汪雪

摘要： 圍繞“原電池”中的三種模型（單液、雙液和離子交換膜原電池模型），在多個問題情境的探究中，設計基于“教、學、評”一致性的教學。引導學生分析各種原電池模型的工作原理和優(yōu)缺點，培養(yǎng)學生用辯證的批判性和發(fā)展的眼光看待科學的發(fā)展，注重學生的學習評價，落實學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

關鍵詞： 核心素養(yǎng)； “教、學、評”一致性； 原電池

文章編號： 1005-6629（2022）11-0061-05

中圖分類號： G633.8

文獻標識碼： B

《普通高中化學課程標準（2017年版》（簡稱“標準”，下同）倡導“教、學、評”一體化，注重教學目標與評價目標、學習任務和評價任務、學習方式與評價方式的整體性、一致性設計，充分發(fā)揮化學日常學習評價的診斷與發(fā)展功能［1］，對落實學生化學學科核心素養(yǎng)培育有著非常重要且深遠的意義。

如果將“教、學、評”一體化視為手段，那么其本質就是追求“教、學、評”與教學目標的一致性?；谡n程標準的教育改革中各個要素之間的一致性對于提高教育質量和追求教育公平至關重要［2］，因而在核心素養(yǎng)視域下“教、學、評”一致性的教學實踐中，教師應著力關注和引導學生達成化學學科核心素養(yǎng)目標，進而引發(fā)學生產生相應的學習任務，并讓教學評價始終貫穿在課堂中。通過評價了解學生的學習質量和化學學科核心素養(yǎng)水平，進一步促進教師改善教學過程，確保每一個學生都能完成相應的學習任務，落實核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

1 核心概念界定

1.1 教學評價

李秉德提出“教學評價就是搜集信息的過程，通過分析學生的行為變化從而得到信息”［3］。施良方提出“教學評價要參照教學目標進行，采用科學有效的技術手段收集大量的教學資料和信息，利用計算機技術對數(shù)據進行分析，能夠得到比較準確的價值判斷，能夠幫助學生完善自我，能夠促進教學質量的提高”［4］。鑒于以上啟示，本文所要研究的中學化學教學評價就是依據標準的要求，針對學生的學習過程及學習效果進行資料的收集和整理，從而判斷學生是否達成了課程標準中所提出的教學目標。

1.2 “教、學、評”一致性

美國的教育心理學家科恩通過研究提出“美國學校教育的平庸，更多的是由于教師的教學目標、教學實踐以及教學評價三者之間的不一致”［5］。崔允漷、雷浩將“教、學、評”一致性定義為“在整個課堂教學系統(tǒng)中教師的教、學生的學和對學生學習的評價三個因素的協(xié)調配合的程度，它們兩兩之間存在著一致性的關系，然后組合成一個整體，構成‘教、學、評一致性的所有涵義”［6］?！敖?、學、評”三者之間不是獨立的、單向的，而是要緊密圍繞化學學科核心素養(yǎng)，做到互通和互動，協(xié)調促進教學過程中素養(yǎng)目標達成一致（如圖1所示）?；诤诵乃仞B(yǎng)視域下的“教、學、評”一致性的教學設計，應該以落實化學學科核心素養(yǎng)為核心，充分體現(xiàn)學生的主體地位，以評價任務為抓手，動態(tài)監(jiān)測學生的學習目標素養(yǎng)的達成情況，為有效的教和學提供依據，進而促進教學目標的達成，提高課堂教學的有效性。

2 基于化學學科核心素養(yǎng)要求確定“原電池”的“教、學、評”目標

參考標準對“原電池”主題內容中的要求，確定“原電池”的教學目標是：初步形成對雙液原電池的模型認知，掌握雙液原電池的工作原理，通過探究實驗培養(yǎng)學生利用實驗數(shù)據和實驗現(xiàn)象等證據推理實驗原理的能力；在原電池模型的不斷改進的探究過程中，培養(yǎng)學生的批判性思維、變化觀念和創(chuàng)新意識；在探尋原電池的發(fā)展歷程中，培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和社會責任。學生的學習任務與教學目標相一致，為了在教學活動中能夠實時有效地監(jiān)測教學目標的達成情況，設計了相對應的評價目標，以保障教學目標、學習任務和評價目標的一致性。具體內容見表1。

3 核心素養(yǎng)視域下“教、學、評”一致性的“原電池”教學

“教、學、評”一致性要求教學設計應該統(tǒng)籌兼顧整個課堂教學系統(tǒng)中教師的教、學生的學和對學生學習的評價三個要素。本節(jié)課通過搭建原電池實驗裝置以及

數(shù)字化實驗，讓學生了解銅鋅原電池的缺陷，進而探究單液原電池的改進方法，初步構建雙液原電池的裝置模型，掌握雙液原電池的工作原理，分析其能夠提供穩(wěn)定電流的原因，理解鹽橋的作用；通過實驗探究雙液原電池的工作電流狀況，進而提出離子交換膜電池，從而完善學生對原電池三種裝置的整體認識。“教、學、評”一致性的教學設計，應該充分體現(xiàn)學生的主體地位，以評價任務為核心，設置與教學活動相對應的評價線，實時監(jiān)測學生目標的達成情況，并不斷進行反饋和評價，為有效的教和學提供依據，促進學生核心素養(yǎng)的提升。

3.1 教學流程

活動一：情境導入，每個學生桌上有一個電子音樂賀卡，但是沒有電池，如何讓電子賀卡響起來？

［學生活動］學生根據所給的實驗藥品，搭建原電池實驗裝置，將電子音樂賀卡與銅鋅原電池連接成回路，讓電子音樂卡正常工作。

設計意圖：利用真實問題情境導入新課，將所學的知識應用于解決實際問題，提升學生的學習興趣，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力和學科遷移能力。

［評價方式］觀察學生搭建原電池的過程，診斷學生對原電池“模型認知”水平以及知識的運用與遷移水平。

評價意圖：通過小組交流搭建原電池實驗裝置的過程，完善學生對原電池基本模型的認知。

［活動評價］學生分小組自己動手搭建原電池裝置，讓電子音樂賀卡響起來，將所學知識運用于實際生活中。通過小組交流和評價，“以評促學”，學生的學習興趣十分濃厚。

活動二：提出問題：銅鋅原電池能否向電子音樂卡持續(xù)不斷地提供電能？利用電流傳感器和溫度傳感器探究銅鋅原電池的工作效率，并根據結果分析原因。

［學生活動］學生利用手持技術分組進行探究實驗，觀察實驗現(xiàn)象，根據實驗現(xiàn)象分析原因。

設計意圖：根據實驗結果，學生發(fā)現(xiàn)電子音樂卡的音量越來越小，銅鋅原電池不能提供長久的穩(wěn)定的電能。分析其原因，認為金屬鋅上面有“斑點”，即金屬鋅和CuSO4直接接觸，會直接發(fā)生置換反應而放熱，同時部分Cu2+直接在鋅棒上生成Cu覆蓋在鋅棒上，會阻礙原電池進一步放電，使電流不斷變小。培養(yǎng)學生“證據推理”“微觀探析”的能力和批判性思維。

［評價方式］通過實驗探究、學生小組討論和交流等方式，了解銅鋅單液原電池不能提供穩(wěn)定電流的原因，從而診斷學生的批判性思維水平、“證據推理”水平和“微觀探析”水平。

評價意圖：通過小組自評、互評和教師評價等方式，了解銅鋅單液原電池的優(yōu)缺點，初步學會用辯證的思維方法看待事物，同時也學會從宏觀現(xiàn)象、微觀和能量等多個維度分析問題。

［活動評價］通過數(shù)字傳感器實驗，學生直觀地感受到了銅鋅原電池中的能量損耗，大多數(shù)學生能夠根據電流和溫度曲線對單液原電池的局限性進行評價，進而思考如何避免反應物直接接觸而引起的能量損耗。通過小組自評、互評和教師評價，師生共同聚焦于單液原電池的優(yōu)缺點，使學生更加清晰地認識到單液原電池的局限性，他們的批判性思維和辯證看待事物的能力得到了提升，提高了教學的有效性。

活動三：提出問題：應該如何改進銅鋅原電池裝置讓其能夠產生持續(xù)穩(wěn)定的電流？試畫出基本的模型圖，并搭建實驗裝置。

［學生活動］畫出簡單的雙液原電池的模型，嘗試搭建實驗裝置。思路形成過程如圖2所示。

設計意圖：學生先初步思考能夠提供穩(wěn)定電流的化學電源的基本模型，學生比較容易想到的應該是將鋅和電解液分開。然后在小組討論和教師引導下，了解如何利用鹽橋形成雙液原電池的基本模型（具體思路過程如圖2所示），學會搭建雙液原電池的裝置，將所學的化學知識和設想的模型之間進行關聯(lián)和匹配，構建證據和模型之間的邏輯關系，培養(yǎng)學生模型建構能力和科學探究能力，同時促進學生高階思維能力的發(fā)展。

［評價方式］通過小組討論以及對雙液原電池的建模過程，診斷學生的“科學探究”與“創(chuàng)新意識”水平，以及高階思維能力的水平。

評價意圖：對學生提出的探究方案進行小組互評和教師點評，進而優(yōu)化小組方案，初步得出雙液原電池的基本模型，同時也加強培養(yǎng)學生的“創(chuàng)新意識”和“科學探究”精神。

［活動評價］通過對單液原電池的分析，學生基本形成了一個思路即如果原電池要產生穩(wěn)定的電流必須要將兩種反應物分開，避免接觸時產生的能量損耗。但是分開之后如何構成閉合回路很多學生覺得有些困難，這時通過對探究方案的小組互評，使學生的思維過程顯性化，讓教師更加清晰地了解學生的角度和思路，并進行針對性的教師點評，最終師生共同得出：圖2（1）中無法構成閉合回路的原因是缺乏離子導體，進而引出鹽橋的概念和作用［圖2（2）］。這一過程不僅體現(xiàn)了“教、學、評”的一致性，更通過實時的教學評價，促進了學生的深度思考，培養(yǎng)了學生的高階思維能力。

活動四：通過小組分析雙液原電池各部分的作用，理解雙液原電池的工作原理，然后觀看Cu-Zn雙液原電池工作原理的動畫視頻，分析其能夠提供穩(wěn)定電流的原因，同時請學生思考：原電池中的電極反應物一定是電極材料與電解質溶液嗎？

［學生活動］回顧搭建的雙液原電池模型，思考雙液原電池的工作原理。

設計意圖：通過對雙液原電池學習內容和探究思路的整理和歸納，引導學生進一步構建更加具象化的雙液原電池模型，鞏固學生對雙液原電池模型的理解，強化學生“微觀探析”和“模型認知”的能力；通過動畫視頻展示雙液原電池的工作原理，促使學生更加直觀地了解雙液原電池的工作原理，理解鹽橋的作用；通過思考雙液原電池的電極反應特點，引導學生認識自己以往對原電池認知的局限性，認識原電池產生電流最本質的原因是兩個電極之間存在著電勢差，培養(yǎng)學生對原電池理解的高階思維能力。

［評價方式］通過小組對雙液原電池工作原理的分析過程，診斷學生的“模型認知”和“微觀探析”水平。

評價意圖：通過小組討論交流雙液原電池的工作原理，發(fā)展學生對原電池的認識進階，提升學生探究雙液原電池工作原理的能力。

［活動評價］在教學過程中，學生基本上都能理解鹽橋的作用，但對于電流產生的本質仍有質疑，很多學生受單液原電池模型的干擾，認為電子轉移必須先要有自發(fā)的氧化還原反應發(fā)生，而對于電勢差這個概念相對來說比較陌生，也比較抽象。教師基于課堂中發(fā)現(xiàn)的這一問題，及時調整教學策略，促進師生之間形成更加良好的互動，提升教學有效性；學生通過生生評價和教師評價，認識到自己在學習中存在的不足，并據此進行自我調整，提升了學習效率，實現(xiàn)了“以評促學”。

活動五：利用手持技術分析雙液原電池的電流狀況，了解雙液原電池的優(yōu)缺點，了解離子交換膜電池的模型（如圖3所示）和工作原理；通過課前作業(yè)，學生分小組討論交流電池的發(fā)展狀況。

【學生活動】：（1）利用手持技術實驗探究雙液原電池的電流情況，觀察并分析實驗現(xiàn)象。（2）小組討論如何改進雙液原電池？（3）分析離子交換膜電池的工作原理。（4）小組討論交流目前原電池的發(fā)展狀況。

設計意圖：學生通過上述實驗活動初步了解了雙液原電池的工作電流情況，進一步培養(yǎng)了學生辯證的科學思維。通過分析原因，初步得出雙液原電池工作電流較小的原因：鹽橋太長而截面積不夠大，導致電阻太大等，促使學生通過跨學科知識更加正確全面地認識雙液原電池，培養(yǎng)學生勤于思考，敢于質疑的“科學態(tài)度”。通過探究離子交換膜電池的模型，促使學生進行深度思考，再通過了解科學家們利用離子交換膜代替鹽橋，成功解決了雙液原電池電流小的問題。了解離子交換膜的作用：分區(qū)但又允許離子通過，進一步培養(yǎng)學生高階思維的能力。通過小組討論交流原電池的發(fā)展歷程和狀況，讓學生了解科學并不是一成不變的，而是在不斷發(fā)展和進步的，培養(yǎng)學生的變化觀念和社會責任感。

［評價方式］通過小組討論與分析雙液原電池工作電流較小的過程，診斷學生的跨學科知識水平和“微觀探析”水平，以及對學科知識的深度思考的能力水平；通過建構離子交換膜原電池模型的過程，診斷學生高階思維能力水平；通過小組討論交流原電池的發(fā)展歷程與狀況，診斷學生的變化觀念和社會責任感。

評價意圖：通過小組評價雙液原電池的優(yōu)缺點，進一步培養(yǎng)學生科學的質疑態(tài)度和批判性精神，促進學生深度思考的發(fā)生；通過小組的互評作業(yè)，促進學生全面認知原電池的發(fā)展歷程和重要作用。

［活動評價］通過實驗活動探究了雙液原電池的優(yōu)缺點，學生能比較好地了解了離子交換膜電池出現(xiàn)的意義，同時也進一步培養(yǎng)了學生的批判性精神，落實了“教、學、評”的一致性。教學過程中，學生對離子交換膜電池這一新知識點的出現(xiàn)產生了巨大的好奇心，他們主動地分析其工作原理，評價其優(yōu)越性，真正做到了“以教促評”和“以學促教”。小組討論展示了目前原電池的發(fā)展歷程和應用，讓學生更加深刻地領悟到化學知識能夠服務于我們的生活，發(fā)展了學生的化學價值認知水平，提升了學生的社會責任感。

3.2 教學反思

“教、學、評”一致性的教學設計，是將評價滲透到教學活動的整個過程，通過評價驅動“教”和“學”。教學活動中應該運用提問、自評、互評和師評等多個維度的評價，引導學生全身心地投入到課堂學習中，促進學生核心素養(yǎng)的發(fā)展。在教學過程中，教師應該關注教學評價，在評價的過程中搜集各種有用信息，對學生的反饋進行及時的回應和引導，即時做出決策，調整教學活動的開展，充分發(fā)揮日?；瘜W教學中的評價的診斷和促進功能，在“教、學、評”的循環(huán)過程中，激勵學生深度思考，落實化學學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。例如在教學活動四中，大部分學生對電流產生的本質感到非常迷惑，主要原因是受限于單液原電池的思維模式，他們給出的理由是單液原電池形成的必要條件是有自發(fā)進行的氧化還原反應，這樣才能夠讓電子流動起來。此時需要教師針對學生這類固有的思維模式給予一定的幫助和疏導，絕不能不管不顧，而讓這一迷思概念沒有得到解決。

“教、學、評”一致性的教學設計，應該充分體現(xiàn)學生的主體地位，確保學生活動的充分展開。整個教學過程中應該充分引導學生積極參與，多開展學生評價活動，學生評價的過程越充分，其思維過程就越顯性化，越能夠發(fā)揮“以評促學”和“以評促教”的功能。例如在教學活動三中，通過學生小組之間的充分討論與評價，學生理解了圖2（1）中無法構成閉合回路的原因是缺乏離子導體，而如何利用離子導體構成回路，通過學生的生生評價和教師的引導自然而然地引入了“鹽橋”這一概念。

參考文獻：

［1］ 中華人民共和國教育部制定. 普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）［S］. 北京： 人民教育出版社， 2020.

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［3］ 李秉德. 教學論［M］. 北京： 人民教育出版社，2001.

［4］ ［5］ 施良方. 課程理論——課程的基礎、原理與問題［M］. 北京： 教育科學出版社， 1996.

［6］ 崔允漷， 雷浩. 教-學-評一致性三因素理論模型的建構［J］. 華東師范大學學報（教育科學版）， 2015， 33（4）： 15～22.