柴圣元



摘要:以“揭秘藍黑墨水變色的原理”為項目學習主題,開展基于“教、學、評”一體化的高中元素化學教學,呈現了項目背景、內容、框架、實施過程及評價。做到評價標準精細化、評價方式多元化、評價主體綜合化。及時關注生成性課堂,是順利完成本項目教學的關鍵。
關鍵詞“教、學、評”一體化;項目式教學;墨水變色;課堂教學
文章編號:1008-0546(2022)03x-0016-04??? 中圖分類號:G632.41??? 文獻標識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2022.03x.004
一、項目背景
在化學教學與評價中應緊緊圍繞“發展學生化學學科核心素養”這一主旨,優化教學過程,有效提高教學質量,發展素質教育,落實立德樹人根本任務[1]。為此新課標明確了“學習與評價建議”之一:倡導在日常教學中實施“教、學、評”一體化,有效開展化學日常學習評價。如何有效實施“教、學、評”一體化,使素養“落地”,也是高中化學課堂面臨的重要課題。
項目式教學為解決上述問題打開了新的思路。項目式學習是通過設置真實情境化的項目任務,學生作為項目學習的主體主動提出驅動性問題,并在完成項目學習的過程中通過各種評價任務來診斷其學習障礙點,發展其核心素養[2]。在項目的實施過程中,通過教師的有效行為促進學生的認知發展,幫助學生內化知識為能力和素養。該理念與新課標提倡的教學模式及質量標準在很大程度上是一致的。因此,筆者嘗試探討項目式教學框架下的“教、學、評”一體化設計及實踐。以揭秘“藍黑墨水變色的原理”為項目主題,項目主體拆分為項目內容分析、項目框架、項目實施、項目評價、項目反思五大部分。
二、項目內容分析
通過文獻檢索,發現現有“鐵及其化合物”相關的教學設計思路主要有以下幾種類型:1.以FeSO4作為載體,圍繞FeSO4的性質預測、制備、保存等問題開展教學,幫助學生形成以物質類別及其核心元素價態為角度研究無機物性質的思路和方法[3];2.以“白紙顯紅字”魔術引入,圍繞補鐵劑硫酸亞鐵片中存在的氧化鐵和硫酸亞鐵,開展以化學實驗為主的探究活動,解決印刷電路板、亞鐵鹽保存等實際問題[4];3.以打印墨粉為真實情境素材,圍繞“打印墨粉中的磁性材料是什么?”“怎樣檢驗墨粉浸取液中的Fe2+與Fe3+?”等問題開展教學[5]。可見“鐵及其化合物”教學情境素材雖豐富多樣,但鮮有教學設計能將情境素材貫穿教學始終,使得知識的獲取、應用與真實問題的解決完全融為一體,項目式教學便應運而生。
此外,“鐵及其化合物”內容在新課標的“內容要求”和“學業標準”中有較大改動,主要體現在兩個方面:1.建立“價一類”二維的元素觀,強調物質之間的轉化。從單一物質性質進行多角度的探究,發展到能對一組物質的性質及物質之間的轉化進行多角度的探究。2.重視發展物質性質及轉化的實驗探究能力,并規定了學生必做實驗。要求能針對轉化的相關問題,提出有依據的假設,選取適合的實驗裝置和藥品,設計并實施嚴謹的實驗方案,最終基于事實得出科學的結論。上述改動顯然對學生能力、素養的內化要求進一步提高,評價模式也應順勢而變。傳統的“很好”“還行”等籠統的評價并不具備素養診斷價值。因此應打破傳統評價模式,堅持過程性、持續性的評價,關注階段性、創新性的評價,追求“評價標準精細化,評價方式多元化,評價主體綜合化”。
三、項目框架
拆解后子項目為:確定方向→藍黑墨水的成分調查(查閱資料或文獻)→變色成分中鐵元素存在形式的分析(繪制價一類二維圖)→揭秘變色原理(實驗探究)→揭秘褪色原理(實驗探究)→撰寫實驗報告。具體設計流程見表1。
四、項目實施
[任務一]認識藍黑墨水的主要成分
[情境創設]展示字跡:對比昨天和課前用同種藍黑墨水書寫的字跡,感受顏色的區別。
[驅動問題1]隨時間推移,字跡顏色為什么由藍變黑?藍黑墨水含有哪些主要成分?請各小組展示調查結果。
[學生活動1]分享成果,互相補充、評價。
[教師總結]各小組初步調查結果總結如下:
資料1:“英雄”牌藍黑墨水配料表(表2)。
資料2:藍色是染料(包括酸性墨水藍、直接湖藍等)的顏色。
資料3:黑色主要與鐵元素價態的變化有關。
[任務二]鐵元素存在形式的分析
[學生活動2]嘗試畫出鐵元素的價態一類別二維示意圖;分析墨水中的鐵元素存在形式,說明判斷依據。
[成果展示]學生繪圖作品(圖1)。
[設計意圖]繪制價-類二維圖,可以快速而清晰地建立從價態和類別兩個角度認識無機物的多樣性,并借助判斷墨水中鐵元素的存在,體會“證據推理”意識。
[任務三]揭秘變色原理
[驅動問題2]如何進一步確定墨水中的鐵鹽含有Fe2+還是Fe3+?變色發生了什么轉變?
[演示實驗]Fe(OH)2制備:白色沉淀→灰綠色沉淀→紅褐色沉淀。
[驅動問題3]上述實驗對墨水的變色原理是否有所啟發?說明判斷依據。
[設計意圖]借助經歷相同的化學環境,由Fe(OH)2轉變為Fe(OH)3聯想到到墨水中鐵元素的價態變化,體會“類比演繹”思想。
[學生活動3]討論交流,設計驗證實驗方案,同伴互評。
[方案呈現]依據確定的實驗方案,分組實驗,記錄實驗現象。
[任務四]揭秘褪色原理
[驅動問題4]分析墨水成分中草酸的作用?說明判斷依據。
[驅動問題5]衣服上沾有黑色墨漬,可以選擇哪些物質作為“洗衣液”使其褪色?說明依據。
[學生活動4]討論交流,設計驗證實驗方案,同伴互評。
[學生活動5]小組合作,分工完成,記錄實驗現象。
[結果展示]使用“洗衣液”前后的照片(圖3)。
[設計意圖]通過探討去除墨漬的“洗衣液”的選擇,進一步發展對氧化還原反應認識的進階水平(分析、解釋和預測),并通過追問判斷和預測的依據,可較好診斷和評價學生是否真正建立了基于類別、化合價的研究角度和思路。
[任務五]撰寫研究報告
[教師]請大家回顧整個項目的活動過程,總結研究成果。1.撰寫“生活中的化學奧秘——藍黑墨水”報告。2.繪制“生活妙招—輕松去漬”海報。要求體現以下內容:認識鐵元素;鐵在藍黑墨水中的存在情況;墨水變色與鐵元素的關系;墨水褪色與鐵元素的關系;鐵元素與生活生產的關系。
[學生活動7]小組總結成果,匯報交流,自我評價與互評反思。(見圖4)
[設計意圖]通過研究報告的撰寫和海報的繪制,回顧新知,進一步實現知識關聯和認識思路的結構化。
五、項目評價(見表3)
六、項目反思
1.多元化評價形式
為了更好的實施“教、學、評”一體化,達成項目式教學的目標,實施前需制定相應的評價方案。同時為了能全面、客觀地對學習過程進行評價,要采取階段性評價與終結性評價相結合,傳統評價與創新評價相結合,自評與他評相結合的多元化評價方式。評價內容包括三部分:核心活動的評價(小組或個人),階段性項目作品評價(作品草稿、產品原型、訪談計劃書、視頻、作品評論、實地調查、項目進展小結、日志、筆記等),項目總結的評價(研究論文、報告、多媒體演示、演講與陳述、學校內外的展覽等)。最具針對性的評價方式就是分別設計相應的等級評價量化表(見表3)、自我反思記錄表或活動記錄觀察表,以評促學,及時調整,才能持續性關注到學生素養與能力的提升。
2.關注生成性課堂
項目式教學的形式決定了本身開放性比較大,即使教師盡可能做好準備,也可能出現非預期效果,這種生成性課堂是十分珍貴的,也對教師的課堂控制能力提出了更高的要求,假如學生的回答偏離了教學核心,不要避而不答或急于否定,可以及時將學生回答與主題進行關聯。同時教師要不斷積累反思開放性活動經驗,不斷豐富自己的學科知識、提升自身的能力,實現教師個人發展。
參考文獻
[1]中華人民共和國教育部.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.
[2]Joseph S K,Charlene M C,Carl F B.中小學科學教育——基于項目的方法與與策略[M].北京:高等教育出版社,2004:9-13.
[3]閻芬,于少華,王磊.中學化學教育中促進學生認識發展的問題設置有效性研究[J].化學教育,2015,36(13):32-35.
[4]王正兵.素養為本的化學教學與評價的設計與實踐——以“補鐵劑中鐵的檢驗與轉化”為例[J].化學教育,2019,40(11):29-35.
[5]張麗華.“素養為本”的元素化合物教學——“以鐵及其重要化合物”為例[J].化學教學,2019(8):57-61.