基于“教、学、评”一体化的网络直播课教学设计

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  [摘 要] 新冠肺炎疫情期间,停课不停学。特殊时期的线上教学如“苯的结构与性质”一课,通过选择合适的教学辅助软件,综合不同平台的功能,将课前、课中、课后三个阶段的评价相关联,充分发挥了现代信息技术与学科融合带来的优势,大大提高了课前学情研判、课后作业批改的效率,并能及时地做出诊断性评价,落实了“教、学、评”一体化。
  [关键词]高中化学;网络直播课;“教、学、评”一体化;教学设计
  由于受到新冠肺炎疫情的影响,利用互联网进行线上教学成为趋势。《普通高中化学课程标准(2017年版)》(以下简称《课标》)在教学与评价建议中提出,应实施“教、学、评”一体化,有效开展化学日常学习评价。化学日常学习评价是化学教学不可或缺的部分,对于培育学生学科核心素养具有重要作用,因此,教师在教学中需要积极探索开展化学日常学习评价的有效途径、方式和策略。网络直播课堂因无法通过面对面地观察学生的课堂表现获得反馈信息,使得评价很难达到全面反馈、及时跟进的要求,更难以对学生的学科核心素养达成情况进行诊断和评价。笔者通过选择合适的教学辅助软件,将现代信息技术与学科教学融合,在直播课中落实“教、学、评”一体化这一教学理念。
  一、“教、学、评”一体化的内涵及对网络直播课堂的要求
  “教、学、评”一体化是一种课堂教学设计和组织的指导思想和理念[1],强调以教学目标为靶心,使教师的教、学生的学、对学习的评价融合为一个整体,实现教学目标、学习目标、评价目标相一致。“教、学、评”一体化的评价更加注重表现性学习评价,通过学生在学习活动中的各种表现来考察学生对核心知识的掌握程度及学科核心素养水平,以评价促进学习,反馈学生学习情况,调整教师教学行为,以促进教学目标的达成。这就要求教师要借助各种教学辅助软件,克服线上教学无法直面学生的困难,力求课堂互动要顺畅、多维化;采用多种手段细致而全面地观察学生在学习活动中的表现,做到评价方式多样化,评价主体多元化,从而提高网络直播课堂效率。
  二、基于“教、学、评”一体化的教学设计与实施
  (一)《课标》研读及教材的挖掘
  清晰的目标是“教、学、评”一体化的前提和灵魂[2],教师制定教学目标和评价目标首先要建立在对《课标》深入解读的基础上[3]。《课标》是学科教学内容的指导性文件,是教师进行教学的直接依据,也是衡量教学质量的重要标准。苯的结构与性质在《课标》中的相关要求如表1所示。
  对教材资源进行分析整合是教学和评价目标合理的保证。教材内容不仅指教科书,还包括讲义、参考书、活动指导书及各种视听材料等。人人通平台在教学助手中设置了教材资源一栏,收集了各种教材版本关于“苯的结构与性质”的资源,可用来查阅相关教学设计、课件、学案、习题,观看动画、授课视频等(人人通平台“教材资源”功能见图2),有助于师生深入钻研教材,加深对教材的感知和理解,并可根据需要整合资源,便捷高效。
  “苯的结构与性质”选自苏教版高中化学选修教材《有机化学基础》专题3第二单元第1课时。教材着重引导学生认识有机物的概念,形成基础理论体系,认识有机物的一般方法和思路,对相关知识和能力提出了更高要求。本课时的主要内容包括:(1)苯的结构推理过程;(2)苯的化学性质预测与验证;(3)苯的用途。笔者根据教学内容和化学学科核心素养培育的要求,确定了本节课侧重发展学生的证据推理、科学探究和创新意识素养的目标。
  (二)利用人人通平台进行学情研判
  精准把握学情是制定教学和评价目标的重要依据。人人通平台的课前导学功能(见图3),可以帮助教师进行学情研判。教师选定授课章节后新建导学,让学生以图片、音频、视频等形式提交自己的思考结果,并设置“允许学生互相查看”,让学生在平台上就思考的结果展开讨论。教师通过批阅可及时了解学生的预习情况。
  以“苯的结构与性质”为例,笔者利用人人通平台推送预习任务:(1)自主阅读苯的发现史,通过讨论写出C6H6可能具有的结构;(2)阅读课本第50页,提出通过实验证明苯与液溴反应类型的思路、预测现象。
  笔者经分析学生的提交结果得知:(1)学生虽然对苯的物理性质和部分化学性质有所了解,但是仅停留在认识的表层阶段,知道苯的结构简式有两种表示方法,但是不理解苯中大π键的形成过程;(2)学生已学习过物质结构与性质选修模块的知识,在本节课前也刚学习过研究有机物组成和结构的方法、有机物中碳的成键特点及同分异构体的书写,为本节课苯分子结构的推导奠定了基础;(3)除了凯库勒式,有些学生提出了其他的立体结构(如图4),并在平台上展开了热烈的讨论,具有强烈的探究欲望;(4)学生对苯的溴代实验相关问题的回答,显示出大部分学生掌握了实验探究的基本步骤,具备一定的实验操作能力,为本节课的实验思路分析和实验改进提供了可能性。
  (2)通過化学史话、科学资料,结合实验推测苯的结构,了解芳香烃的概念,形成认识有机物组成和结构的一般思路;能说出测定有机物分子结构的常用仪器分析方法,结合简单图谱信息分析判断有机物的分子结构
  (3)能够运用苯的化学性质验证苯的结构,了解大π键的形成过程;能够运用苯的结构推测苯可能具有的化学性质,从而理解结构决定性质的内涵,形成基于官能团、化学键与反应类型认识有机物的一般思路
  (4)了解苯的用途,结合生产、生活实际了解苯对环境和健康可能产生的影响,关注有机化合物的安全使用 (1)通过苯的性质的探究过程,诊断学生科学认识物质的思维方法水平(基于经验水平还是基于概念原理水平)和实验基础知识的掌握程度
  (2)根据学生对科学信息资料提取应用的表现,诊断并发展学生分析问题、解决问题、逻辑推理的能力及证据推理的核心素养水平
  (3)通过讨论和分析,诊断学生认识思路的结构化水平;通过对苯的溴代实验的分析和改进,诊断并发展学生的科学探究与创新意识核心素养水平   (4)联系生产生活实际,了解苯的用途和毒性,培育学生的社会责任感和绿色化学观念,诊断并发展学生对化学学科价值的认识水平(基于学科价值视角还是社会价值视角) ]
  (三)教学实施过程
  目前,教师使用较多的网络直播平台有钉钉直播、希沃云课堂、QQ直播等。教师应根据教学内容的特点,选择合适的平台进行授课。鉴于“苯的结构与性质”是新授课,需要较多的师生互动以及时了解学生的活动表现,笔者选择希沃云课堂进行授课。在直播课堂开始前,笔者在各班级群里发布课堂直播二维码,让学生利用微信扫码报名。在直播开始后,学生通过电脑、手机、平板等多种终端接入并进行学习,无需安装APP。以下是“苯的结构与性质”直播课的教学流程。
  【学习任务1】复习苯的物理性质并加以运用。教学流程见表3。
  【导入】展示制备一次性餐盒、灯罩等的原料聚苯乙烯结构式(见图5)。苯是聚苯乙烯的重要原料。如何通过苯分子合成聚苯乙烯呢?首先要了解苯的结构和性质。
  【设计意图】通过聚苯乙烯与苯的关系,让学生认识到本节课的学习意义,意识到有机合成对人类生产和生活的重要性,激发学生的学习兴趣和探究欲望。
  【分析】教师通过发放答题板的形式,引导学生联系实际阐释、发表对网传三种除苯方式的判断结果,每个学生均有机会参与表达。如图6,希沃云课堂还能对学生的答题用时、提交的答案进行统计并以柱状图呈现数据,有利于教师了解学生的认知程度并及时进行评价,提高了评价的时效性。教师利用该平台连麦提问学生,可了解学生在理解化学史话和设计实验探究苯的物理性质过程中的表现;利用提问与点评的方式,诊断学生利用实验探究物质性质的能力水平和认识物质的思维方法水平(基于经验水平、基于概念原理水平),体现了评价的诊断作用和激励作用。
  提问:有哪些方法可以判断有机物的组成和结构?
  提供苯分子中氢核磁共振谱图 回顾判断有机物组成和结构的传统与现代仪器分析方法:燃烧法;元素分析仪、质谱仪、红外光谱仪、核磁共振
  苯中只含有一种化学环境的氢 引导学生结合所学知识认识苯分子结构特点:高度对称性;诊断学生科学认识物质的思维方法水平(基于经验水平还是基于概念原理水平) 展示学生课前提出的苯可能的分子结构:凯库勒式和立体结构
  提问:如何判断哪个才符合苯分子的真实结构? 学生提出验证是否含不饱和键的实验方法;观看实验视频:苯与高锰酸钾溶液、溴水反应;通过现象证明凯库勒式的不合理之处 让学生体验、感受科学论证的方法,培养学生的逻辑思维能力 化学史话三:苯分子结构的探究历程
  提供科学信息,请学生据此推断苯的结构特点 结合科学信息和物质结构与性质模塊知识,提炼关键词:环状,键长、键角、键能相同,得出碳碳键是介于单双键之间的特殊共价键的结论;认识大π键的形成过程 引导学生沿着科学家的脚步,对苯的结构进行猜测和验证:对称、非不饱和;诊断和发展学生证据推理的核心素养水平 ]
  【分析】教师调用课前学生提出的可能结构让学生分组讨论,利用学生的反馈改进教学,使教学更具有针对性;虽然无法让学生进行实验操作,但是借助视频播放功能展示实验关键现象、验证学生的假设,能够帮助学生形成提出问题、进行假设、运用知识验证的科学探究思路,培养他们的证据推理能力;学生分组答题并统计各组的答题情况,有助于提高学生课堂参与度,鼓励同伴互助,增强合作意识;展示苯分子结构动画,化抽象为形象,让学生更容易理解苯的结构特点;引导学生提取证据解决自己的疑问,训练学生分析比较、综合分类等逻辑思维能力;通过在互动区发送消息的形式,促进学生互相评价,提高学生的评价素养,提升学生的学习获得感;在教学过程中利用分组讨论、提问、生生互评、师生互评等方式,可诊断和发展学生证据推理的核心素养水平。
  【学习任务3】苯的化学性质推测和验证。教学流程见表5。
  【分析】学生观看了旧教材的溴代实验视频,通过对比、查阅资料、讨论和思考,提出新教材实验装置虽然有效控制了苯、溴及生成的溴化氢急剧挥发带来的污染,但是也存在装置复杂、药品用量多等不足,特别是小型三颈烧瓶和冷凝管在中学实验室比较少见,因此,学生提出了用Y型管、注射器等代替三颈烧瓶,用四氯化碳吸收挥发出的液溴,用亚硫酸钠代替氢氧化钠除去溴苯中的液溴等改进建议;利用微信上传学生改进实验装置的图片(见图7)或授权给学生在PPT上画装置图,节约了时间,提高了课堂效率;教师播放视频,展示改进后的溴代反应实验过程,不但让学生深刻理解了溴代实验的原理和过程,而且对学生的创新意识核心素养培育和实验能力提升也大有裨益;利用截图功能截取改进后实验视频关键步骤、重要现象,可反复观看,有利于学生进行观察、互相评价,促进生生互动,使学生也成为评价的主体。
  【布置作业】详见表6。
  三、基于“教、学、评”一体化直播课的教学反思
  (一)借助现代信息技术,落实“教、学、评”一体化
  课前:通过预习任务的推送,让学生对苯分子结构进行推测和讨论、对苯的溴代实验进行分析,教师可根据学生作答情况确定等级,并通过发送语音、发回订正等多种方式进行评价。
  课中:教师提取学生课前的疑问发起讨论,让学生自己解决问题;借助希沃平台的互动功能,及时了解学生的听课情况;通过连麦和互动消息功能,实现生生互评与教师点评相结合;利用微信或QQ上传实验装置改进图片,既节省了课堂时间,又能全面把控学生对实验进行分析改进的情况;利用希沃平台的柱状图分析学生回答情况,既能使评价更及时、直观,又体现了评价的激励功能。
  课后:教师利用人人通平台推送课后作业,设定完成时间,统计在规定时间完成作业的学生情况;通过批阅作业对学生的知识掌握情况及核心素养发展水平做出评价,还可以通过学生互查功能让学生互相借鉴并进行生生互评;利用智能检测功能可对每道题目形成数据分析,节约大量的时间,为下一阶段的教学提供参考依据。   教师综合不同平台的功能,将课前、课中、课后三个阶段的评价串联起来,进行全方位的、及时的反馈,有利于落实“教、学、评”一体化教学理念,体现现代信息技术“及时反馈、高效统计、直观呈现”的优势。
  (二)借助平台互动形式,学生参与评价
  学生通过人人通平台进行在线学习和交流,对溴代实验改进思路和改进方案进行讨论,既可完成生生互评,又可以互相借鉴,自主纠偏。这样,很好地解决了课堂时间有限,学生互评无法充分开展的问题。
  学生在课堂教学过程中,可以通过平台的单向可视模式,随时将自己的想法和疑问发表出来。这样,既激发了学生表达的勇气,提升了他们的表达欲望,同时也训练了他们表达的规范性,突破了课堂上“一对一”的问答形式,有效地改变了教师评价贯穿课堂始终的现状,提升了学生的评价素养,真正体现了课堂互动性。
  学生通过图片、音频、视频等各种形式提交电子海报,对溴代反应装置的优缺点进行分析评价。学生通过平台,既可看到同学的作业及教师的评价,又可以提出自己的见解和评价。
  学生的评价反馈便于教师及时掌握学情,有针对性地对教学进行调整,有利于“教、学、评”一体化教学理念的实施。
  (三)借助平台数据,反思课堂教学,提升评价素養
  希沃云课堂、钉钉直播都支持课程回放。通过观看回放,教师能够对自己的教学过程进行监控、反思,并结合平台统计的互动数据对本节课的互动情况进行反思:本节课的互动是否多维顺畅,评价方式设计是否多元化、合理科学,对学生的反馈是否及时响应,给学生的评价是否有利于核心素养的培育等。这些统计数据有利于教师聚焦课堂评价,努力提升自己的评价素养,更好地实现“教、学、评”一体化的理念。
  线上教学虽然是形势所迫,但是现代信息技术与学科教学融合所带来的优势,如及时反馈、互动充分、评价直观、数据支撑等,同样可以在线下教学时继续发挥优势。利用教学辅助软件来完成课前对学情进行研判、课后作业批改等教学环节,可以提高教学效率,帮助教师及时做出诊断性评价和形成性评价,促进“教、学、评”一体化理念在课堂教学中的落实。
  [参 考 文 献]
  [1]王云生.“教、学、评”一体化的内涵与实施的探索[J].化学教学,2019(5):8.
  [2]崔允漷,夏雪梅.“教—学—评一致性”:意义与含义[J].中小学管理,2013(1):6.
  [3]陈新华.指向深度学习的高三化学深度备课:以氯、溴、碘及其化合物的单元复习为例[J].化学教育(中英文),2019(1):17.
  [4]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2018:48-50.
  (责任编辑:赵晓梅)
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