地方高校教育碩士化學前沿知識情境教學能力培養策略初探

李玲　王應席

［摘 要］針對新時代對教師的新要求以及地方性高校教學資源的不足，課程組通過自制線上資源、結合教學智慧工具，構建創新信息技術融合的小組教學比拼與研討式教學模式，進行化學前沿知識情境教學策略探究。課前引導學生基于教師自制的線上資源進行自主學習、查閱文獻和教學設計；課中基于教學智慧工具進行多種互動，引導學生積極討論從而強化知識儲備，并通過文獻分享、比拼直播和師生點評等環節引導學生探索最佳教學策略；課后將PPT和直播視頻上傳至課程中心，引導學生進行教學反思，旨在提高學生化學前沿知識情境教學的能力，為地方高校教育碩士的課程教學提供一些借鑒。

［關鍵詞］教育碩士；小組比拼與研討；化學前沿知識；情境教學；教學設計

［中圖分類號］ G64 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2023）20-0124-03

師范教育是人才培養的樞紐，隨著“新師范”的提出，需要創新師范教育方式，為高質量人才培養提供高質量師資。隨著時代的發展，中學化學教師教育面臨新的機遇與挑戰：新課標倡導以發展學生核心素養為首要任務的教學；人教版化學新教材中去除了繁、難、偏、舊的內容，引入了時代性與基礎性相結合的新內容，融入更多“現代化學”素材（化學前沿知識）；近幾年的高考試題越來越注重設計以化學前沿知識為情境的試題，綜合考查學生的核心素養[1-3]。因此，提高學生化學前沿知識情境教學能力，是對未來教師順應新課標、新教材和新高考提出的新要求[4]。

現代化學與中學化學課程是湖北大學學科教學（化學）碩士的一門必修課，應根據新時代對教師的要求，結合新高考、新課標和新教材的變化，創新教學方法，引導學生對中學化學課程中涉及化學前沿知識的教學重點和難點進行研究，選擇合適的化學前沿知識作為情境進行教學設計。

一、設定課程教學目標

課程既要讓學生掌握現代化學的發展，了解化學相關的前沿知識，也要讓學生從大學化學的理論出發，分析中學化學中涉及的難點，更要讓學生對前沿知識情境教學進行研討，為中學教學儲備必備的知識和素質。基于此，課程組設定如下課程教學目標：幫助學生養成自主學習前沿知識的習慣；培養學生前沿知識的本源剖析能力；培養學生情境教學設計、教學研討與教學反思的能力。

二、小組比拼與研討式的教學模式構建

現代化學與中學化學課程采取小組比拼與研討式教學模式（見圖1），即根據課程內容將學生進行分組，以小組為單位開展小組內部比拼和組間比拼式的分享與研討。每一組學生完成一個主題的文獻分享和一個主題的教學比拼，其他學生則通過觀摩、評價、討論等環節模擬教學研討過程。在每一次主題分享的2個課時90分鐘的教學活動中，具體的時間分配為教師的講解與師生互動25分鐘、文獻分享15分鐘、根據文獻提問和解答5分鐘、教學比拼30分鐘、研討15分鐘。

（一）教師根據課程內容自制線上學習資源

針對學生信息化學習的需求，教師依托課程內容、利用PPT錄屏技術以及視頻剪輯軟件自制線上學習資源。在第一個章節“緒論”中，學習視頻涉及新課標、化學學科素養及化學發展史等相關內容；其他學習章節包括“化學與健康”“化學武器”“化學與環境”“化學與能源”“化學與材料”“化學與社會”等多個主題，每一個章節都有與化學前沿知識相關的學習視頻，并設有單元自測，方便學生進行化學前沿知識的學習與自我檢測。

（二）學生的課前準備

每一名學生于課前自主學習線上資源，完成單元自測，了解化學相關的前沿知識。有小組研討任務的學生則依據主題內容查找相關文獻，并選定授課內容進行教材分析，選擇合適的化學前沿知識作為情境進行教學設計，制作文獻分享PPT。

（三）課堂小組比拼與研討

課堂上教師先基于學生單元自測的情況設計講授主題和討論題，分析與化學前沿知識相關的大學理論；再由小組學生進行文獻分享，其他學生根據文獻進行提問，模擬教學報告；最后的評分和討論環節，由全班學生進行集體評分與討論，教師點評，模擬教學研討。

（四）課后反思

課后將學生的PPT、直播視頻上傳至課程中心，供學生進行后續的回看和反思。由于各種互動、研討和點評等教學環節都使用智慧教學工具超星學習通完成，學生可以通過智慧教學工具回看有關的點評意見，形成學習—互動—評價—反思一體化機制。

三、小組比拼與研討式教學案例

新教材《高中化學（必修一）》中第三章第二節“金屬材料”與現代化學中材料的發展息息相關，也反映了許多化學前沿知識，以這些前沿知識作為情境進行教學，有助于培養學生的核心素養。以現代化學與中學化學課程中“化學與材料”為例，說明小組比拼和研討式教學模式的具體過程，學生選定“金屬材料”為比拼內容。通過信息技術融合的小組比拼和研討式教學，從課前的自主學習、查閱文獻、教學設計，課中的師生互動、文獻分享、比拼直播、教學研討和課后的教學反思三個大環節對學生進行訓練，為前沿知識情境教學奠定理論與實踐基礎。

（一）課前準備

1.自主學習線上學習資源“化學與材料”。學生自主學習線上學習資源“化學與材料”，熟悉相關的化學前沿知識內容。學生通過自主學習，初步熟悉現代化學中材料的發展歷程和各類材料在化學領域的發展，并通過單元自測，考查自己對材料相關前沿知識的掌握程度。

2.查閱文獻，制作文獻分享PPT。小組學生根據新教材中“金屬材料”的教學內容，閱讀教師指定的文獻，并自主查閱與教學內容相關的教學設計，初步熟悉化學前沿知識情境教學的教學設計與教學流程。選擇一篇文獻設計制作成PPT，用于課堂分享。

3.教學設計，制作模擬教學PPT。不同的小組學生根據相同的授課內容“金屬材料”進行不同的教學設計。第一名學生以記憶合金在航天航空的應用為情境，以趣味實驗引入授課主題“記憶合金”，依次從概念、分類、原理和應用進行層層剖析。第二名學生從武器的發展史引入合金的概念，再進行拓展。對同一教學內容進行不同的教學設計，能讓觀摩的學生進行比較，有助于共同研討，探索最佳教學策略。

（二）課堂分享與研討

1.師生互動，突破難點。教師依據學生的單元自測了解學生對“化學與材料”線上學習知識掌握的程度，對于部分重要的涉及中學化學難點的學習內容，用大學的知識理論對相關材料的結構、性質、反應原理及應用進行講解并引導學生進行討論，借助超星學習通的“主題討論”“問卷”“選人”多種互動功能充分激活課堂，進一步增加學生的知識儲備，所有的師生互動環節都由教師給出評價，并做出點評。“主題討論”中，教師可以根據學生討論的內容給出不同的分數，并進行總結；“問卷”考查中，教師根據學生的選項情況給分，評估學生的理論知識掌握程度，并進行分析，幫助學生理解相關的知識點；“選人”環節可以提高學生的參與度，教師隨機挑選學生回答問題，學生保持“備戰”狀態，教師根據學生回答正確與否給分并進行總結。通過25分鐘的師生互動，幫助學生進一步理解線上學習的知識，用大學的理論知識剖析中學化學中的疑難知識點，形成“結構決定性質，性質決定用途”的化學學科思想，從化學學科的本源加深學生對中學化學知識的理解與拓展，幫助學生從化學學科本源上了解化學知識。

2.文獻分享，有問有答。小組選擇的授課內容為“金屬材料”，在課前準備工作時，小組學生閱讀了教師指定的文獻，并且主動查閱了與教學內容相關的教學設計文獻。由小組代表根據課前查閱的文獻，制作成PPT，進行15分鐘的文獻分享“報告”。其中一個小組學生分享的是2018年刊登在《中學教學參考》的一篇題為《談化學前沿知識與中學化學教學的融合——以〈用途廣泛的金屬材料〉的教學為例》的教學論文。分享者認為，這種教學方法不僅能開闊學生的視野，而且能激發學生的愛國熱情，促進學生有關“科學精神與社會責任”的核心素養的發展。這場15分鐘的“小報告”呈現出了一個優秀的以前沿知識為情境教學的金屬材料教學設計，讓其他學生從中受到啟發，也讓分享的學生通過講授，更加了解化學前沿知識情境教學設計模式。針對存疑的地方，大多數學生從教學內容的取舍和前沿知識素材的選擇方面進行提問，在5分鐘的提問者和演講者的一問一答中，不同的學生表達自己的觀點，對“金屬材料”的教學設計有了進一步的理解。

3.比拼直播，教學研討。不同的學生講授相同的內容，可以讓觀摩的學生直觀地感受到不同教學設計的教學效果，并且由觀摩的學生進行評分和點評，呈現一種比拼的狀態。教學比拼中，由兩名學生針對相同的教學內容分別進行課堂教學模擬，同時使用“直播”功能，將模擬授課過程進行錄制，講授結束后，錄制的視頻可以作為學習資源備用。第一名學生從一個科學性節目中的實驗視頻引入教學主題“形狀記憶合金”（鈦合金），再對形狀記憶合金進行分類、剖析“記憶”原理、回顧發展、拓展記憶合金的應用。第二名學生由中國武器的前沿發展引入教學主題“合金”，指明純金屬與合金的區別，再過渡到煉鋼技術的發展，繼而引入鐵合金的分類及應用，最后對鋁合金和鈦合金相關的前沿應用進行拓展。兩名學生的課堂模擬時間均為15分鐘，教學脈絡清晰，有前沿知識情境的教學設計，課堂互動活躍，并且都體現了“從生活走向化學，再從化學走向社會”的教學理念。

兩名學生課堂教學模擬結束后，由其他觀摩教學的學生進行評分。評分內容包括教學設計（30分）、PPT內容（30分）、課堂表達（20分）、教師儀態（10分）和板書（10分）5個部分。待評分結束后，開啟超星學習通的“評分”功能，由學生把最后的總分填入，自動計算平均分。再開啟超星學習通的“主題討論”的功能，引導其他學生對進行課堂教學模擬的學生進行點評。所有的評分和點評都是基于超星學習通投屏后的各種互動功能進行的，因此進行課堂教學模擬的學生能夠在教室的大屏幕中看到自己的評分，也能看到其他同學點評的內容。

教師再邀請兩名學生作為代表，進行進一步的討論，基于學生的點評和討論，教師分析這兩名學生在教學中的優勢與不足，并做出總結。這種小組比拼和研討的模式，是圍繞“金屬材料”的化學前沿知識情境教學設計進行的一種探究。通過30分鐘的比拼式課堂教學模擬和15分鐘的研討（師生共同討論、點評），幫助學生進一步優化基于化學前沿知識情境的“金屬材料”教學設計。

（三）課后反思

課后，進行課堂教學模擬的學生分享PPT，教師將PPT轉換成圖片格式，并將錄制的視頻上傳至課程中心的學生作品專區。PPT和視頻可供全班學生回看學習，引導學生發現學習中的不足，進一步加強反思，對課堂教學實踐過程進行全面而深入的思考、分析總結、自我評價。

四、結語

在該教學模式中，學生通過自主學習和文獻查閱，養成自主學習化學前沿知識的習慣；通過師生互動，讓學生深刻理解與中學化學難點相關的化學前沿知識，逐漸培養學生前沿知識的本源剖析能力；通過查閱文獻、教學設計、教學比拼、教學研討等，培養學生進行化學前沿知識情境教學設計的良好習慣和教學設計、教學研討、教學反思的能力。

［ 參 考 文 獻 ］

[1] 中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準：2017年版[M].北京：人民教育出版社，2018.

[2] 張景偉，申燕.學科核心素養視域下高中化學教材的新變化及教學啟示：以“化學與可持續發展”為例[J].化學教育（中英文），2022，43（11）：21-26.

[3] 許嘉銘，代榕，唐麗瀟，等.新舊人教版教材選修模塊“電化學”內容的比較分析[J].化學教育（中英文），2021，42（17）：32-37.

[4] 黃靜.化學師范生“課堂導入”存在問題與對策分析[J].大學化學，2021，36（4）：257-263.

［責任編輯：蘇祎穎］