的各要素，包括学情分析、目标设计、教学任务设计、教学情境设计、引发高阶思维的问题设计等进行探索，挖掘达到课程标准要求的教学设计途径以及如何在实践中操作等（如图1）。

1高中化学课堂教学设计中的学情分析

根据史密斯和雷根（P. L. Smith & T. J. Regan）的观点，教学设计中的学习者是目标受众或目标人群，设计者对目标受众进行考虑是一个很关键的问题。[2]《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》明确提出：“创新人才培养模式，要关注学生不同特点和个性差异。学情分析是对学习起点能力的分析，是教师组织教学活动的重要依据。”

在中国知网“CNKI中小学数字图书馆”中采用标准检索，以“学情分析”为关键词进行检索，不考虑2019年，得到2005-2018年间有关学情分析的文章共416篇。过去的十几年间，2005—2010年相关文献比较少。自2011年起，与学情分析相关的文献数量呈逐年上升趋势，且上升幅度特别大，说明越来越多的人认识到了学情分析的重要性，對于学情分析的研究越来越多。从文献的类别上可以发现，期刊文章的比例相当大，且大多都是一线教师发表的，说明学情分析在实际教学中具有很强的实践意义。

高中生化学学习困难的成因中很重要的一点是起点知识缺陷。在教学实践中，若缺少对化学教学对象的深入调查研究，学情调研分析工作就无法落到实处。对不同的教学对象、内容而言，教学起点有差异。但总体而言，教学的起点应从学生的起始状态出发，即清楚他们已具备的能力、已有认知基础及生活经验。

“杜康酿酒话乙醇”一课的学情分析如下：

本班学生的学习基础和能力相对薄弱，但他们对化学学习充满热情，课堂上认真听讲，认真记笔记，并养成了积极参与课堂讨论、团队互助学习的习惯。

另外，乙醇是学生生活中经常接触到的物质，因此学生会产生一种自然的探究欲望和学习兴趣。学生已经认识了甲烷、乙烯、苯等几种烃类代表物的分子组成、结构特征、主要化学性质及应用，并学会比较各种烃在组成、结构、性质上的差异，初步了解有机基团与性质的关系。因此，对于官能团的学习有一定的基础。

基于以上分析，本节课将设计小组合作的实验探究活动。教学设计就是将教师的教、学生的学和教材内容有机结合的过程，教学设计的最终目的就是有效促进学生的学习，因此学生的学是首要的，而要促进学生的学习，课前全面（分层、多维度）、科学（有依据、有数据）分析学生状态至关重要。高中化学课堂教学设计的学情分析需关注以下几个方面：学生知识与技能的储备，学生的认知能力与水平，学生的学习情感，学生的学习障碍分析，学生的学习条件。

2统帅高中化学课堂教学的目标设计

教学目标在方向上对学与教的活动设计起指导作用，并为教学评价提供依据。确定课堂教学目标，不仅有助于教师明确教学目标与课程标准的衔接关系，从而明确课程与教学设计的方向，而且还有助于学习内容和学习活动的选择与组织，并可作为教学实施的依据和学习评价的准则，从而提高教学的效果和效率。课堂教学目标微观具体，它是课堂教学活动后学生预期达到的结果或标准，是对学习者学习以后“知道或能做什么”的一种明确的具体表述。

“杜康酿酒话乙醇”一课的教学目标表述如下：

知道乙醇的物理性质和用途，理解乙醇的分子结构和化学性质。

通过推测乙醇分子结构的探究活动，感受利用定量研究、核磁共振技术探究有机物分子结构的方法及过程。

通过归纳乙醇发生化学反应时的断键方式，强化官能团决定有机物性质的学科观念;通过酒驾检测的原理演示及讨论，感悟养成良好的生活方式、增强社会责任意识的重要性。

课堂教学目标的表述应包括以下四个方面：谁学（主体），学到什么（学习结果），怎么学（学习条件），学到什么程度（学习程度）。教学目标体系中，位于上层的教学目标需要具备一定的包容性，不能过于分散，不需要规定学习的内容与条件。但位于下层的、课堂层面的教学目标，则非常具体地指导教师的教学，需要规定学习的内容和条件。

3基于目标与学情的高中化学课堂教学任务设计

基于教学目标进行教学活动设计，指教师在教学目标的指导下，分析学习材料，营造学习环境，确定学习方法，调动学生已有的学习策略，指导学生开展学习活动并搜集学生学习信息，最后反馈给学生的全过程。

教师在进行任务设计时，需要根据教学目标对流程进行充分的预设，将一项复杂的任务分解成一系列子任务。同时，根据学生的特点，相应地调整学习的进程，建立个性化的课堂教学任务。

“杜康酿酒话乙醇”一课的任务设计如下：

任务设计的制作，能让教师了解课堂教学活动的概貌、理念及具体要求。可以很好地引导设计者思考课堂教学的内容及其逻辑线索，思考与学习目标相匹配的教与学活动的设计，思考各活动中高中生的学习障碍及教师运用的策略，可以帮助教师提高教学设计能力。

4指向核心素养的高中化学课堂教学情境设计

新课程改革的主旋律是发展学生核心素养，高中化学学科核心素养是学生发展核心素养的重要组成部分，2017年版高中化学课程标准的学业水平命题建议中，强调命题必须坚持以必备的化学学科知识为解决问题的工具，以核心素养为测试宗旨。在这样一个改革的大背景下，高中化学教学应以化学学科必备知识为载体，在全面理解并掌握知识的过程中，发展化学学科能力，强调学科本质与思想方法，同时突出育人导向，关注知识内容与化学学科核心素养的融合。

化学学科核心素养包括“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”“科学精神与社会责任”五个方面。

如图2所示，“杜康酿酒话乙醇”一课的情境设计如下：

情境设计目标：指向“证据推理与模型认知”“科学态度与社会责任”等核心素养。

驱动情境：酒驾检测。

本节课尝试从生活中的酒驾检测开始，在真实的情境中引入，围绕“组成结构→性质→用途”这一学科观念设计了多个活动，培养学生化学学科核心素养。

通过模型搭建、定量研究、了解核磁氢谱谱图，推测有机物的分子结构，了解推断有机物分子结构的一般方法，培养“证据推理与模型认知”的学科素养。

通过动手实验“乙醇的催化氧化”观察现象，探析微观原理，用符号表征反应原理，培养“宏观辨识与微观探析”素养。

通过分析酒驾检测的原理，认识乙醇、乙醛对人体的影响，感悟养成良好的生活方式、增强社会责任意识的重要性，培养“科学态度与社会责任”素养。

最后，突出从烃到烃的衍生物的结构变化，强调正是结构的变化引起了性质的差异。通过归纳“乙醇发生反应时断键方式”，进一步理解化学反应的实质，强调官能团与性质的关系，培养“结构观”，掌握烃的衍生物的一般学习方法。

基于核心素养进行任务设计，呈现教学目标，就要求教师营造恰当的情境，这些情境包括真实性情境、问题性情境、虚拟性情境。这些任务情境不一定是完全物理意义上真实的情境，而是指向教学目标，能够促使学习活动发生，保证教学目标达成的类似于真实环境的学习情境。

5引发高阶思维的高中化学课堂教学问题设计

学生学习的过程是解决问题的过程，也是学习怎样解决问题的过程，而教学设计本意就在于将知识和方法在实践中加以应用。教师努力创设促进高阶思维能力的环境[3]，在教学中应时时注意抓住化学思维能力结构的内在联系设计问题，使每一个问题都能落在思维能力结构的交集点上，从而才能将知识点落到实处，使学生的高阶思维能力得到更好的发展。

“杜康酿酒话乙醇”一课的问题设计如下：

教学片段：通过定量分析，确定乙醇的分子结构。

引入：乙醇的真实结构是哪一种？科学家试图从性质出发推导出乙醇的结构，以下信息对你了解乙醇的结构是否有帮助？

演示：乙醇与钠反应的实验视频。

问题：根据视频中的信息，推测产物是什么？

回答：由生成的气体具有可燃性，燃烧产物有小水珠，不能使石灰水浑浊，推测产物是氢气。

小组讨论：产生的氢气来源于乙醇中的氢原子。分析两种结构，若1mol乙醇与足量的钠发生反应，产生氢气的量分别可能是多少？

实验数据：记录一组不同量的乙醇与足量的钠反应所产生氢气的量。

小结：分析定量实验数据，确定乙醇的分子结构为A型。标注乙醇分子在反应中可能的断键位置。

书写化学反应方程式：乙醇与钠反应：2CH3CH2OH+2Na→H2↑+2CH3CH2ONa，反应断图3中的①处键，发生取代反应，生成乙醇钠。

设计高中化学相关问题，实际是属于思维能力结构在具体知识点的展现过程，同时也只能充分运用思维能力结构去指导问题的变式，才能使所变形式更具有意义，更为丰富多彩，更贴近学生思维能力培养的需求。因此，在教学过程中，教师应注意针对不同的知识点内容，把握住变式问题的设计原则。只有这样，教师在组织教学时，才可能设计出具有针对性的教学问题，才能对能力層次所达到的目标有清晰的认识，才能真正做到有的放矢。

三、高中化学优质课课堂教学设计的启示

总而言之，优质课要素很多，其中最关键的就是教学设计。

1学情分析奠定基础

教学设计是将教师的教、学生的学和教材内容有机结合的过程，教学设计的最终目的就是有效促进学生的学习，因此学生的学是首要的，而要促进学生的学习，课前全面、科学地分析学生各方面的状态至关重要。

2目标设计统帅教学

确定课堂教学目标，不仅有助于教师明确教学目标与课程标准的衔接关系，从而明确课程与教学设计的方向，而且还有助于学习内容和学习活动的选择与组织，并可作为教学实施的依据和学习评价的准则，从而提高教学的效果和效率。

3任务设计全面系统

任务设计作为沟通学习理论与教师教学行为的桥梁，是促使教师依据学生学习的过程和条件进行教学设计，使教学活动成为促进学生学习最关键的步骤。只有對某个教学内容或任务的教学起点、终点、条件等了然于胸，才有可能站在较高的思想层面上，基于教学目标及学情分析，完成任务设计。

4情境设计指向素养

指向核心素养的情境设计，是一个优化的、充满情感和理智的教学情境，是激励学生主动参与学习的根本保证。创设指向核心素养的教学情境，有利于学生对所学内容的主题意义进行理解，有助于学生已有的知识与新知识产生联结，有助于促进学生进行思维联想，有助于发展学生的高阶知识，对其知识进行重组与改造。

5问题设计引发思维

教学问题设计是培养学生化学思维能力的前提条件，在教学中应时时注意化学思维能力结构的内在联系，设计教学问题时，使每一个问题都能落在思维能力结构的交集点上，从而才能使知识点落到实处，使学生的化学思维能力得到更好的发展。

综上，全面系统的课堂教学设计有利于在规定的教学时空内实现教学效果的最优化，但这并不是说教学设计可以解决化学课堂教学过程中的所有问题。实际的教学过程是一个复杂的、动态的活动过程，一定会有不少即时生成的新问题，构成生成性的教学资源。这就需要教师在教学设计方案的指导下灵活应变，积极创新，以自己的实践经验对实际课堂教学活动进行适当调整，以弥补教学设计方案本身的局限或不足。

参考文献：

[1] 叶佩玉. 中学化学教学设计[M]. 上海：上海教育出版社， 2016.

[2] 方亚军. 陶行知眼中的学习者分析及其局限性[J]. 教书育人（高教论坛）， 2017，（10）.

[3] 席云芳. 基于学生高阶思维发展的高中化学教学初探[J]. 现代基础教育研究， 2014，（4）：105-108.