【摘要】學(xué)科能力導(dǎo)向的單元作業(yè)設(shè)計(jì)是在整體觀下對(duì)單元作業(yè)目標(biāo)、作業(yè)內(nèi)容、作業(yè)分析與反思等要素的系統(tǒng)性設(shè)計(jì)。文章通過(guò)設(shè)置單元任務(wù)單、整理歸納、實(shí)驗(yàn)探究、開(kāi)放實(shí)踐等系列題型,發(fā)展學(xué)生從知識(shí)的意義建構(gòu)到實(shí)際問(wèn)題解決的能力水平。
【關(guān)鍵詞】學(xué)科能力;單元作業(yè);作業(yè)設(shè)計(jì)
作業(yè)是教師為了實(shí)現(xiàn)特定任務(wù)布置學(xué)生在課外進(jìn)行的一種學(xué)習(xí)活動(dòng)[1]。目前作業(yè)設(shè)計(jì)較少關(guān)注整體性、聯(lián)系性與遞進(jìn)性的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì),不利于發(fā)展學(xué)生的學(xué)科能力素養(yǎng)。周坤亮認(rèn)為,以單元為基本單位進(jìn)行作業(yè)設(shè)計(jì),是提升作業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的有效路徑[2]。單元作業(yè)設(shè)計(jì)是在整體觀下對(duì)單元作業(yè)目標(biāo)、作業(yè)內(nèi)容、作業(yè)分析與反思等要素的系統(tǒng)性設(shè)計(jì)。通過(guò)在不同能力水平的活動(dòng)任務(wù)中的具體表現(xiàn),診斷并發(fā)展學(xué)生的學(xué)科能力素養(yǎng)?,F(xiàn)以人教版化學(xué)九年級(jí)下冊(cè)第十單元“酸和堿”為例,探討基于學(xué)科能力導(dǎo)向的單元作業(yè)設(shè)計(jì)。
一、“酸和堿”單元學(xué)科能力表現(xiàn)
作為核心概念的“酸和堿”,承載著研究物質(zhì)的組成、構(gòu)成、變化、性質(zhì)和用途等學(xué)科問(wèn)題。其素養(yǎng)功能主要表現(xiàn)在三個(gè)方面:一是通過(guò)酸、堿代表物的學(xué)習(xí),認(rèn)識(shí)同類(lèi)物質(zhì)的性質(zhì)并建立同類(lèi)物質(zhì)間的關(guān)聯(lián);二是通過(guò)酸堿反應(yīng)等角度,形成物質(zhì)的組成和構(gòu)成決定物質(zhì)性質(zhì)的學(xué)科觀念;三是基于物質(zhì)性質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)踐操作。王磊認(rèn)為,學(xué)生學(xué)科能力活動(dòng)及表現(xiàn)分為學(xué)習(xí)理解(辨識(shí)記憶、概括關(guān)聯(lián)、說(shuō)明論證)、應(yīng)用實(shí)踐(分析解釋、推論預(yù)測(cè)、簡(jiǎn)單設(shè)計(jì))和遷移創(chuàng)新(復(fù)雜推理、系統(tǒng)探究、創(chuàng)新思維)3大類(lèi)9小類(lèi)要素[3]。借鑒該研究成果,基于核心知識(shí)、研究問(wèn)題、認(rèn)識(shí)方式、能力水平4個(gè)維度,得出在“酸和堿”主題學(xué)習(xí)中學(xué)生的學(xué)科能力水平應(yīng)達(dá)到的發(fā)展層級(jí)(如圖1)。
因此,學(xué)生能力的發(fā)展點(diǎn)主要有三個(gè):一是基于類(lèi)別、反應(yīng)類(lèi)型、宏微結(jié)合等角度,提升酸和堿的認(rèn)識(shí)水平;二是基于酸堿通性,預(yù)測(cè)同類(lèi)物質(zhì)的性質(zhì),根據(jù)現(xiàn)象得出結(jié)論;三是基于酸堿性質(zhì),解決生產(chǎn)、生活問(wèn)題,發(fā)展學(xué)生從知識(shí)的意義建構(gòu)到解決實(shí)際問(wèn)題的能力進(jìn)階。
二、“酸和堿”單元作業(yè)設(shè)計(jì)系列
1.通過(guò)單元任務(wù)單,調(diào)控自主學(xué)習(xí)水平
學(xué)生作為有效學(xué)習(xí)的主體,不應(yīng)被看成是接受知識(shí)的容器,而應(yīng)是知識(shí)的建構(gòu)者和生成者。教師應(yīng)該設(shè)置單元學(xué)習(xí)任務(wù)單,指明單元學(xué)習(xí)的整體要求,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)管理自己的學(xué)習(xí)行為,使他們學(xué)會(huì)經(jīng)常性的反饋,監(jiān)控自己的習(xí)得,評(píng)估目前的理解水平?!八岷蛪A”單元學(xué)習(xí)任務(wù)單見(jiàn)表1?!八岷蛪A”主題學(xué)習(xí)的過(guò)程為:初識(shí)酸堿性→認(rèn)識(shí)酸、堿的性質(zhì)→認(rèn)識(shí)酸和堿的中和反應(yīng)及實(shí)際應(yīng)用等。每個(gè)課時(shí)都設(shè)置一個(gè)需要解決的學(xué)習(xí)任務(wù),學(xué)生通過(guò)完成這些任務(wù)來(lái)展示自己達(dá)成教學(xué)目標(biāo)的程度和學(xué)習(xí)水平,不斷發(fā)展對(duì)酸和堿從定性到定量、從宏觀到微觀、從孤立到系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)能力。
2.通過(guò)整理歸納題,促進(jìn)學(xué)習(xí)有效理解
整理歸納是指聯(lián)系學(xué)科之間的知識(shí),整合所學(xué)的知識(shí)與方法,有效構(gòu)建知識(shí)體系。針對(duì)某課時(shí)或某單元,圍繞酸堿核心概念或酸堿反應(yīng)原理,采用圖表或文字等方式聯(lián)系和組織,形成新的認(rèn)識(shí)。通過(guò)整理歸納,學(xué)生不僅記住了某些事實(shí)性知識(shí),而且促進(jìn)了學(xué)習(xí)的理解,能在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中順暢地提取相關(guān)知識(shí),完成知識(shí)的遷移。以下通過(guò)具體題目說(shuō)明。
題1利用酸、堿、鹽的溶解性表(表略)回答(增加一列O2-)下列問(wèn)題。
(1)找出哪些屬于酸、堿、鹽、氧化物,并用化學(xué)式舉例說(shuō)明。
(2)請(qǐng)畫(huà)出你所理解的“酸、堿、鹽、氧化物”的概念圖。
題2如圖為“吃人野獸”的小山。
(1)探險(xiǎn)隊(duì)員H2SO4不小心走進(jìn)了該小山,判斷哪些野獸會(huì)吃掉H2SO4(即能和H2SO4發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)),描述反應(yīng)依據(jù),寫(xiě)出相關(guān)化學(xué)方程式。
(2)另一探險(xiǎn)隊(duì)員NaOH,它會(huì)選擇哪條路線逃生?寫(xiě)出相關(guān)化學(xué)方程式。
(3)請(qǐng)畫(huà)出酸和堿的化學(xué)性質(zhì)關(guān)系圖。
題3根據(jù)酸堿中和反應(yīng)(H++OH-=H2O)回答下列問(wèn)題。
(1)從微粒的角度談?wù)勀銓?duì)該反應(yīng)的認(rèn)識(shí)。
(2)請(qǐng)列舉一個(gè)具體的化學(xué)反應(yīng)說(shuō)明中和反應(yīng)。如果該化學(xué)反應(yīng)無(wú)明顯現(xiàn)象,如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其實(shí)際發(fā)生了。
(3)聯(lián)系生產(chǎn)、生活實(shí)際,分析人們是如何利用該化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的。
題1要求學(xué)生能正確辨識(shí)酸、堿、鹽、氧化物等不同類(lèi)的物質(zhì),引導(dǎo)學(xué)生基于物質(zhì)組成和構(gòu)成的視角建立酸、堿、鹽的概念模型,這是認(rèn)識(shí)酸和堿的基礎(chǔ)。題2將酸、堿的性質(zhì)融于探險(xiǎn)情境中,診斷學(xué)生能否判斷發(fā)生的反應(yīng)、能否提供支持的證據(jù)以及書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式的水平如何。引導(dǎo)學(xué)生歸納酸堿性質(zhì)并用圖式表示,從代表物的性質(zhì)到同類(lèi)物質(zhì)通性的建立,提升知識(shí)的結(jié)構(gòu)化水平,促進(jìn)酸堿性質(zhì)的有效關(guān)聯(lián),這是認(rèn)識(shí)酸和堿的保證。題3是在學(xué)完中和反應(yīng)后要求學(xué)生說(shuō)出模型(H++OH-=H2O)的含義,并能利用此模型列舉反應(yīng)。從“宏、微、符”間的切換到無(wú)明顯現(xiàn)象的中和反應(yīng)發(fā)生的證明再到中和反應(yīng)的應(yīng)用等多角度、多層次思考建構(gòu),不斷發(fā)展學(xué)生對(duì)中和反應(yīng)的理解水平,這是認(rèn)識(shí)酸和堿的提升。
3.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究題,培養(yǎng)實(shí)踐能力
實(shí)驗(yàn)探究是化學(xué)學(xué)科認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其變化的過(guò)程和方法?!八岷蛪A”單元的實(shí)驗(yàn)探究?jī)?nèi)容包括溶液酸堿性(酸堿度)的檢驗(yàn)、酸和堿化學(xué)性質(zhì)的驗(yàn)證等。通過(guò)對(duì)酸和堿性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究,培養(yǎng)學(xué)生基于證據(jù)進(jìn)行分析推理,建立酸和堿性質(zhì)的認(rèn)識(shí)模型,運(yùn)用證據(jù)推理和模型認(rèn)知的思維方式解決問(wèn)題的能力。引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷真實(shí)和豐富的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)過(guò)程,積累探究經(jīng)驗(yàn)和體驗(yàn),促進(jìn)其實(shí)踐能力的發(fā)展[4]。
題4利用身邊的材料(花瓣或卷心菜)自制酸堿指示劑,并試驗(yàn)指示劑在白醋、石灰水中的顏色變化。
題5食醋中含有醋酸,請(qǐng)預(yù)測(cè)它可能具有的化學(xué)性質(zhì),并設(shè)計(jì)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、得出結(jié)論。
題6實(shí)驗(yàn)室有一瓶久置的NaOH溶液,請(qǐng)分析它是否變質(zhì),并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
請(qǐng)你與小組同學(xué)合作完成以上題目,并如實(shí)填寫(xiě)以下表格內(nèi)容(見(jiàn)表2),在第6課時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)論展示活動(dòng)。
從題4到題6,學(xué)生經(jīng)歷了自制酸堿指示劑并檢驗(yàn)溶液的酸堿性→陌生酸類(lèi)物質(zhì)性質(zhì)的預(yù)測(cè)和驗(yàn)證→常見(jiàn)堿的變質(zhì)分析及驗(yàn)證的過(guò)程,涉及酸和堿的核心探究?jī)?nèi)容。題4和題5趣味性強(qiáng),實(shí)驗(yàn)用品簡(jiǎn)單易得,內(nèi)容與實(shí)際緊密結(jié)合,可作為新課學(xué)習(xí)后學(xué)生的家庭實(shí)驗(yàn)。題4在學(xué)習(xí)酸堿指示劑后,要求學(xué)生利用身邊資源,開(kāi)展替代品實(shí)驗(yàn)。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)加深理解所學(xué)內(nèi)容,發(fā)現(xiàn)規(guī)律,找到了效果更好的指示劑。題5學(xué)生通過(guò)預(yù)測(cè)、根據(jù)現(xiàn)象得出結(jié)論等一系列探究活動(dòng),認(rèn)識(shí)和解決化學(xué)問(wèn)題。學(xué)生從酸的通性出發(fā),預(yù)測(cè)陌生物質(zhì)醋酸的化學(xué)性質(zhì),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,豐富了對(duì)酸類(lèi)物質(zhì)性質(zhì)的認(rèn)識(shí)角度和認(rèn)識(shí)思路,提升學(xué)生對(duì)同類(lèi)物質(zhì)性質(zhì)的認(rèn)識(shí)水平。題6提供了久置的NaOH溶液是否變質(zhì)的情境,要求學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案→選擇合適試劑→控制實(shí)驗(yàn)條件→進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析等一系列活動(dòng),促使學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí),發(fā)展學(xué)生的探究能力。
4.通過(guò)開(kāi)放實(shí)踐題,鼓勵(lì)遷移應(yīng)用創(chuàng)新
學(xué)習(xí)是原有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的遷移,學(xué)生的遷移能力是學(xué)習(xí)的重要標(biāo)志?;瘜W(xué)課外作業(yè)應(yīng)該有一定數(shù)量的實(shí)踐性、活動(dòng)性作業(yè),要求學(xué)生面向自然、面向社會(huì)生產(chǎn)生活,做討論、調(diào)查、參觀考察,進(jìn)行動(dòng)手實(shí)驗(yàn)等[5]。通過(guò)過(guò)程開(kāi)放或結(jié)論開(kāi)放的問(wèn)題情境,激發(fā)學(xué)生探究的熱情,鼓勵(lì)學(xué)生多角度、多層次地思考問(wèn)題,提高學(xué)生的遷移應(yīng)用水平。
題7測(cè)定學(xué)校所在地雨水的pH,記錄并處理數(shù)據(jù),判斷是否出現(xiàn)酸雨。如果有酸雨出現(xiàn),分析酸雨出現(xiàn)的原因,并提出相應(yīng)的防治措施。
評(píng)價(jià)要點(diǎn):①能對(duì)雨水取樣并進(jìn)行pH的測(cè)定操作;②能利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),繪出“時(shí)間[CD*2]pH”關(guān)系圖;③能查閱相關(guān)資料書(shū)寫(xiě)調(diào)查報(bào)告,內(nèi)容包括pH的變化情況、原因分析、相關(guān)建議等;④能主動(dòng)交流調(diào)查結(jié)果。
題8科學(xué)寫(xiě)作。化學(xué)實(shí)驗(yàn)室丟失了一瓶酸溶液,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一份海報(bào),詳細(xì)描述所丟失的酸溶液性質(zhì),寫(xiě)出鑒別這個(gè)瓶子里是否裝有酸溶液的安全實(shí)驗(yàn)步驟。此外,注意在海報(bào)上提醒學(xué)生在發(fā)現(xiàn)任何瓶子時(shí)都不能用手觸摸,應(yīng)該馬上通知教師。
評(píng)價(jià)要點(diǎn):①能設(shè)計(jì)方案,盡可能詳細(xì)描述你所認(rèn)識(shí)的酸溶液的性質(zhì)(物理、化學(xué)性質(zhì));②能利用酸溶液的性質(zhì)描述鑒別酸溶液的實(shí)驗(yàn)步驟;③能體現(xiàn)安全意識(shí);④能主動(dòng)展示學(xué)習(xí)的過(guò)程和結(jié)果。
題7和題8要求學(xué)生在真實(shí)或模擬的情境中運(yùn)用酸堿中和反應(yīng)的知識(shí)和方法解決生產(chǎn)生活中簡(jiǎn)單的化學(xué)問(wèn)題。它們具有解決過(guò)程不唯一、結(jié)果不固定的開(kāi)放特點(diǎn),有助于學(xué)生多角度地思考問(wèn)題,激勵(lì)學(xué)生遷移創(chuàng)新。題7可以讓學(xué)生參與社會(huì)性議題的討論,在實(shí)踐中逐步形成綠色化學(xué)的觀念。題8以寫(xiě)作的方式,通過(guò)合適試劑的選擇到安全順利完成實(shí)驗(yàn)的方案設(shè)計(jì),診斷學(xué)生對(duì)知識(shí)信息的加工和表達(dá)能力,加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和科學(xué)態(tài)度的認(rèn)識(shí)。
三、結(jié)語(yǔ)
《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》在教學(xué)與評(píng)價(jià)建議中明確指出,應(yīng)充分認(rèn)識(shí)化學(xué)日常學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)對(duì)于發(fā)展學(xué)生學(xué)科能力素養(yǎng)的重要性,積極探討開(kāi)展日常學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的有效策略、方式和途徑。
評(píng)價(jià)既要診斷學(xué)生在知識(shí)與技能方面掌握的程度,又要發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力和實(shí)踐能力。以學(xué)科能力為導(dǎo)向的單元作業(yè)設(shè)計(jì),目標(biāo)更具體、更清晰,有較強(qiáng)的聯(lián)系性和遞進(jìn)性,有利于探查學(xué)生的行為表現(xiàn)。教學(xué)中,教師應(yīng)充分發(fā)揮評(píng)價(jià)的激勵(lì)功能,鼓勵(lì)學(xué)生參與評(píng)價(jià)結(jié)果的判斷和解釋過(guò)程,采取自我評(píng)價(jià)、同伴互評(píng)、師生評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式,利用相關(guān)的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn),幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的努力,看到自己的潛力,促使學(xué)生產(chǎn)生更持久、更強(qiáng)大的學(xué)習(xí)動(dòng)力,促進(jìn)學(xué)生學(xué)科能力素養(yǎng)的發(fā)展。
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(責(zé)任編輯:羅小熒)
【作者簡(jiǎn)介】沈偉藝,高級(jí)教師,研究方向?yàn)橹袑W(xué)化學(xué)教育教學(xué)。
【基金項(xiàng)目】福建省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2019年度立項(xiàng)課題“核心素養(yǎng)導(dǎo)向下初中化學(xué)‘教、學(xué)、評(píng)一體化教學(xué)設(shè)計(jì)研究”(FJJKXB19-515)