借助化學史話對“教、學、評一致性”的高中化學單元教學設計實踐研究

余光艷

摘 要：將“教、學、評一致性”和“化學單元教學設計”相結合，助力核心素養落地。本文嘗試立足于“教、學、評一致性”，以蘇教版選擇性必修《化學反應原理》專題二第三單元“化學平衡的移動”這一單元為例進行單元整體教學設計，探索如何通過單元設計，建立高效課堂，提高學生的學科能力和核心素養。

關鍵詞：“教、學、評一致性”;單元教學設計;核心素養;化學史話

一、建立核心素養

“教、學、評一致性”的教學模式在當下教學中已然趨于成熟，目前仍然是教學研究者和一線教師的研究熱點，是落實核心素養的重要理論和有效途徑。“教、學、評一致性”簡單概括就是在國家課程標準引領下，設定核心素養目標后，教師引導學生圍繞核心素養目標進行活動，教師的“教”與學生的“學”和各方位的“評”相互交匯協調，最終一致于國家培養目標，提高學生核心素養，為國家培養人才[1]。陳新華老師[2]在國家項目的支持下，帶領漳州一線教師學習研究“教、學、評一致性”相關理論，并應用于實踐打磨，作為一線教師切實感受到：在“教、學、評一致性”教學理論指導下進行教學，在漳州地區取得了很好成效，團隊中大多數教師的教學水平上升到了新的臺階、理論研究能力提升到了新的高度，以及思維廣度拓寬到了新的維度;學生的學科核心素養在不斷提升，分析問題、綜合處理信息、解決問題、評價論述等關鍵能力的提升尤為突出，真正做到“立德樹人”。同時也使得化學“教、學、評一致性”理論得到完善和應用。

“單元設計有利于學生把握整體關聯，易于促進思維結構化發展，有利于核心素養[3]”，也是目前教學改革的大趨勢和核心素養落實的關鍵路徑，正如崔允漷教授所說：“學科核心素養呼喚大單元教學設計[4];單元設計有助于教學目標和素養目標的有效對接。”阮麗娟老師帶領的團隊著手于“教、學、評一致性”的模式下，探索單元設計在高中化學教學中的應用。

化學史在化學教學中具有非常重要的意義和價值。通過化學史話更能激發和引起學生的學習興趣和注意，有利于提升學生科學素養和人文精神，同時讓學生從科學家追求真理和在科學研究過程中攻堅克難、不放棄的精神所觸動，提高學生對科學研究的欲望，形成嚴謹求實的科學態度，樹立正確的人生觀和價值觀[5]。

本文立足于“教、學、評一致性”，選取蘇教版選擇性必修《化學反應原理》專題二第三單元“化學平衡的移動”這一單元為例，以化學史話為導線，進行單元整體設計，探索如何通過單元設計來優化教學設計，建立高效課堂，從而提高學生的學科能力和核心素養。

二、確定單元教學設計主題

單元設計的主題就本單元的核心或主線，統領本單元的主要內容。“化學平衡的移動”這一單元主題非常明確，主要目的是探究化學平衡移動的因素，應用化學平衡思想解釋和解決生活生產中相關實際問題。因此單元主題設定為：化學平衡移動原理——揭秘合成氨條件的選擇。

（一）單元主題的確定依據

本文選擇“化學平衡的移動”這一單元作為單元設計主題從3方面分析：

從知識的角度分析，這一單元是化學反應速率和化學平衡狀態知識的綜合和延伸，使化學平衡知識體系進一步完善和結構化;也是為后面“溶液中的離子反應”研究各類溶液中發生的化學平衡問題的依據。

從關鍵能力培養的角度分析，這一單元對學生查閱資料獲取有效信息、假設、實驗設計、實驗操作、實驗分析推理、模型認知、圖形分析繪制，以及解決復雜的化學平衡問題的能力都得到很好的鍛煉。

從情感價值觀的角度分析，利用化學史話為載體，從勒夏特列和哈伯等科學家對待科學研究的精神為學生樹立榜樣，助力形成嚴謹的、堅持不懈的科學研究態度和社會責任感。在分析合成氨工藝流程中條件的選擇，向學生滲透實際工藝流程中條件選擇的思想方法，形成多角度分析問題、思考決策的思維意識，從而認識到化學學科對人類生產生活的重要作用。

（二）本單元教學設計思路

本單元設計思路以勒夏特列和哈伯兩位科學家合成氨發展歷史為導線，通過回顧化學平衡的建立和特點，產生疑問并引發繼續研究下去的欲望，在解決疑問過程中，通過交流討論、提出假設、實驗論證推理、模型論證、圖形分析論證方法環節來解決問題，從而達到診斷和提高學生的學科核心素養的目標。將本單元分為兩個課時進行教學，第一課時：濃度和壓強對化學平衡的影響;第二課時：溫度對平衡的影響和勒夏特列原理。

三、單元教學目標與評價目標

教學設計是在目標的指引下完成的，因此單元目標的設定是非常重要的，合適的目標有利于教學過程的順利進行，本單元依據《普通高中化學課程標準》（2017年版2020年修訂）設定目標如下：

（一）單元教學目標

1.通過在線資料結合課本了解勒夏特列和哈伯的貢獻以及“合成氨工藝中條件選擇”的化學史話，啟發學生樹立正確科學探究精神。

2.通過回顧化學平衡狀態的建立條件和化學平衡狀態的特征，認識化學平衡移動的概念，形成化學變化是有條件的觀念。

3.通過實驗探究，結合濃度、壓強、溫度和催化劑對化學反應速率的影響規律，利用宏微結合的思想，理解并體會反應條件對化學平衡的影響;通過交流，幫助學生形成基于濃度商（Qc）與化學平衡常數（K）的比較分析平衡移動問題的基本思路，構建相應解題模型，體會平衡常數在分析預測平衡移動等方面的功能價值[6]。

4.結合具體實例（如合成氨條件的選擇與優化的討論），認識化學反應速率和化學平衡的綜合調控在生產、生活和科學研究中的重要作用及意義。促使學生形成從限度、速率、能耗、設備等多角度綜合調控化學反應的基本思路，發展學生“綠色化學”的觀念和辯證思維的能力。

（二）單元評價目標

1.通過研究化學史話，了解和診斷學生獲取有效信息、整合資源，發展學生科學素養水平。

2.通過化學平衡移動原因分析、概念理解及應用情況，診斷學生對化學平衡狀態及平衡移動概念的理解程度和應用能力。

3.通過化學平衡常數與濃度商的關系判斷平衡移動情況，診斷學生模型建立和應用能力。

4.通過對解決問題時提出的假設，并進行相關實驗現象和結論的交流和點評，診斷并發展學生的科學探究水平。

四、教學流程

教學流程是在教學目標的指導下，根據教學思路進行教學設計，因此整個教學設計的實施，決定教學目標的落實情況，反映出教學思路的可行性及課堂效率。單元教學設計關注整體結構，合理規劃，課時之間連接緊密。本單元以化學史話引發探究，在學習化學史（關于合成氨）過程中提出一系列疑問，在解決實際問題中既收獲新知識和新能力，又診斷和發展學生的學科能力和核心素養，從而提高課堂效率。

在解決疑問“為什么化學平衡會發生移動”過程中，經過交流討論后，根據化學平衡狀態的特點可知：當外界條件改變，平衡會發生改變。在教師的指引下，學生很快清楚，宏觀條件改變，導致微觀正逆反應速率不相等，平衡就會發生移動。在解決這個問題時，教師可以觀測和幫助學生提高利用宏微意識解決問題的能力水平。

為了解決疑問“化學史話中，為什么哈伯在合成氨時選擇了N2和H2的比值大于3：1，哈伯為什么要將氨快速分離出體系”時，教師需要引導學生從濃度對平衡移動的影響角度分析，提出可能的假設，并結合實驗和Qc（濃度商）與K（化學平衡常數）對比分析證實自己的假設，學生分析化學史話資料可做出如下假設：

假設1：增大反應物濃度可使化學平衡正向移動。

假設2：減小生成物濃度可使化學平衡正向移動。

……

在論證環節，學生可根據提供的藥品結合蘇教版課本實驗1、2進行實驗，探究其他條件不變時濃度對化學平衡的影響。從實驗現象定性分析，初步確定濃度對化學平衡移動的影響規律。在教師的引導下，結合Qc與K對比定量分析，進一步證實結論，再通過繪制速率分析圖，從本質上理解濃度對化學平衡移動的影響，最后通過小組間互評和共享成果來完善規律，史話中疑問順其自然就得以解決。

整個環節，診斷并發展學生對控制變量設計實驗能力、模型認知情況，以及解決實際問題的能力水平;構建了“提出假設→實驗論證、模型論證→微觀速率圖形分析→總結規律”的探究模式。學生依照這樣模式探究壓強和溫度對化學平衡移動的影響規律，發展學生分析問題、假設、論證推理、模型應用、平衡思想、知識遷移能力水平。

在探究催化劑對合成氨的影響時，在線查找并閱讀關于哈伯在合成氨中改進催化劑的相關材料，然后進行交流討論，提升學生獲取有效信息的能力，感受催化劑在化工生產中重要作用，認識到化學對人類社會進步的重要貢獻。診斷和發展學生獲取有效信息的能力、決策意識及對化學價值的認識水平。雖然升高溫度使化學平衡逆向移動，減少合成氨的產率，但是哈伯在合成氨時仍選擇在較高溫度下進行，目的是提高催化劑活性，使合成氨生產效益更高。引導學生用辯證的思維分析問題，權衡利弊、合理決策。

五、單元教學總結與反思

（一）借助化學史話，發展科學態度和社會責任感

在學習化學史的過程中，有助于激發學生的思維，提升智慧，學習和模仿科學家們的研究方法、研究態度和社會責任感。葉梅[7]在《發掘化學史學之美滲透科學態度教育》一文中這樣說：“學習化學家研究化學的科學思想和科學方法，發掘化學史學之美，能有效地滲透科學態度的教育。”

在“化學平衡的移動”這一單元的教學設計中，以化學史話為情境，學生從合成氨的發展歷史知道了合成氨的重要性和迫切性，了解了化學對人類文明的偉大貢獻;從范霍夫、勒夏特列、哈伯等科學家的科學研究精神、對化學發展和人類進步中的貢獻中，激發了學生追求科學真理的興趣和欲望;從哈伯的合成氨工藝中條件的選擇與優化過程，學到了科學研究的一般思維和方法過程;在實際化學生產中，要遵循“綠色化學”思想對化學過程進行多角度分析，權衡利弊，做出合理的決策。

（二）實施單元教學設計，使教學內容結構化和學習方法模型化

單元教學設計最大的優點就是統領大局，化散為整，使教學內容結構化。“化學平衡的移動”這一單元將“情境、活動、問題解決”融為一體進行整體設計。本單元除了使知識結構化，還使學習探究方法模型化，構建了“提出假設→實驗論證、模型論證→微觀速率圖形分析→總結規律”的探究模式。提高了學生的知識遷移能力以及對科學探究的普遍思維模式的認識，達到高效課堂的構建。

（三）依托“教、學、評一致性”落實素養目標

王云生[8]教授指出：“‘教、學、評一體化指向有效教學，倡導在課堂教學中把教、學與評價相互整合，重視開展化學日常學習評價，以評價促進學習，把評價用作教學工具，使學生的學習行為、教師的教學行為、學習的評價融合為一個整體;使評價不再游離于教學之外，而是緊密地融合在師生的整個教學活動中，教師也能及時、有效地了解教學效果，及時調整教學，提高學習目標的達成度。”因此，在“教、學、評”一體化思想的指導下，“化學平衡的移動”這一單元在設計和組織教學中，教師引導，學生交流談論，合作實驗，不同組間交換意見互評，教師在學生活動中觀察、引導、提問、點評糾正，最后總評，注重教、學、評之間的相互結合，綜合診斷和發展學生的核心素養，及時調整教師的教學策略和提升教師素養。

結束語

總之，借助化學史話，以“教、學、評一致性”理論為指導，進行高中化學單元教學設計，助力核心素養落地，有助于構建高效課堂。

參考文獻

[1]崔允漷，夏雪梅.“教—學—評一致性”：意義與含義[J].中小學管理，2013（1）：4-6.

[2]陳新華，張賢金，嚴業安，等.我國“教、學、評”一致性研究：評析與展望[J].化學教學，2020（7）：23-29.

[3]崔允漷.如何開展指向學科核心素養的大單元設計[J].北京教育（普教版），2019（2）：11-15.

[4崔允漷.學科核心素養呼喚大單元教學設計[J].上海教育科研，2019（4）：1.

[5]丁佐俊.挖掘“化學史話”教育價值的教學設計：以高中《化學選修5》“苯的結構”的教學為例[J].實驗教學與儀器，2015，32（Z1）：37-39.

[6]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.

[7]葉梅.發掘化學史學之美滲透科學態度教育[J].青少年日記（教育教學研究），2012（9）：80-81.

[8]王云生.“教、學、評”一體化的內涵與實施的探索[J].化學教學，2019（5）：8-10，16.

課題項目：1.福建省教育科學“十四五”規劃2021年度常規課題“立足‘教、學、評一致性的高中化學單元教學實踐研究”（項目編號：FJJKZX21-42）。

2.福建省基礎教育課程教學研究課題“核心素養視域下的高中化學課堂教學評價研究”（項目編號：MJYKT2019-038）。

3.福建省教育科學“十三五”規劃2020年度課題‘教、學、評一致性促進高中化學概念深度學習的實踐研究”（項目編號：FJJKXB20-1174）。