基于“设计的学习”的的化学教学四种策略.doc

第 PAGE 页 基于“设计学习”化学教学四种策略 　　【摘 要】简要介绍基于设计学习（design-based learning）基本内涵，阐述基于“设计学习”化学教学四种策略：明确导向，系统规划，营造文化，检测反馈。以此有效促进学生对化学知识理解，提高学生自主剖析能力、化学实践能力与化学学习兴趣。 　　一、问题提出 　　化学是一门以实验为基础科学，这意味着化学知识来源于实验设计、实施、观察与推理;化学又是一门实用富有创造性科学，人类生命、生长、生计、生活、生产都离不开化学。人类依存自然世界与人工制品世界说到底是化学物质，而化学知识是促进这两个世界协同发展重要基础。基于这样认识，近10近来化学基础教育课程与教学改革着眼于让学生在真实现象、事实与问题情境中学习化学，并运用化学知识解决实际问题，即实验问题与生产实际问题相结合，实验室与社会实践相结合。要使学生具备这种能力与素养，一种有效教学方法就是让学生在“做中学”，即在参与各类化学设计中学习。 　　这种思想不仅体现在课程标准对日常教学要求上，而且还体现在各类考试命题导向之中。例如，2019年高考化学试题全国2卷第28，36，38题，均为基于实验与工业设计问题剖析，广西考生考试数据如下： 　　第28题为必考题，考查二氧化氯（ClO2）生产工艺流程及实验室检验方法。平均分3.7033，难度0.2469，标准差2.8711，区分度0.3271。 　　第36题为《化学与技术》选考题，考查用异丙苯氧化法生产苯酚与丙酮工艺流程。选答考生人数为24570，占考生总数16%。平均分5.7914，难度0.3861，标准差2.8292，区分度0.2554。 　　第38题为《有机化学基础》选考题，考查聚戊二酸丙二醇酯（PPG）合成路线相关剖析。选答考生人数为53071，占考生总数35%。平均分3.8896，难度0.2593，标准差3.1016，区分度0.3255。 　　从考试数据可看出：（1）学生在实验与工业相结合问题情境中，运用化学知识解决问题能力总体偏弱;（2）选考《化学与技术》考生得分率高，而且这些考生往往来自二、三类普通学校，这表明基于化学工业设计、化学实验室设计化学学习，其难度并不是高不可攀，关键在于我们是否集中精力，聚焦于基于化学设计学习。（3）有机化学合成路线剖析是传统意义上难题，原因之一是学生亲历实验与工艺设计经验基础比较薄弱。 　　再从现行中学化学课程来看，课程所安排化学实验，多是演示实验与验证实验，极少有创新实验，更没有设计实验，学生没有接受创新与设计学习、训练机会，没有经历创新与设计实践体验，这是学生解决此类问题能力缺失重要原因。 　　基于上述理论与事实，笔者认为，在化学教学实践中，应当重视基于设计学习教学实践，探寻相应教学策略，提升学生解决实验与工业生产相结合情境中问题能力。 　　二、设计学习理论基础 　　基于设计学习（design-based learning，以下简称设计学习），最早由美国加州州立理工大学多林?尼尔森（Doreen Nelson）教授提出。设计学习是学生为解决问题而设计产品与方案过程，在这个过程中学生主动学习学科内容、剖析问题、建立标准、剖析问题、最终创造性地解决问题。设计学习能够较好地促使学生把学习与现实生活联系起来，从而获得直接经验与知识。用自己亲身体验来掌握科学与社会知识，并从中体会到学习乐趣与重要性，与他人一起分享自己知识、学习经历及对生活感悟。学生创作作品过程不仅是他们建构自己知识过程与解决问题过程，而且也是学生将多门学科知识进行整合过程，是培养学生设计能力、合作能力、问题解决能力以及创新能力过程。通过设计学习，学生学会在设计中进行学习，学会全面思维，学会依据设计作品表达自己思想，最终优化课堂教学结构，提高学习效率，优化教学效果。 　　J.L.Kolodner等人构建了“基于设计学习循环模型”（如图1所示），为教学设计与实施者提供了有实际意义实践路径： 　　图1 基于设计学习循环模型 　　在该模型中，“需要做……”是工作目标，指向即将开发设计作品;“需要知道……”是新知学习，指向已有知识回顾、新知识理解与内化，以及新技能、新方法、新经验获得。设计作品开发过程是一个“设计―展示―解释―反思―再设计……”螺旋式进步过程。新知学习过程是阅读、调查、观察、实验、验证假设、形成确定性结论等过程，这是一个自主、剖析学习过程。这一模型体现“知做合一，知行并进，知做耦合”教育思想，在同一教学中，既让学生实践能力得到提升，又让学生体会到所学知识实用价值。 　　例如，在“化学变化”概念教学中，通过交流与讨论，学生基本认同化学变化就是我们日常所说“变质”“变味”“蜕变”等现象，并确立了判断化学变化标准是“看看是否有新物质生成”。