摘 要：基于 UbD理論設(shè)計(jì)的化學(xué)教學(xué)，以“理解”為核心，關(guān)注學(xué)生的理解程度、對(duì)學(xué)習(xí)成果的期望和結(jié)果的檢測(cè)等，能促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。本文以“氧化還原反應(yīng)”為例，在對(duì) UbD理論進(jìn)行分析和梳理的基礎(chǔ)上，以學(xué)生的學(xué)習(xí)需要為出發(fā)點(diǎn)，從確定學(xué)習(xí)目標(biāo)、設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)、設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)三個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行高中化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)。通過(guò) UbD理論下的化學(xué)教學(xué)，可引導(dǎo)學(xué)生形成化學(xué)核心素養(yǎng)，提高其分析和解決問(wèn)題的能力。

關(guān)鍵詞：UbD理論；高中化學(xué)；教學(xué)設(shè)計(jì)

文章編號(hào)：1008-0546（2024）11-0052-03

中圖分類號(hào)：G632.41

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

UbD理論（Understanding by Design）是一種教學(xué)設(shè)計(jì)模型，也稱為“倒推設(shè)計(jì)”或“逆向設(shè)計(jì)”。UbD理論認(rèn)為，教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)該從學(xué)生的學(xué)習(xí)需求出發(fā)，先明確學(xué)生應(yīng)該達(dá)到的目標(biāo)和能力，然后再制定教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)活動(dòng)，確保所有的教學(xué)活動(dòng)都能夠支持學(xué)生達(dá)成目標(biāo)。該教學(xué)設(shè)計(jì)模型包含以下三個(gè)階段：第一階段是明確目標(biāo)，即確定學(xué)生需要掌握的知識(shí)和技能；第二階段是設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)，即制定評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)估方法，確保學(xué)生的學(xué)習(xí)成果能夠被準(zhǔn)確評(píng)估；第三階段是教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)，即根據(jù)目標(biāo)和評(píng)估結(jié)果，設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略和學(xué)習(xí)活動(dòng)。

一、單元教學(xué)設(shè)計(jì)原則

1. 科學(xué)性原則

“科學(xué)性原則”的內(nèi)涵表現(xiàn)為教學(xué)活動(dòng)必須依據(jù)科學(xué)的理論和方法進(jìn)行。首先，設(shè)定的理解目標(biāo)應(yīng)符合化學(xué)學(xué)科的核心概念和基本原理。在“氧化還原反應(yīng)”這一主題下，理解目標(biāo)應(yīng)涵蓋理解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)——電子的轉(zhuǎn)移、掌握氧化數(shù)的變化規(guī)律、理解氧化劑和還原劑的概念及其在氧化還原反應(yīng)中的作用、運(yùn)用氧化還原反應(yīng)知識(shí)解析化學(xué)反應(yīng)等內(nèi)容。這些目標(biāo)不僅符合化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，也是高中階段學(xué)生需要具備的關(guān)鍵能力。其次，科學(xué)性原則還要求教師教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施都需要遵循科學(xué)的教學(xué)策略。例如，對(duì)于概念和原理的教學(xué)，可以采取直觀教學(xué)法，用圖表、模型等形式，幫助學(xué)生形象理解氧化還原反應(yīng)的過(guò)程；對(duì)于實(shí)驗(yàn)操作，需要按照科學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟和規(guī)范進(jìn)行指導(dǎo)，確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和安全性。最后，科學(xué)性原則還體現(xiàn)在對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的合理引導(dǎo)。教師需要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。例如，可以引導(dǎo)學(xué)生探究氧化還原反應(yīng)在生活中的應(yīng)用，將學(xué)習(xí)和實(shí)際生活相結(jié)合，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2. “教、學(xué)、評(píng)”一體化原則

“教、學(xué)、評(píng)”一體化原則的實(shí)質(zhì)是強(qiáng)調(diào)教學(xué)與評(píng)價(jià)的緊密結(jié)合，注重過(guò)程和結(jié)果，從而更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。首先，對(duì)于“教”的部分，在授課過(guò)程中，教師不僅要傳授知識(shí)，而且需要設(shè)計(jì)有效的教學(xué)策略，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。例如，在“氧化還原反應(yīng)”的教學(xué)中，教師可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示、小組討論等多種形式，引導(dǎo)學(xué)生自主探究，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。其次，“學(xué)”的部分強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位。學(xué)生是知識(shí)的主體，教師的角色應(yīng)該是引導(dǎo)者和協(xié)助者，而不僅僅是知識(shí)的傳播者。例如，在“氧化還原反應(yīng)”的學(xué)習(xí)中，學(xué)生可以通過(guò)設(shè)計(jì)和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、提出問(wèn)題和解決問(wèn)題等方式，積極參與到學(xué)習(xí)過(guò)程中，深入理解和掌握知識(shí)。最后，“評(píng)”的部分是對(duì)“教”與“學(xué)”的過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)應(yīng)該是一個(gè)持續(xù)和全面的過(guò)程，包括對(duì)學(xué)生的知識(shí)掌握程度、技能水平、思維方式、學(xué)習(xí)態(tài)度等多方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。例如，在“氧化還原反應(yīng)”的教學(xué)中，教師可以通過(guò)課堂觀察、作業(yè)批改、測(cè)試評(píng)估等方式，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行全面評(píng)價(jià)，進(jìn)而指導(dǎo)教學(xué)，提高教學(xué)效果。［1］

二、基于UbD理論的高中化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)現(xiàn)存問(wèn)題

1. 理論與實(shí)踐脫節(jié)

一方面，教師對(duì)UbD理論的深度理解與運(yùn)用程度不足。UbD理論提倡從教學(xué)目標(biāo)出發(fā)，逆向設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)和評(píng)價(jià)方式，這樣的設(shè)計(jì)理念需要教師有深度的理論理解和靈活的運(yùn)用能力。然而，在實(shí)際教學(xué)中，部分教師可能只是停留在理論層面，缺乏深入的理解和有效的運(yùn)用。另一方面，教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)際需求的匹配度不高。UbD理論強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生的全面發(fā)展，而不僅僅是對(duì)知識(shí)的記憶和理解。在教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師應(yīng)充分考慮學(xué)生的認(rèn)知水平和興趣以及課程的目標(biāo)和要求，設(shè)計(jì)出能夠滿足這些需求的教學(xué)活動(dòng)。然而，部分教師在設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)時(shí)，可能過(guò)于依賴教科書(shū)和教案，沒(méi)有從學(xué)生的實(shí)際情況出發(fā)，導(dǎo)致教學(xué)設(shè)計(jì)與學(xué)生的實(shí)際需求脫節(jié)。

2. 評(píng)價(jià)方式單一

UbD理論強(qiáng)調(diào)教學(xué)評(píng)價(jià)應(yīng)該是一個(gè)全面、持續(xù)的過(guò)程，涵蓋知識(shí)、技能、態(tài)度三個(gè)方面，不僅要評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果，還要評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程。然而，在實(shí)際的教學(xué)中，評(píng)價(jià)方式往往偏重于對(duì)學(xué)生的知識(shí)掌握情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，即以筆試、口試的形式，檢測(cè)學(xué)生是否掌握了基本概念和原理。這種評(píng)價(jià)方式無(wú)法全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，也不能充分發(fā)揮UbD理論的評(píng)價(jià)理念。與此同時(shí)，評(píng)價(jià)方式的單一性也限制了UbD理論在教學(xué)中的反饋?zhàn)饔?。評(píng)價(jià)不僅是評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，也是提供教學(xué)反饋，更是指導(dǎo)教學(xué)改進(jìn)的重要手段。但單一的評(píng)價(jià)方式往往只關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果，忽視了學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，也忽視了教學(xué)方法、教學(xué)策略的反饋效果，無(wú)法為教學(xué)提供及時(shí)、有效的反饋。此外，評(píng)價(jià)方式的單一性可能會(huì)影響學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和學(xué)習(xí)態(tài)度。

三、基于UbD理論的高中化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)——以“氧化還原反應(yīng)”為例

1. 明確目標(biāo)

在基于UbD理論的高中化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)中，第一階段為明確目標(biāo)。以“氧化還原反應(yīng)”為例，該單元的教學(xué)目標(biāo)主要包括讓學(xué)生理解氧化還原反應(yīng)的基本概念、掌握這類反應(yīng)的識(shí)別和平衡方法以及理解其在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

首先，理解氧化還原反應(yīng)的基本概念是學(xué)生對(duì)該課題的基礎(chǔ)認(rèn)識(shí)。例如，教師可以設(shè)計(jì)一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，將鐵釘放入含有藍(lán)色硫酸銅溶液的試管中。這個(gè)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生親自觀察到氧化還原反應(yīng)的過(guò)程，教師可以引導(dǎo)學(xué)生從中理解氧化和還原的概念以及電子的轉(zhuǎn)移。［2］其次，掌握氧化還原反應(yīng)的識(shí)別和平衡方法是提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力的重要環(huán)節(jié)。例如，教師可以提供一個(gè)具體的化學(xué)反應(yīng)，如高錳酸鉀與濃鹽酸的反應(yīng)，并讓學(xué)生嘗試建立氧化還原反應(yīng)方程。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生不僅可以運(yùn)用氧化數(shù)的變化來(lái)識(shí)別氧化還原反應(yīng)，還可以通過(guò)找出反應(yīng)中的氧化劑和還原劑來(lái)深入理解這兩個(gè)概念。最后，理解氧化還原反應(yīng)在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用是培養(yǎng)學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際的重要環(huán)節(jié)。例如，理解氧化還原反應(yīng)在能源產(chǎn)生、污染治理、生物體內(nèi)反應(yīng)等方面的應(yīng)用；理解氧化還原反應(yīng)在冶金、化工等工業(yè)生產(chǎn)中的重要作用。

2. 設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)

在基于UbD理論的高中化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)中，第二階段為設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)。針對(duì)“氧化還原反應(yīng)”的教學(xué)單元進(jìn)行評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)，特別強(qiáng)調(diào)以下三個(gè)方面：個(gè)性化評(píng)價(jià)、形成性評(píng)價(jià)以及科技輔助評(píng)價(jià)。

在個(gè)性化評(píng)價(jià)方面，由于學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和理解程度存在個(gè)體差異，因此，在評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)中加入個(gè)性化元素至關(guān)重要。例如，針對(duì)“氧化還原反應(yīng)”，教師可以設(shè)定以下幾種層次的問(wèn)題。初級(jí)階段，可以設(shè)置一些基礎(chǔ)概念的問(wèn)題，如“什么是氧化反應(yīng)？什么是還原反應(yīng)？請(qǐng)舉例說(shuō)明氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)”。中級(jí)階段，可以進(jìn)一步探討氧化還原反應(yīng)的識(shí)別和分類，如“如何識(shí)別一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否為氧化還原反應(yīng)”。高級(jí)階段，可以引入一些開(kāi)放性的問(wèn)題，如“某氧化還原反應(yīng)中，氧化劑和還原劑分別是什么”以及“在某種特定條件下，哪種物質(zhì)的氧化性或還原性更強(qiáng)，為什么”。教師在此過(guò)程中，需要根據(jù)學(xué)生的理解程度提供及時(shí)反饋，引導(dǎo)學(xué)生逐步遞進(jìn)，激勵(lì)他們自我挑戰(zhàn)更深層次的理解和應(yīng)用。［3］此外，對(duì)于開(kāi)放性的問(wèn)題，教師更需要以積極鼓勵(lì)和包容的態(tài)度對(duì)待學(xué)生的探究和嘗試，以培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和批判性思考。在形成性評(píng)價(jià)方面，教師可以設(shè)計(jì)多樣的評(píng)價(jià)方法并在教學(xué)過(guò)程中靈活運(yùn)用。例如，在介紹氧化還原反應(yīng)概念的初階段，教師可以通過(guò)簡(jiǎn)短的問(wèn)答或者小測(cè)驗(yàn)來(lái)快速了解學(xué)生對(duì)于基礎(chǔ)概念的理解程度，針對(duì)性地進(jìn)行反饋和指導(dǎo)。在深入探討氧化還原反應(yīng)機(jī)理的階段，教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組討論，對(duì)學(xué)生的討論過(guò)程進(jìn)行觀察和記錄，以此了解學(xué)生對(duì)于復(fù)雜概念的掌握程度及其思考的深度。在科技輔助評(píng)價(jià)方面，隨著科技的發(fā)展，一些新興的教學(xué)工具和平臺(tái)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于教學(xué)評(píng)價(jià)中。例如，在“氧化還原反應(yīng)”的教學(xué)中，可以使用在線測(cè)驗(yàn)工具進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過(guò)自動(dòng)化的方式提高評(píng)價(jià)效率，同時(shí)提供數(shù)據(jù)化的反饋，幫助教師更準(zhǔn)確地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。再如，虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)也可以用于評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，讓學(xué)生在安全的環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，避免傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的安全問(wèn)題。

3. 教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

在基于UbD理論的高中化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)中，第三階段為規(guī)劃教學(xué)過(guò)程，即教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)。教師精心設(shè)計(jì)教學(xué)策略和學(xué)習(xí)活動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，并促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。

關(guān)于教學(xué)策略的選擇，應(yīng)基于學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行。例如，在“氧化還原反應(yīng)”的教學(xué)中，教師可以采用混合式教學(xué)策略，結(jié)合直接教學(xué)和探究式教學(xué)的方法。在直接教學(xué)階段，教師可以詳細(xì)解釋氧化還原反應(yīng)的基本概念和規(guī)律，使學(xué)生形成清晰的理論框架。在探究式教學(xué)階段，教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)或案例分析，深入理解和應(yīng)用這些概念和規(guī)律。關(guān)于學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)，應(yīng)盡可能地引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)機(jī)。［4］例如，在探究式教學(xué)階段，教師可以設(shè)計(jì)一些涉及氧化還原反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。例如，利用KMnO4滴定Fe2＋來(lái)測(cè)定未知Fe2＋溶液的濃度。

學(xué)生按照教師指示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，利用化學(xué)方程式的計(jì)算來(lái)確定未知Fe2＋溶液的濃度。這個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不僅讓學(xué)生有機(jī)會(huì)直接觀察和參與到氧化還原反應(yīng)中，也提供了一個(gè)實(shí)際應(yīng)用化學(xué)知識(shí)的場(chǎng)景。此外，通過(guò)實(shí)際操作和數(shù)據(jù)處理，學(xué)生可以進(jìn)一步提升自己的實(shí)驗(yàn)技能和問(wèn)題解決能力。這樣的教學(xué)案例能夠更好地將理論知識(shí)和實(shí)際操作相結(jié)合，提高學(xué)生對(duì)氧化還原反應(yīng)的理解和應(yīng)用能力。

四、結(jié)語(yǔ)

教學(xué)設(shè)計(jì)并非孤立的過(guò)程，而是一項(xiàng)需要對(duì)課程內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)、學(xué)生需求及評(píng)價(jià)方式進(jìn)行綜合考慮的復(fù)雜任務(wù)?；赨bD理論的教學(xué)設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)了目標(biāo)的明確、教學(xué)的靈活以及評(píng)價(jià)的全面，旨在促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。雖然，在實(shí)際應(yīng)用中還存在問(wèn)題和挑戰(zhàn)，但相信通過(guò)不斷的實(shí)踐和研究，將能更好地應(yīng)用UbD理論，進(jìn)而提升高中化學(xué)教學(xué)的質(zhì)量和效果。

參考文獻(xiàn)

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［2］宋小宏.UbD理念指導(dǎo)下虛擬仿真實(shí)驗(yàn)賦能化學(xué)教學(xué)的課例研究——以“化學(xué)反應(yīng)速率”為例［J］.化學(xué)教學(xué)，2023（6）：35-39，92.

［3］丁偉俊，朱丹丹，郭秋雨，等.基于UbD理論的高中化學(xué)“教、學(xué)、評(píng)”一體化研究［J］.中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2023（3）：1-4.

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