基于UbD理论指导下的高中化学逆向教学设计理论指导下的高中化学逆向教学设计-以盐类的水解为例 论文

11基于UbD 理论指导下的高中化学逆向教学设计——以盐类的水解为例摘要：随着《普通高中化学课程标准（2017年版2020布实施，传统依据考纲的教学方式也要与时俱进。UbD理论提出追求理解为先的逆向教学科核心素养，适应新课标、新教材、新高考背景下的化学教学。本文运用UbD理论框架对高中化学选择性必修一《化学反应原理》中的“盐类的水解”进行逆向教学设计，阐述基于UbD理论的高中化学教学设计模式，探索在中学化学教学中渗透化学学科核心素养的方法。关键词：UbD理论；高中化学；逆向教学设计；新课程标准把培养学生的化学学科核心素养作为课程的主要目标，核心素养的培养成载体，主要考查学生综合运用知识和能力应对复杂问题的水平[1]。以往的教学设计过程，教师喜欢关注“教什么”和仅凭借教师本人之前的教学经验。因此，传统的教学设计已不能满足“三新”的要求，“为理解而教”的教学设计显示出了更具活力的特点。一、“UbD”模式概述及意义UnderstandingbyDesign（简称UbD）起源于美国，意思是“追求理解的教学设计”，强调理解为先。在美国著名课程理论专家拉尔夫·泰勒（RalphW.Tyler）“目标导向”模式的基础上，不断创新开发出来的一种教学设计模式[2]。UbD理论认为理想的教学设计应该是“以终为始”，从“预期的学习目标”出发，开始思考教学活动，努力帮助学生达到真正意思上的理解。以学习目标作为起点，教学评估在教学活动的设计之前，教师在进行教学设计和课程实施时具有明确的目标，简单地说，就是以目标设计评价，以评价设计教学活动，评价设计优先于教学活动设计。这样能够使教学脉络清晰、结构合理，学生在理解知识的基础上，更容易把握重、难点，对知识进行迁移与应用。22UbD理论指导下的逆向教学设计有利于整合教学资源，使教学内容结构化、情境化，使学习内容更具备迁移应用的价值。相较于其他学科，化学是一门以实验为基础的自然学科，综合性、理论性较强，尤其化学反应原理模块的学习，具有一定的微观性、抽象性。二、基于UbD理论下的教学设计“为理解而教”的教学设计将设计过程分为三个阶段。如下图所示：1.第１阶段———确定预期目标（预期理解要基于可迁移的大概念来确定持久性理解；确定的基本问题要能揭示）基于学生预期的学习结果确定学习目标，核心内容是确定大概念和核心任务，比如本课时中盐类水解的原理、水解平衡具备“有限度”、“动态可逆”等特征。掌握大概念能够让学生对学科有一个整体的认识，有意义的构建自己的知识体系，是对前面学习的总结与概括，以及为后面的知识迁移做好铺垫。2.第２阶段———确定合适的评估依据本阶段的核心内容是制定能够评估学习目标达成和学科素养落实所需要的证据，通过评价依据学生可以验证自己是否达到预期结果的表现性任务。教学评估应该贯穿整个课堂教学过程，真实反应学生的实际掌握情况。PAGEPAGE103.第３阶段———设计学习体验和教学设计学习体验的核心内容就是基于前面两个阶段的要求对教学过程进行整体的设计，即对教学资源进行选择和整合，使整个设计具有整体性、逻辑性、高效性。学习体验的设计要让学生了解学习目标和预期学习结果，调动学生的学习积极性和主动参与意识，并为学生提供条件去反思和完善自己的理解，帮助其内化为自己的知识。三、UbD理论指导下的高中化学逆向教学设计案例课堂教学是为了学生能够达到教学目标，进行教学评估是为了检验学生对于学习目标的完成情况，不是检验学生对于教学活动的理解。常规的教学设计由教学目标出发，先设计教学策略，进而设计教学评价，教师为了教而教，没有考虑学生才是教学的主体，偏离教学的出发点。UbD模式很好的解决了这个问题，第2阶段的评估证据是为了支撑第1阶段的预期结果，第3阶段的活动设计是为了得到第2阶段的评估证据，也是为了实现第1阶段的预期结果。盐类的水解在人们的生活中起着非常重要的作用，因此盐类水解的学习常与生活实际相联系，学生可以将知识应用到生活中。教学时可以创设不同的生活问题情境，引导学生利用相关知识进行解决。1.第1阶段——确定预期目标教学目标源于课程标准，本阶段教师需要明确按照《化学课程标准》的要求，学生对所学习的内容事先应该知道或了解，教师通过教学应该让学生达到怎样的目标，教师所讲授的教学内容中有什么核心知识。UbD教学模式下教学目标的确定要求教师深度解析课程标准，根据目标整合教学内容，教材变成教学路径上的工具。在转化课标的过程中，教师要了解学生现有的知识储备和能力，有利于确定教学目标。表１“盐类的水解”整体教学目标阶段一：明确预期学习结果课程标准1.理解盐类水解的本质，能解释强1.认识盐类水解的原理和影响盐类酸弱碱盐和强碱弱酸盐的水解。水解的主要因素。2.能运用盐类水解的规律判断盐溶2.盐类水解的应用。液的酸碱性，能够正确书写盐类水解的离子方程式。围绕教学目标，结合“盐类的水解”具体内容，设置需要学生预期理解的内容和对应的需要学生思考的问题解和深化迁移。表２预期结果设计———学生将要理解的内容及基本问题预期的理解是什么？需要思考的基本问题有哪些？1.盐溶液不都为中性这一表观现象1.为什么同样属于盐类，有的物质引起学生思考。显碱性、有的显酸性，而有的显中2.盐电离出的离子对水电离平衡的性？影响，掌握水解的本质，避免仅在宏2.盐类水解的本质是什么？溶质离观层面上关联盐的组成与溶液的酸碱子对溶剂水的自电离平衡产生了什么性。影响？不同类别的盐水解有何规律？3.通过书写离子方程式，更加清楚3.水解离子方程式书写的注意事地表明盐类水解的本质。项？多元弱酸酸根离子水解有何特点？作为本节课学习的结果，学生还将会获得如下重要的知识和技能，如表3所示。表３预期结果设计———学生将要掌握的知识及技能学生将会知道（知识）学生将会做到（技能）1.能够掌握盐类水解的本质，明确1.从平衡的角度分析溶液的酸碱不同盐类呈现出不同酸碱性的原因。性。2.能用化学用语正确表示盐类的水2.多元弱酸酸根离子的水解分步进解平衡。行，能够分析各步水解的结果。弱碱3.能够列举生活中利用盐类水解原阳离子的水解学生只需要知道总结果理的具体例子。即可。3.能够运用平衡原理分析和解决生产生活中的实际问题。2.第2阶段——确定适当的评估证据教师作为评估者，先分析哪些证据可以证明学生达到了阶段1的预期目标。在设计课程内容前，教师要认真思考，什么证据可以证明学生达到了预期理解，以及如何判断学生的掌握程度？在此阶段可以设计表现性任务，并通过具体证据以及学生的自评、互评、反馈等途径了解学生的目标达成情况（如表表4确定合适的评估证据哪些证据能证明学生已经理解哪些证据能证明学生已经理解?表现性任务:任务①:了解生活中常见的盐，盐的类别，以及盐在生产、生活中的应用实例；任务②:设计实验探究不同种类的盐酸碱性是否相同？任务③:分析盐类的水解原理是什么？能够通过醋酸钠溶液和氯化铵溶液为例分析盐的加入如何破坏纯水中c(＋)、c(O－)？能够小组讨论总结归纳出盐类水解的定义？还需要收集哪些证据？其他相关证据:①互评:测定溶液的pH时操作规范、结果准确，小组之间相互讨论、交流，尝试建立溶液的酸碱性与盐的类别之间的关系。②测验:能够判断出水解离子方程式的书写是否正确？分析题中水解离子方程式的书写错误原因。能够知道多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的。③表达:能够正确表达盐类水解的定义及本质，能够归纳概括常见盐水解的一般规律。④设计:能根据问题情境，设计有关盐类水解的简单习题。自我评估与反思:①自我评估:设计习题的科学性、情境性。②反思:在盐类的水解学习结束时，反思盐类的水解平衡与弱电解质电离平衡之间的区别与联系，对水的电离平衡的影响。3.第３阶段——设计学习体验和教学本阶段教师应思考如何设计学习体验活动有效开展教学，使学生达到预期结果和获得知识及技能。根据学生课堂表现性证据，教师结合学生实际情况，整合教材上盐类的水解内容以及其它教学资源，尽力促进学生发展，培养学生化学学科核心素养，实现第1阶段预期目标。现结预期目标、评估证据，以及学生的表现性任务，设计如下学习体验和教学活动。环节播放动画视频观看通过动一视频画视频导【视入。联系生频导入】活，调动学生学习积极表现性。性任务①被蜜蜂叮咬后，会感到非常疼痛。思思考：处理方法什么？考、交流回答：在患处涂抹纯碱、小苏打或肥皂水溶液。【联1.Na2CO3、NaHCO3和肥皂水（主要成小组落实科想质疑】分为硬脂酸钠）溶液能减轻蜜蜂蛰后带来的交流学态度于社【交疼痛原因是什么？会责任的学流研讨】2.Na2CO3、NaHCO3和肥皂水属于哪类科核心素表现物质？思养。性任务①3.Na2CO3俗称纯碱，在生产和生活中用考、讨论途广泛。Na2CO3可被当作"碱"使用吗？【交一、盐类的水解认真知识的流研讨】提问：1.什么是盐？用自己的语言给盐下思考连续性和知其他一个定义。识之间的逻证据③表交流辑性，帮助达2.盐的类别？讨论学生建构知识体系。小结、回表现答性任务①环节1．盐溶液的酸碱性实验小组合二【活动【活动探究】探究作，通过测探究】1.表中所列盐溶液的浓度均为0.10定溶液的表现mol·L-1，用pH试纸测定它们的pH。分组实pH，判断性任务②验，交流完成表格有关内容。其酸碱性，思考：盐溶液都显中性吗？（希沃白板小组进而分析生投屏表格）合作交流成该盐的酸讨论和碱，推出盐的类型，培养学生证自主归纳据推理与模型认知的化总结：强碱弱酸盐显碱性、强酸弱碱盐小组代表学学科核心素养。回答提升学生归纳问题和语言表达的能力。显酸性、强酸强碱盐显中性【巩某盐放入水中溶解，溶液可能呈现什么交流启发学固训练】性？讨论生思考，学其他生自评、互证据②测评，培养分验小结、回析问题、解答决问题的能力。提问：判断下列溶液的酸碱性？（希沃白板展示）小组代表对物质进行归类。其他（根据盐培养学证据③表的类型进生证据推理达与模型认知归纳、讲授。聆听，分的化学核心析，记录素养。整理。环节2．盐溶液呈现不同酸碱性的原因思小组合三【自学引导】根据形成盐的酸碱性强弱考，交作、讨论互【自可以判断盐溶液的酸碱性，不同的盐溶液呈流；评。学引导】现酸碱性的原因是什么？盐类水解的过程是【活动探究】表现性任务③表现性任务③怎样的？请大家阅读教材P101相关内容，了解CH3COONa溶液和NH4Cl溶液水解的过程。任务一（1）CH3COONa水溶液（引导学生思考）①相关的电离方程式？②哪些离子可能结合（生成弱电解质）？③对水的电离平衡有何影响？④c(H＋)和c(OH－)相对大小？盐溶液的酸碱性？⑤相关的化学方程式和离子方程式？教师PPT投屏并分析、点评学生板书情况。任务二小组合作，讨论小组代表回答问题。学生到黑板板书NH4Cl水解过程。培养学生科学探究与创新意识的学科核心素养。【归学生进行总结归纳：小组培养学纳小结】其他合作，生合作意证据①互教师在学生总结的基础上分析归纳盐类总结识，以及学评水解的特点、口诀归纳。生的归纳总其他证据③表达盐类水解的特点：①可逆：盐类的水解反应是酸碱中和反应的逆反应②吸热：中和反应放热，盐类的水解过程吸热③微弱：通常盐类的水解程度很小，但对溶液酸碱性的影响较大④移动：外界条件改变时，水解平衡可能发生移动盐类水解的规律口诀有弱才水解，无弱不水解；越弱越水解，都弱都水解；谁强显谁性，都强显中性。结合盐的类型总结盐类水解规律结能力，落实化学核心素养环节3.盐类水解方程式的书写交流引导学四任务一生建构解决【活(1)用离子方程式表示Na2CO3显碱性的问题的思维动探究】原因讨论；模型，落实（教师投屏Na2CO3水解的离子方程式）证据推理与其他模型认知的证据③表化学学科核达心素养。任务二(2)用离子方程式表示FeCl3显酸性的原小组因讨论，小铁离子水解导致FeCl3溶液显酸性，水解组代表到自我方程式为黑板书写评估Fe3++3H2O⇌Fe（OH）3+3H+FeCl3显其他证据③表达任务三归纳书写盐类水解离子方程式的注意事项小结：①盐类水解是可逆过程，一般要写可逆号。②一般水解程度很小，水解产物很少，通常不生成沉淀和气体，不用“↓”和“↑”，生成物(如NH3·H2O、H2CO3)也不写成分解产物。③多元弱酸酸根离子的水解分步写，但以第一步水解为主④多元弱碱阳离子的水解一步到位酸性的离子方程式学生归纳整理，教师补充完善。环节课堂练习：认真巩固所五1.下列离子方程式属于盐类的水解且书写思考学知识，落【巩正确的是( )实核心素养固联系】A．MgCl2溶液：Mg2＋＋2H2O积极其他Mg(OH)2↓＋2H＋回答证据②测B．NaHCO3＋H2O验H2CO3＋OH－C．Na2SO3＋2H2OH2SO3＋2OH－D．KCNOH－通过课2.下列关于盐溶液呈现酸性或碱性的说法堂练习，落错误的是（ ）实学生运用A.盐溶液呈现酸性或碱性的原因是破坏知识解决问了水的电离平衡题能力的培B.NH4Cl溶液呈酸性是由于溶液中c（H养。＋）>c（OH－）【归C.在CH3COONa溶液中，由水电离的c学生归纳提（OH－）≠c（H＋）D.水电离出的OH－或H＋与盐中弱离子结合，造成盐溶液呈现酸性或碱性3.物质的量浓度相同的三种盐NaX、NaY和NaZ的溶液，其pH分别为8、9、10，则HX、HY、HZ的酸性由强到弱的顺序是( )纳总结】HY、HZ其他证据③表课堂总结：达总结升四、基于UbD理论进行教学设计的启示UbD模式使教师成为一名设计者和引导者，让学生既完成了学习目标，又体验了学习过程，引导和帮助学生获得理解性知识，真正实现了“意义为先，理解学习”的宗旨。将设计教学评价放在设计教学活动前面，使教师更加关注学生的学习获得，也方便教师根据学生的掌握情况调整教学策略。评价标准的制定能够让学生清楚知道需要掌握的知识和技能，学生的学习更有针对性，确保完成学习目标。UbD理论促进了学生对所学内容的理解，提升学生的知识迁移能力，对真实情境解构、提炼、增减、重构等，具有更强的可操作性。基于UbD理论的教学设计，首先，要明确学生现有的知识水平，比如，本节盐类的水解（第一课时）是基于发展学生的微粒观，在学生学习了水的电离、弱电解质的电离平衡基础上进行教学。其次，活动的设计要能够调动学生的学习积极性和有利于师生互动、生生互动，比如，通过动画、视频展示体现了化学与生活的密切联系，激发学生的学习兴趣；通过分组实验让学生认识到不同盐溶液的酸碱性不同，根据盐的组成找到判断盐溶液的酸碱性的方法。通过对盐溶液呈现不同酸碱性的原因进行分析，总结盐类水解的概念、实质以及特点。在教学过程