單元視角下高中化學情境化試題作業(yè)設計策略研究

張勤

摘要：單元視角下高中化學情境化試題作業(yè)設計包含五個環(huán)節(jié)，即單元作業(yè)目標屬性表的制定、單元作業(yè)框架表的構(gòu)建、作業(yè)試題情境的創(chuàng)設、情境試題問題任務的設計以及作業(yè)評價量表的制定。情境化試題所承載的是對學科知識、核心素養(yǎng)及學科能力的考查，情境試題中情境與問題的融合度決定了情境化試題的質(zhì)量水平。

關(guān)鍵詞：單元視角 高中化學 情境化試題作業(yè) 設計策略

一、單元視角下高中化學情境化試題的意義

高中化學學科核心素養(yǎng)是發(fā)展學生核心素養(yǎng)的重要組成部分，高中化學作業(yè)是高中化學課堂教學的延伸，是發(fā)展學生化學學科核心素養(yǎng)的重要途徑。教師通過創(chuàng)設豐富典型的試題情境，讓學生在試題情境中感受化學學科價值的引領(lǐng)作用，從而增強學生的社會責任感，實現(xiàn)“立德”目標。學生在對試題情境問題任務的解決過程中，實現(xiàn)從“做題”到“做事”、從“學會解題”到“學會解決問題”的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神，提升學生的化學學科核心素養(yǎng)，促進“樹人”目標的落實。

二、單元視角下高中化學情境化試題作業(yè)設計具體流程

（一）依據(jù)課程標準，制定單元作業(yè)目標

單元作業(yè)目標為情境化試題作業(yè)設計提供了目標引領(lǐng)，單元作業(yè)目標的制定要依據(jù)《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“新課標”）的學業(yè)要求和內(nèi)容要求，教師研讀新課標，精準掌握單元知識的學習主題、核心內(nèi)容、單元所承載的核心素養(yǎng)發(fā)展目標。

以人教版選擇性必修1 鹽類的水解單元作業(yè)設計為例，來闡述單元視角下高中化學情境化作業(yè)設計策略。新課標關(guān)于鹽類水解主題內(nèi)容和學業(yè)方面分別作以下要求。

根據(jù)新課標內(nèi)容要求和學業(yè)要求確定單元教學目標，但單元教學目標是輸入型目標，指向不明確，只根據(jù)單元教學目標進行作業(yè)設計很容易出現(xiàn)指向不明、水平不清等問題，這就需要對單元教學目標進行剖析，從單元教學目標中剖析出知識點、學科能力水平、學科核心素養(yǎng)三要素的單元作業(yè)目標，并根據(jù)單元作業(yè)目標制作單元作業(yè)目標屬性表。，將知識點轉(zhuǎn)化為學生易于理解的作業(yè)目標，學科能力水平按照王磊教授團隊提出的三乘三學科能力體系進行分級。

根據(jù)教材內(nèi)容特點，鹽類的水解單元作業(yè)可以設計成3份課時作業(yè)和1份單元綜合提升作業(yè)。通過對單元教學目標的剖析形成包含知識點、學科核心素養(yǎng)、學科能力水平三要素的單元作業(yè)目標，從而制定單元作業(yè)目標屬性表如下。

（二）構(gòu)建作業(yè)框架，落實作業(yè)目標

王月芬教授提出“雙減”背景下作業(yè)設計要遵循“控量提質(zhì)增效”的原則，即在題量上嚴格控制，題型上追求形式多樣，在此原則下，根據(jù)單元作業(yè)目標屬性表中三要素制定單元作業(yè)框架表，單元作業(yè)框架表是情境化試題作業(yè)設計的直接依據(jù)。

（三）篩選設計對象，創(chuàng)設試題情境

情境化試題作業(yè)設計之前，需要對單元作業(yè)目標逐個進行分析，篩選需要設計情境試題來完成的作業(yè)目標，避免過度情境化。對于需要設計情境試題來達成的作業(yè)目標，根據(jù)作業(yè)目標承載的知識點、學科核心素養(yǎng)、學科能力水平三要素特點來選取情境素材。

1.試題情境素材的來源

試題情境素材可以來源于新課標，新課標針對每個單元主題都提供了豐富典型的情境素材，選取新課標的典型情境素材能最大限度地體現(xiàn)作業(yè)的公平性。例如，新課標上關(guān)于金屬及其化合物大單元提供了豐富典型的情境素材：“補鐵劑的成分、制備及使用；印刷電路板的制作；打印機墨粉成分的檢驗；日常生活中菠菜中鐵元素的檢驗”等。

教材上圖文并茂的素材，集中體現(xiàn)了化學學科價值和社會價值，作業(yè)試題設計時可以引用作為試題情境。例如，關(guān)于金屬冶煉主題在蘇教版教材中給出了這樣的情境：在打撈出來的“南海一號”沉船的文物中，“鎏金龍紋手鐲”光彩奪目，完好無損，銅鏡表面有銅銹，鐵器則銹跡斑斑。教師設計金屬冶煉作業(yè)試題就可以運用此情境。

試題情境還可以選自化學史、科研文獻，選自科研文獻的試題情境能體現(xiàn)出試題的新穎性和權(quán)威性，以化學史、化學家最新科研成果作為試題情境不僅能體現(xiàn)化學學科價值的引領(lǐng)作用，通過化學家對待科研的態(tài)度還能激勵學生，感化學生，落實“立德”任務。

試題情境還可以取自新聞報道，更能體現(xiàn)化學學科的生活性和社會性，這就要求教師多關(guān)注中國科技網(wǎng)等媒體，教師還可以從平時教學中的化學探究實驗等創(chuàng)設試題情境。

2.試題情境的構(gòu)成要素

試題情境從組成結(jié)構(gòu)上包括：“背景、任務、問題”三大版塊，以具體情境為背景，從情境中引出任務，學生通過去情境化抽出具體問題，三者在試題中具體可見，黃泰榮教授將其稱為顯性要素。從價值追求角度來看，情境化試題承載了對學科知識、學科素養(yǎng)、學科能力的考查，三者蘊含在試題之中，黃泰榮教授將其稱為三大隱性要素。以具體案例列表進行分析。

【案例1】油條是我國北方的傳統(tǒng)食品，其做法是將明礬、純堿、食鹽按一定比例加入溫水中，再加入面粉攪拌成面團，放置一段時間后，做成形狀放入油鍋，你知道油條進入油鍋后會膨大的原理嗎？查閱資料解釋油條進入油鍋后會膨大的原因。

本案例試題中情境、任務、問題要素分析如下。

通過對試題情境三大顯性要素的分析，一方面能準確判斷試題情境的完整性，另一方面能判斷試題情境的質(zhì)量，高質(zhì)量的試題情境與任務和問題間應該是緊密聯(lián)系的。學生在完成尋找油條進入油鍋后會膨大的原理任務過程中，利用鹽類的水解原理知識工具，分析解決實際問題，本案例題承載的學科知識、學科素養(yǎng)、學科能力分析如下。

通過對試題情境三大隱性要素的分析，能判斷出情境化試題對作業(yè)目標的落實程度，本案例題是依據(jù)作業(yè)目標3-3-3-1而設計的，即依據(jù)鹽類的水解原理解釋，分析和解決生產(chǎn)、生活中有關(guān)實際問題，落實科學態(tài)度與社會責任核心素養(yǎng)。通過對情境的列表剖析發(fā)現(xiàn)，無論是學科知識、學科素養(yǎng)還是學科能力，該試題情境均能較好地達成目標要求。

3.試題情境的質(zhì)量評價

試題情境質(zhì)量的高低直接影響到學生核心素養(yǎng)目標的達成，試題情境創(chuàng)設需要遵循以下原則：首先情境內(nèi)容應具有正能量，體現(xiàn)化學學科價值的引領(lǐng)作用，在試題情境中滲透中華優(yōu)秀科技成果對人類發(fā)展和社會進步的貢獻。其次情境內(nèi)容應具有豐富性，試題情境豐富程度越高越有利于學生核心素養(yǎng)的發(fā)展，教師在試題情境創(chuàng)設時，盡可能使情境內(nèi)容以文字、圖畫和表格等形式共同呈現(xiàn)。最后試題情境應與問題要高度融合，杜絕為了一味地追求情境出現(xiàn)情境與問題毫無關(guān)聯(lián)，情境僅僅作為閱讀材料的情形出現(xiàn)。關(guān)于試題情境與問題的融合問題，華南師范大學化學學院黃泰榮教授等制定了以下評價指標。

下面結(jié)合兩個案例來具體分析試題情境與問題的融合程度。

【案例2】亞硝酸鹽是一種防腐劑，能抑制微生物生長，過量的亞硝酸鹽進入人體，會把體內(nèi)二價鐵氧化成三價鐵，使高鐵血紅蛋白濃度增高，導致組織缺氧，出現(xiàn)頭暈、嘔心、嘔吐等癥狀，嚴重會喪失意識直至死亡，生活中我們可以根據(jù)亞硝酸鈉與食鹽溶液的酸堿性進行區(qū)分，避免不幸事件的發(fā)生。請用化學用語分析亞硝酸鈉溶液呈堿性的原因。

本題情境介紹的是亞硝酸鹽對人體健康的危害，問題任務是寫出亞硝酸鈉的水解方程式，情境僅僅提供閱讀材料，與問題并無關(guān)聯(lián)，兩者的融合度屬于前結(jié)構(gòu)水平，屬于最低融合水平。

【案例3】清朝詩人龔自珍《己亥雜詩》中有“落紅不是無情物，化作春泥更護花”的名句，請從自然界氮循環(huán)的角度，談談你對這種自然現(xiàn)象的認識。

本題情境以古詩文為載體，蘊含自然界中氮的循環(huán)，問題超越情境，在問題任務的解決過程中將知識點氮的循環(huán)與情境綜合，即可得出落紅護花蘊含的知識，問題與情境的融合度屬于拓展抽象結(jié)構(gòu)水平。

（四）設計問題任務，落實核心素養(yǎng)

基于選擇好的試題情境進行問題任務設計，問題任務設計要與作業(yè)目標屬性表中作業(yè)目標和能力水平相對應，根據(jù)學科能力水平和需要落實的核心素養(yǎng)目標來設計問題，問題的設置盡可能有主題性，體現(xiàn)大概念。根據(jù)霍華德·加德納提出的“多元智能”理論，試題問題設置時要體現(xiàn)一定的層次性和創(chuàng)新性，為不同層次學生作答提供機會。

如針對作業(yè)目標3-3-3-1，筆者設計了【案例4】分層問題試題作業(yè)，為不同層次學生發(fā)展均提供機會。

【案例4】人體有多種常量元素和微量元素，每一種元素都有其重要的功能，其中血液中含有但不限于下列微粒：H2CO3、HCO-3、Cl-、Fe2+、Fe3+、Ca2+。這些微粒處于一個平衡穩(wěn)定的狀態(tài)，維持我們正常的生命活動。

（1）人體內(nèi)的含鐵化合物主要分為兩類：功能性鐵（Fe2+）和儲存鐵（Fe3+），功能性鐵和血紅蛋白一起參與氧的運輸，當人體中少量缺鐵時只需補充富含維生素C的水果即可，維生素C的作用是 。

（2）正常情況下，人體血液的pH約為7.4，血液呈弱堿性的原因是

（用離子方程式表示），腎臟通過分泌HCO-3調(diào)節(jié)血液pH，分泌HCO-3可使血液pH （填“升高”或“降低”）。

（3）當血液的pH=7.4時，HCO-3和H2CO3濃度比值約為2，計算此狀態(tài)下H2CO3的Ka1= ，查閱資料得知常溫下H2CO3的Ka1=4.5×10-7，解釋與計算所得數(shù)據(jù)存在差異的原因。

學生在問題1的解決過程中落實了宏觀辨識與微觀探析核心素養(yǎng)，學生在問題2、問題3分析差異原因的過程中落實了變化觀念和平衡思想核心素養(yǎng)。從整道試題來看，試題診斷學生利用水解平衡知識跨學科綜合運用能力。問題設計圍繞血液主題展開，從補鐵時維生素C的作用到血液呈堿性的原因，最后升階到血液中碳酸的電離平衡常數(shù)計算及其差異分析，問題設計層層推進，為不同層次學生提供參與問題解決的機會。

（五）制定評價量表，實施作業(yè)評價

作業(yè)評價是學生日常評價的重要組成部分，一份完整的課時作業(yè)設計應該包括學生作業(yè)評價量表。針對不同的作業(yè)類型評價指標也應有所不同，對于客觀題可以根據(jù)正確率來定優(yōu)、良、一般、差等次，而對于開放性試題沒有標準答案，所以評價方式也有所不同。

針對不同類型試題作業(yè)，筆者構(gòu)建了如下評價指標：

三、單元視角下高中化學情境化試題作業(yè)設計展望

本研究闡述的情境化試題作業(yè)設計流程為今后的情境化試題作業(yè)設計僅提供了基本范式，尚有很多不足之處。筆者認為，情境化試題作業(yè)在今后的研究實踐中，著力從以下三個方面加以拓展與完善，首先積極尋找體現(xiàn)時代性的新穎素材來構(gòu)建大情境進行作業(yè)試題設計，體現(xiàn)試題情境的主題性和時代性；其次精心設計結(jié)構(gòu)性問題任務，試題問題任務設計不僅要符合學生認知特點，還應做到面向全體學生，讓所有學生均有發(fā)展主體性的舞臺，體現(xiàn)試題任務的層次性和全面性；最后建設完善適切的作業(yè)評價量表，有效的作業(yè)評價量表不僅能對學生的學科知識、學科素養(yǎng)、學科能力水平進行真實全面評價，也能對教師課堂教學效果及作業(yè)設計質(zhì)量進行有效反饋，促進“教、學、評”一體化的落實。

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責任編輯：黃大燦

**本文系合肥市教育科學規(guī)劃課題“基于核心素養(yǎng)的高中化學必修課程單元作業(yè)設計研究”的研究成果，課題立項編號為HJG22016。