对分课堂教学模式在高校化学理论性知识教学中的应用

阮家鹏 邬荣 程花蕾 陈强

摘要：新时代教育背景下以“学生”为中心的课堂教学逐渐被人们所呼应，但高中化学理论性知识因其本身“抽象晦涩”等特点在实际教学中往往会造成学生“接受学习”“机械学习”的学习状态，同时也会给教师的课堂教学带来一系列的难题。对分课堂作为一种新型教学模式，在化学理论性知识教学的实践应用中，以其本身的优势和特点改善了传统教学下学生被动接受知识的现状，促进了化学理论性知识的教与学。

关键词：化学理论性知识；教与学；对分课堂

中图分类号：G420文献标识码：A文章编号：1006-3315（2021）6-178-002

在实际教学中化学理论性知识因抽象晦涩、编排零散、理论联系实际不足等特点[1]，教师往往先平铺直叙地告知学生原理，再通过例题讲解强化训练后进行记忆，忽略了学生已有的认知与体验[2]。长期枯燥的学习使学生很难保持长时间的高度注意与学习兴趣，造成“游离学习”、“机械学习”的状态。对分课堂的提出对解决该问题提供了有效途径，其以多环节的课堂活动、多方面的学习途径、学生较高的课堂参与度对化学理论性知识教与学起着较大的促进作用。经过研究与实践，对分课堂在化学理论性知识教学中的应用取得较好的教学成果。

一、设计思路

1.对分课堂：2014年复旦大学张学新教授提出了一种新型教学模式——对分课堂，其在形式上将课堂时间划分为教师讲授和学生讨论两部分（各部分所占时间可根据实际情况自由调整）并在二者之间引入心理学中的内化吸收环节，故在实际运用中具有三个环节：讲授、内化吸收、讨论（因此也称PADclass）该模式融合了传统讲授式教学和讨论式课堂，是一种“先教后学”的模式[3]。

2.思路与创新：本研究旨在为教师提供一个有效、有趣的教学方式，帮助学生轻松且高效地理解并掌握化学理论性知识、促进教师角色由“教书匠”向“引路人”转变。同时顺应新时代背景下的学科理念，以当堂对分的形式结合化学学科观念对选修四第一章第一节“化学反应与能量”展开教学设计。

二、内容与学情分析

化学理论性知识是化学知识的精髓，学生通过学习化学理论性知识能够从本质上认识物质的结构与性质、内在联系与变化规律[4]。本节内容为热化学的基础知识，学生在学习中可以充分感受到变化观、能量观、平衡观。本节知识的学习为学生解决各种热效应的测量和计算问题提供了工具并为后续热化学的学习奠定了基础。在必修二的学习中学生对化学能与热能的知识、化学键与化学反应中能量变化的关系、化学能与热能的相互转化有了一定的掌握，本节学习是在学生原有认知基础上的升华与扩展。

三、对分课堂模式下人教版《化学反应原理》“化学反应与能量”教学设计

1.讲授环节：精讲留白

环节一：导入新课（运用直观形象，创设真实情景）

农场牛粪放热气、“鬼火”现象、发动机工作后发烫的现象说明了什么？（化学反应伴随着能量的变化）

如何能感觉到化学反应中能量的变化呢？（触觉感知——热）

化学反应一定伴随能量变化、能量变化可通过热来感知那化学反应一定会伴随着吸热或放热？（体系热量升高反应吸热、热量降低反应放热）

设计意图：通过三个问题建立起化学反应-能量变化-热能变化的关系，在复习必修二化学反应与能量的基础上帮助学生理解化学反应与热量变化的联系。环节二：新课讲授

（1）焓变、反应热

用数学上正负数的判定依据来类比？H作为化学反应的吸、放热的判定依据：如某一大于零的数我们称之为正数，小于零的数我们称之为负数。热化学上我们用？H——反应物与生成物的焓差值即焓变来判断一个反应为吸热还是放热。（引出反应热、焓变及其单位）

从微观上来看，化学反应伴随着反应物分子“解体”与生成物分子的“重组”，反应物分子“解体”过程会伴随着化学键的断裂，为支撑该过程的进行则需要吸收能量。生成物分子的“重组”会伴随着新化学键的形成，因需达到能量较低的稳定状态，故该过程会释放能量。以1molH2与1molCl2反应生成2molHCl为例，反应物1molH分子中化学键断裂时需吸收436KJ的能量、1molCl分子中化学键断裂时需吸收243KJ，而2molHCl分子中化学键形成时需要释放862KJ能量，则该反应的？H=-183KJ/mol该反应放热。若生成物分子成键所释放的能量大于反应物分子键断裂所释放的能量则反应的？H<0反应为放热反应。

设计意图：该环节重点在于帮助学生理解焓变，学生在必修二已经学习过化学键与化学反应中能量变化的关系，焓变是选修四新增内容，通过类比法来帮助学生理解焓变在热化学中的意义。？H作为反应吸、放热的判据是本节内容的重点之一，通过微观辨析与案例讲解可以帮助学生从本质上理解焓变的同时感受到变化观与能量观。

（2）热化学方程式

以H2（g）+1/2O2（g）=H20（g）？H=-241.8KJ/mol、2H2（g）+O2（g）=2H20（g）？H=-483.6KJ/mol与H2（g）+1/2O2（g）= H2O（l），？H=-285.8KJ/mol为例总结出热化学反应方程式的书写规则口诀：“反应方程为主要，条件不标状态标。反应焓变有正负，单位切记莫要糊”每句对应一个要素：化学反应方程式、物质状态、？H数值与单位。

设计意图：通过对上述三例的归纳可得热化学反应方程式的“四要素”让学生掌握最主要的内容-热化学反应方程式的书写，但化学反应方程式与热化学反应方程式的比较、生成物状态导致？H数值的变化以及计量系数扩大与？H变化的关系，此处留白但要提出疑问。意在让学生“顺藤摸瓜”在讨论环節将课堂还给学生，通过讨论来归纳总结出这些问题的答案，对这三个疑问学生均可利用已经学习过的知识以及对本节课已讲过内容的探究分析得出答案。

（3）中和反应反应热的测定

首先要对本实验的实验原理、实验步骤与注意事项（有效的保温与绝热措施、酸碱的完全中和、数据的准确处理与计算）进行讲授，之后让学生小组进行实验探究，小组内部成员分工实验操作员、实验记录员、数据处理计算员。完成后在讨论环节进行小组间的数据分享、误差分析与实验心得。

2.内化吸收环节（归纳整理、准备讨论）

预留5分钟左右的時间让学生自己对本节内容的知识框架和核心知识做一个梳理-吸热、放热反应的实质与判据、热化学反应方程式的书写、燃烧热的简单计算与测定，并将自己的学习问题、学习心得记录下来，在讨论环节进行求助、解答与分享。

3.讨论环节（合作交流、求助分享）

首先以小组为单位对讲授环节的三处“留白”进行讨论，讨论后归纳整理出上述三个疑问的正确结论（教师需在该过程中进行适当引导）：第一，热化学反应方程式与化学反应方程式的比较结果见表1.1。第二，生成物状态的变化会引起能量的变化，某一反应生成物状态的不同会导致反应？H数值的不同。第三，计量系数的扩大倍数与？H数值的扩大倍数成相同倍数。在解决完讲授环节的“留白”之后小组成员之间互相解答各自的疑问，无法解答的问题最后在全班展开讨论。小组之间、小组成员之间互相交流想法，从多角度对问题进行解答。（如对热化学反应方程式的口诀有其他更好的想法、对吸热、放热反应实质的理解有更好的例子、对中和热的测定实验有较深的实验心得等）教师需把控讨论的内容和进程并在最后引导学生做出总结。

四、教学反思

对分课堂所提倡的教育理念可概括为学生为本、责权对分、减负增趣。上述教学设计意在提升学生课堂参与度的同时培养他们自主分析、合作交流的能力、激发他们的开放性思维。从整体教学效果来看，学生首先对本节内容的核心知识掌握程度是非常好的，也给学生更多自主探索的空间，让学生在自主探索出课堂上的“留白”同时在讨论环节获得来自多方向对于问题的理解与感悟，符合“责权对分”的理念。另一方面，将课堂交给学生的措施在改变一味的“接受知识”、转变学生学习方式上均有较好的效果。基于对分课堂的化学理论性知识的教学，更关注学生的个人学习习惯和学习情况，真正以学生为主体并对学生各方面能力的培养都有较大的帮助。需要注意的是，该模式下教师要始终做好引导，在时间和内容对各个环节都要做好把控，以防止课堂教学进度延托以及内容跑偏等问题。

*基金项目：2018年宝鸡文理学院第十三批校级研究生教育教学改革研究项目（YJ18JGZD04），2019年宝鸡文理学院第十四批校级教学改革研究立项项目（19JGYB46）

参考文献：

[1]岳波.对高中化学教材理论知识编写的几点建议[J]化学教育，2000（12）：6-11

[2]杜林存.“素养为本”视角下化学理论性知识教学实践与思考——以“化学反应的方向”教学为例[J]化学教与学，2019（06）：31-33

[3]张学新.对分课堂：中国教育的新智慧[M]北京：科学出版社，2016：4.

[4]孔耀.浅谈基于“概念形成策略”的高中化学理论性知识教学——以人教版《有机化学基础》“烷烃的命名”为例[J]化学教与学，2018（07）：43-45