UbD模式在高中有机化学教学中的实践探究 论文

UbD模式在高中有机化学教学中的实践探究摘要：高中有机化学是教学的重点，与现实生活的联系较为紧密。学生很难对有

机化学提起兴趣，教学质量会有所下降。为此，化学教师应当采取一些新颖的教学模式提高学生的学习主动性及学习兴趣。UbD模式起源美国，遵循“理解为先”的教育理念，

用逆向教学三个阶段完成课程教学设计，并以六个维度对学生理解能力做评估。本研究将UbD模式用在高中有机化学教学之中，选择了其中一节课进行教学设计，从而验证

该模式的有效性及可行性。研究结果证实，该模式能够改善高中有机化学教学现状，提高学生的学习积极性，为其他学科教学策略的制定也提供了一定的参考及借鉴。

关键词：

UbD

模式；高中有机化学；教学引言：

UbD

模式的教学设计理念倡导“以终为始”，采取逆向思维，能够解决

教师过于关注活动及灌输内容过多的问题。美国ASCD

协会曾出版10余本相关书籍用于宣传UbD模式，该模式经过教学实践验证也被视为最适合教师实施教学设计的最佳

模式之一[1]。在人教版高中有机化学教学中，有部分学生感觉学习知识生涩难懂，这主要是因为教师教学时按照教材编排顺序教学，使得教学知识点零碎化，学生学习时只能

做表层知识的理解。为了应对这一问题，将选择实际课程为例，探究高中有机化学教学中应用UbD模式的路径及方法，以此促进学生对学习知识的深层次理解。

一、UbD模式的高中有机化学教学设计概述1．概念界定

UbD模式起源于美国，英文全称是UnderstandingbyDesign，被译成“理解为先的[1]

教学设计”。由于该模式的思维是逆向出发的，故也被称作逆向设计模式，直接指向学习目标。与传统教学设计相区别的是，UbD模式先确定预期结果，再确定合适评估证

据，最后设计学习体验与教学。两者的区别见图1所示。传统教学设计流程

确定目标基于UbD模式的教学设计流

确定预期结果组织教学

确定合适评估证据1评价教学

设计学习体验与教学2

图1UbD模式与传统教学模式的操作流程对比图2．有机化学教学设计

有机化学发展与人们的生活息息相关，涉及到工业、农业、医学、生物学等多个领域。高中有机化学的知识点繁杂，不同物质之间有较多内在联系，且有机物发生化学反应存

在规律性，学生很难去记忆。高中有机化学包括烃类、醇、羧酸、酯等，会考察有机物[2]

结构、性质及应用的知识，特别是各官能团的性质与结构。而教与学的真正关系是为了促进学生的学习，故教学设计质量会影响到教学效果。若在此课程中应用UbD模式，

既能够让教师拟定合理的教学目标，也能够让学生掌握更全面的知识要点。学生的化学核心素养及学习能力均能得到提高。

二、UbD模式在高中有机化学基础教学中的实践分析本研究以人教版高中化学必修

2第7章第3节《乙醇与乙酸》为例，通过

UbD模

式做教学设计，将设计内容应用在教学实践之中。之所以选择这一课程，出于两点考虑：一是人教版是全国使用最广的教科书，书中内容更具基础性，渗透了化学学科五大核心

素养，对学生的成长有很大帮助；二是该课程涉及到有机化学内容，这是高考中常见的考点内容。现基于UbD模式提出高中有机化学基础教学的实践策略。

1．第1阶段——确定预期结果

在本课程中确定的教学目标内容为乙醇、乙酸的相关知识点，化学学科核心素养为宏观辨识与微观探析、科学探究与创新意识。宏观辨识与微观探析重在分析官能团的性

质及检验方式，科学探究与创新意识是让学生学会用类比方式了解醇、羧酸、酯的性质及特征。具体课时教学设计见表1所示。

表

1

课时教学设计框架（阶段

1）1341.了解乙醇、乙酸的物理性质、化学性质、分子结构

.了解官能团性质及检验方式明确的目标

.了解有机反应类型、规律以及反应与结构的关系.了解有机物对人们生活的意义与价值

.学生如何去判断乙学生会理解

醇、乙酸的不同.学生如何了解有机

反应与有机物组成结1.了解乙醇、乙酸的

不同需要思考的基本问题

预期理解22.官能团性质与结构

22

构的关系3.不同物质与有机反

应类型的关系4.设计出有机合成的

方法3.学生理解乙醇、乙

酸与活泼金属反应所培养的技能

4.如何设计乙酸和乙

醇酯化反应实验学生的收获

学生将会了解学生将会掌握

123.有机物的分类：醇、酯、醛

.羟基、醇脱氢（羟基上的）的性质与结构1.根据不同的官能团判断有机物性质、种类

2.通过有机化学知识分析生活现象及问题.有机反应类型：氧化反应、可逆反应、取代3.学习典型物质能够推出另一种物质

反应、酯化反应4.可设计出有机合成的路线

45.有机合成的官能团引入、消除、保护

5.设计出乙醇、乙酸的实验方案，用实验来验.乙醇、乙酸在生活中的作用及有机合成的意证猜想

6.了解有机合成对人们生活中的作用及价值义2．第2阶段——确定评估证据

在第1阶段中拟定明确的目标，第2阶段则下达了两个任务。第一个任务是要求学生完成乙酸化学性质的探究实验，且通过实验报告方式展现，让教师对学生操作实验的

过程情况、化学用语表达情况有所了解。第二个任务是让学生对最近发生的美国利安德巴塞尔化学公司乙酸泄漏事件提出解决方案，让学生能够对知识点做到融会贯通。此外，

在课堂教学时还会随机对学生进行提问，提问的内容为醇、羧酸、酯的性质及特征。现以理解六侧面理论作为评估证据的衡量方法，具体见表2所示。

表

2

课时教学设计框架（阶段

2）理解侧面

解释评估证据

1.乙醇、乙酸结构与性质

2.羟基、羧基的结构简式3456.羧酸和酯的定义、结构和性质

.根据乙醇的性质得出烃衍生物的概念.根据乙酸性质得出羧酸的概念

阐明应用

.能够写出乙醇、乙酸与活泼金属的反应方程式7.能写出醇与羧酸的反应方程式

89.能够写出酯的水解反应方程式

.阐述酸脱羟基、醇脱氢的概念洞察

10.酯化反应与水解反应的情况111.乙醇燃烧、直接氧化、催化氧化均为氧化反应，但产物不同的原因

2.完成“乙酸化学性质的探究实验”，培养学生动手能力、探究能力神入

自知13.对美国利安德巴塞尔化学公司乙酸泄漏事件提出解决办法，向学生们科

普有机物的使用方式，并提醒学生规范、谨慎操作，注意安全。14.自评“乙酸化学性质的探究实验”

32

115.自评乙酸泄漏事件解决方案

6.检验及反思学习成果3．第3阶段——设计学习体验

1）新课导入（在新课开始前先导入问题：“疫情期间用酒精消毒，同学们知道是什么原因吗？”

酒精能够消毒在于酒精能够让细菌蛋白脱水，但酒精的浓度需在75%才有很好的效果。酒精属于有机化合物的一种，学名为乙醇，分子式为

C

H

O。除了酒精之外，我们

26还常用过氧乙酸（分子式：CHCOOOH）消毒剂进行消毒，这是用乙酸（分子式

3CHCOOH）与过氧化氢在酸的催化下制成的。今天我们就来聊一聊生活中常见的乙醇

3与乙酸。

（2）传授新知

乙醇可以氧化为乙醛，再氧化为乙酸。乙酸即食醋中的醋酸，属于羧酸的一类。设计的意图是为了不仅让学生了解乙醇、乙酸，还能了解醇类物质、羧酸物质的知识。

问题一：乙醇的组成与结构让学生观察乙醇分子结构，了解羟基的结构简式。

问题二：乙酸的组成与结构让学生观察乙酸分子结构，了解羧基的结构简式。

问题三：醇的化学性质与羧酸的化学性质【【思考一】：除了乙醇，我们学到的哪些物质中也有羟基？

思考二】：水与乙醇均含有羟基，两者的化学性质是否相同。水能与钠发生反应，乙醇也可以吗？

【【【【思考三】：乙酸的酸性程度？

科学探究一】乙醇与酸性重铬酸钾、酸性高锰酸钾发生反应，会形成乙酸。科学探究二】设计实验探究乙酸的酸性，比较乙酸与碳酸的酸性强弱。

科学探究三】乙酸的酯化反应。在做菜时加入少许酒与醋，会使得菜散发香味，这种香味便是酯类物质。向学生提问，酯化反应过程中乙酸、乙醇有哪些断键方式，阐述酸

脱羟基、醇脱氢的概念，并解释这是可逆反应，反应速度慢，需加入催化剂。【练习】要求学生回答出羟基与醇脱氢（羟基上的）的性质与结构、有机反应类型；有

机合成的官能团结构简式及乙醇、乙酸在生活中的作用及有机合成的意义。问题四：酯的水解

42

酯的水解属于可逆反应，乙酸与乙醇脱水生成了乙酸乙酯与水，乙酸乙酯加水分解又会生成乙酸、乙醇，即酯基加水成为羟基、羧基。

（3）课后作业

①展示美国利安德巴塞尔化学公司乙酸泄漏事件，要求学生提出解决方案；

②③④试管中分别装有乙酸、乙醇，如何进行分辨和区分；

考察学生对官能团结构简式、化学方程式的书写能力；引导学生搜集并整理生活中的常见有机物，构建醇的转化关系图。

三、UbD模式在高中有机化学基础教学中的教学效果评估在完成教学设计之后，将对学校中一个班级的学生进行授课，授课期间请2名教师

随堂听课，填写课堂教学意见。同时以课堂录像观察来了解学生的学习状态。1．课堂证据情况

在实验之后将对学生的学习效果进行评估，了解UbD模式教学的优势点及教学价值，现以UbD模式的“理解六侧面”做具体评估。

“解释”侧面重在考察学生对课本基本知识的理解与认知。学生能够回答出乙醇、

乙酸、羟基、羧基、羧酸和酯的结构与性质，能对这两种物质做区分。在实际观察中了解到，班级学生们均能独立完成，一些理解能力偏弱的学生在得到进一步的指导后也能

够独立完成。“阐明”侧面重在探究学生的思维能力。在教师的引导下，大多数学生能够完成知

识表述。虽然有些学生在实际操作时出现失误，但自主动手能力得到很大的提高，学生们彼此交流，也迸发出一些新的见解与灵感。

“应用”侧面重在锻炼学生的科学思维及化学观念。多数学生能够写出乙醇、乙酸

与活泼金属的反应方程式及酯的水解反应方程式，也能够回答出“在炒菜中放酒放醋为什么会散发香味”的原因。当学生对知识要点的理解更为透彻之后再进行不断练习，将

能够识别并结局生活中更多的困惑问题。“洞察”侧面锻炼学生的科学态度。学习能力较强的学生会发现知识规律、内涵，

将知识内化为自己的东西，并对实验设计做出改进。而学习能力偏弱的学生难以挖掘出知识本质，但通过教师的积极培养会逐渐能够发现事物本质，对化学实验有了自己独到

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的见解。神入”侧面锻炼学生的科学态度。在“乙酸化学性质的探究实验”中会培养学生

“动手能力、探究能力，在解答乙酸泄漏事件中会让学生了解有机物的使用方式，也普及

了有机化学的知识要点。“自知”侧面为理解最高层次，是学生概括和总结所学知识点的过程。要求学生做

出自我反省，客观评价自己的学习表现。学生在课下应当留有时间做出自我检查，填写检测试卷并提交一份课后报告。为了保证探究实验的有效，学生应做好课前预习、课堂

讨论、课后分享补充，了解有机物的物理性质及化学性质。另外，学生还应与同学们多沟通，多听取同学们的意见。

2．“乙酸化学性质的探究实验”完成情况

大多数学生在解答实验题时容易丢分，故在平时教学中应加强这一方面的训练。实验结束之后回收的实验报告内容均达到了规定标准，学生们书写化学格式及内容也非

常规范。但仍有一些学生没有很好的运用化学用语，在观察实验现象时不够仔细，描述的实验现象不全面。虽然教学环节耗时较长，但是学生能够积极主动的参与到课堂学习

中来，学生的化学思维得到强化，对于实验注意事项、实验结论也有了更为深刻的印象。通过实验报告也能够看出每个学生掌握情况，便于今后的因材施教。

3．乙酸泄漏事件解决方案完成情况

乙酸泄漏事件在我们生活中常常会发生，而布置这一事件的解决方案便是引导广大学生用所学知识来解决生活问题，达到活学活用。在解决这一事件之前，学生们已经填

写好了实验报告，对于乙酸概念的理解也更深刻。学生们提前查阅资料了解到乙酸泄漏的危害，会及时做好应急行动和个人防护。针对泄漏的乙酸，需稀释蒸汽，用大量的水

冲洗，加入碳酸氢钠或碳酸钠中和。由此可知，若学生了解有机化合物的性质及特征，便能正确、及时的处理各类意外事件。此证据评估主要为了提高学生自主学习能力。

四、结论本研究在人教版高中《化学》必修2第7章第3节《乙醇与乙酸》课中应用了UbD

模式，使得教学过程的条例更为清晰，学生的学习兴趣更高。在阶段一的设计上，应当将课程标准、教材内容、学生学习状态作为依据。在阶段二的设计上，应当依据评价目

标、标准、类型依次展开。在阶段三的设计中，应当以预期学习结果、主要学习活动进62

行设计，要求学生主动参与，并在实验中有思考及感悟。UbD模式采取的是逆向设计原理，教师在确定教学目标后需引导学生做自我探究，将课本中的概念知识融入到现实生

活中来，做到活学活用。通过本文的研究证实，UbD模式是值得推广及应用的。参考文献

[1]王春：基于UbD理论的化学