基于PDCA循環的四個階段,筆者將化學單元教學設計劃分為如下四個階段,幫助學生完成知識的重組與構建,從而提升教學質量。
一、Plan一一制訂計劃、確定目標階段
這個階段需要確定單元教學內容、解析單元教學背景、制訂單元目標并規劃教學活動、確定教法與教學策略等。
單元教學內容的確定應遵循基于教材又不受其局限的原則。單元教學內容的設計要以知識的模塊化整合構建完整的知識網絡。如教學人教版初中化學上冊第六單元“碳和碳的氧化物\"時,筆者用思維導圖組織、呈現單元內容結構(如圖1)。
基于單元內容結構,筆者提取內容要素并劃分為四類:第一類物質性質與結構,包括碳單質的多樣性、碳的氧化物;第二類化學反應與原理,包括氧化還原反應、氣體生成反應;第三類實驗探究與技能,包括
實驗室制法、性質驗證實驗;第四類社會價值與應用,包括跨學科實踐活動、環境問題等。
解析單元教學背景主要從教材分析和學情分析兩個方面進行。教材分析主要是明確單元重要性、知識體系、基礎與核心知識點,確立知識主線,區分重難點等。學情分析主要是把握學生基礎、發展潛力及障礙,確定最近發展區等。學習第六單元內容前,學生已經具備物質的微觀構成與宏觀組成、物質結構與性質間的微觀聯系等基礎知識。第六單元教學內容涵蓋碳及其氧化物的性質、應用和對環境的影響等方面,知識點密集,教學重點應為在復習基礎知識的基礎上引導學生構建系統的知識框架,并通過理論闡釋、實驗操作、實例分析等教學方法提升學生的綜合能力。
制定單元教學目標時,教師應關注學生化學核心素養發展,讓目標涵蓋核心要點,強調關鍵能力培養,如理解碳單質的物理性質和化學性質、掌握碳的氧化物的性質和用途等。教學活動的規劃及學習任務的設定應以達成教學目標為核心,因此第六單元的教學可以分五個課時進行。每課時的教學內容分別為碳單質的多樣性、碳的氧化物、碳的氧化物對環境的影響和低碳行動、碳單質和碳的氧化物的模型構建,以及復習小結。
確定教法與教學策略時,筆者根據因“課\"制宜的原則,一方面以導引領學,采用啟發式教學方式引導學生主動學習;另一方面以學解答問,引導學生在遇到問題時通過自主思考和實踐找到答案,形成解決問題的能力。
二、Do一一教學活動實施與調整階段
在PDCA循環中,Do階段是單元教學設計的核心階段。筆者以學生為主體設計“教一學一評”一體化的活動與任務,基于細化的目標和活動構建評價體系,通過動態生成性評價反饋機制檢測教學目標的合理性,并根據檢測結果調整教學方案。
在課題三《二氧化碳的實驗室制取》的教學中,筆者以中國科學院天津工業生物技術研究所所長馬延和團隊研發的二氧化碳人工合成淀粉技術為大情境,導人本課時學習。在探究實驗室制取二氧化碳的反應原理環節,學生需要比較大理石和碳酸鈉粉末分別與稀鹽酸和稀硫酸反應的反應速率。學生最初提出的實驗設計為取三只試管和等量的三種固體,依次加稀硫酸、稀鹽酸、稀鹽酸。實驗后,他們發現實驗效果不明顯。隨后,他們調整實驗裝置:先將三個一次性膠頭滴管倒置并固定在一把直尺上,把每個滴管的膠頭處割開,放入等質量的塊狀大理石(1號)碳酸鈉粉末(2號)和塊狀大理石(3號),同時貼上對應的標簽,然后取三只燒杯,分別加入等濃度等體積的稀硫酸(1號)稀鹽酸(2號)稀鹽酸(3號),按照編號依次排好,將三個對應編號的滴管同時伸入盛有酸液的燒杯中。按照此實驗設計嚴格控制變量,學生準確地選出最合適的實驗方案。如此安排教學活動突出了學生的主體地位,體現了化學“在做中學,在創中學\"的特點,為筆者調整教學方案提供了實證支持。
三、Check——教學質量檢查階段
本階段的核心任務是檢測Do階段教學效果,教師可以采用多樣化的評價方式評估教學目標達成度。筆者綜合運用課堂表現評估、實驗報告分析、項目作業評審及單元測試等手段,全面檢測學生的學習效果。檢測的核心內容包括評估學生對碳及其氧化物性質和用途的理解,對實驗操作的掌握程度和對實驗結果的分析能力,以及對碳中和理念的理解和應用能力。檢測發現,學生能夠識別并描述金剛石、石墨和
的物理性質及用途,能夠列舉并解釋二氧化碳的物理性質(如密度、溶解性等)和化學性質(如與水、澄清石灰水的反應等),能夠描述一氧化碳的物理性質(如密度、毒性等)和化學性質(如可燃性、還原性等)等,但有的學生未能熟練掌握實驗的具體操作方法。于是,筆者播放制取二氧化碳實驗演示視頻,直觀展示二氧化碳與水反應的過程,幫助學生掌握實驗操作要領。
四、Action 評價反饋、改進創新階段
本階段旨在鞏固學習成果,處理或傳遞循環中的問題。例如,在實驗室利用稀鹽酸和大理石制取
的教學中,如果選取的酸濃度過大,就會使產生的
中混有HCI,導致看不到澄清石灰水變渾濁。如果選取酸的濃度合適,但仍然沒有出現渾濁的現象,可能是持續通入
使生成的白色沉淀
與水和
共同作用生成了溶于水的
。因此,在教學活動實施階段,面對突如其來的生成性問題,教師可以追溯根源,及時解決,或者將不能解決的問題轉入下一輪循環解決。例如,在課堂教學中若遇到向澄清石灰水中通入
而石灰水沒變渾濁的情況,教師可以讓學生先思考原因,再探究是酸濃度過大還是生成了溶于水的 
運用PDCA循環法進行單元教學設計是一個持續迭代的過程,教師要根據遇到的實際問題及時調整教學方案,增強方案的可操作性,從而更有效地指導教學實踐。
(作者單位:武漢經濟技術開發區第四中學)
(本文系湖北省教育科學“十四五\"規劃重點課題“基于PDCA循環理論的初中課堂教學質量監測體系的實踐研究\"的成果。課題編號:2021JA126)