基于學(xué)科能力導(dǎo)向的“酸和堿”單元作業(yè)設(shè)計(jì)

【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O^2-）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。

參考文獻(xiàn)：

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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）