基于大數據下的中學化學校本作業設計研究

尤瓊玉

校本作業是讓學生查漏補缺，了解學生學習情況的一種手段，也是減負增效，實現核心素養教育的重要途徑．隨著新課程改革的深入，校本作業設計越來越受重視．與此同時，許多科學有效的方法也被應用到校本作業設計中，大數據作為校本作業設計的重要助力，其作用得到了驗證和認同．本文基于大數據，就中學化學校本作業設計提出了幾點建議，希望能對校本作業設計有所幫助．

１ 基于調查分析，進行作業設計

中學化學知識復雜而抽象．在抽象的化學知識學習中，學生很容易產生畏難情緒和恐懼心理．因此，許多中學生對化學學習都不感興趣，缺少信心．作業是鞏固課堂教學成果的重要手段．校本作業是學校根據自身實際情況，自主設計的作業．“生本化”是校本作業的主要特色和原則之一．大數據的出現，為學校利用信息化手段進行校本作業設計提供了便利．不過，需要注意的是，基于大數據下的中學化學校本作業設計同樣要堅持“以生為本”的原則，從實際出發，把握好作業的難度及作業量，就作業內容、形式進行精準設計，以確保校本作業能真正發揮作用．因此，可以利用數據手段、信息技術了解學生情況，“以學生發展為核心”進行校本作業設計．

例如，在“氧化還原反應”教學中，為了有效探究易被氧化物質的性質，在制備Ｆｅ（ＯＨ）２ 沉淀時，教師可以根據教材中的實驗內容，做好實驗活動設計，還可以利用氣體保護法、電解法、改變溶劑法等多種方式進行探究．教師可以根據改變溶劑法設置相應的校本作業：①在制取硫酸亞鐵溶液的過程中，為了避免出現氧化的情況，通常在溶液中加入哪種物質？②將無水乙醇逐滴滴入硫酸亞鐵溶液中，有氣泡生成，主要原因是什么？③沉淀一直保持白色的原因是什么？學生可以根據這樣的校本作業，開展探究活動，逐漸深入實驗，分析實驗設計的依據，掌握制備易被氧化物質的實驗設計方案．借助這樣的實驗活動，做好實驗裝置改進，擴展和延伸問題，培養學生的思維能力，提高學生分析問題能力．教師事先利用大數據手段調查并了解學生的實際情況，以此為基本出發點設計校本作業，真正突出“以生為本”的教育原則，這樣的化學作業，能夠滿足他們的實際學習需求與根本發展需要，使其在校本作業助力下更好地掌握化學知識與實驗技能．

２ 根據學生實際，創新作業形式

校本作業的實質是教學的輔助工具．中學化學校本作業的設計要基于學校，基于學生，有效解決學生存在的問題．因此，要實事求是，因材施教，根據學情尤其是學生的接受能力，改變傳統的作業設計模式，創新作業形式，讓校本作業在內容上越來越豐富，在形式上越來越新穎，以激發學生學習興趣，讓學生愛上學習．

例如，在“硫及其化合物”教學過程中，為了幫助學生理解掌握ＳＯ２ 和ＢａＣｌ２ 溶液反應的知識，教師可以設計這樣的作業：① 在ＢａＣｌ２ 溶液中，分別通入ＣＯ２ 和ＳＯ２，分別有什么現象出現？②如果在ＢａＣｌ２ 溶液中，通入ＳＯ３ 會有什么現象出現？③ 在Ｂａ（ＮＯ３）２溶液中，分別通入ＣＯ２ 和ＳＯ２，分別有什么出現？④在ＢａＣｌ２ 溶液中，通入ＳＯ２，如果想要獲取ＢａＳＯ４沉淀，需要添加什么試劑？ 這些試劑有什么共同特點？結合實驗進行對比分析，對相關知識內容進行梳理，了解學生課堂學習效果，完善學生知識網絡體系，實現學生解題能力與思維能力的培養．通過校本作業的完成，學生能主動思考，提高學習效率．這樣，教師可以在大數據支持下掌握學生的實際情況，根據具體接受能力突破以往書面作業的局限性與枯燥性，圍繞實驗操作設計創新校本作業形式，使其在作業完成過程中，一邊鞏固所學知識，一邊體會到化學實驗的趣味性，讓他們真正喜歡上化學作業．

３ 推送個性作業，培養學習能力

學生是學習的主體，學生能否學好化學，與教師的教學方法密切相關，與學生個人意愿更有著割不斷的聯系．世界上沒有完全相同的兩片樹葉，學生的學習能力、興趣各不相同．在化學教學中，教師既要遵從化學教學規律，使化學教學知識條理化、系統化、整體化，最大限度提高學生學習效率．還要尊重學生的差異，因材施教，采取針對性的措施引導學生學習．在作業設計中，也要以學生為本，設計具有多樣化和個性化的作業，滿足不同學生的學習需求，鍛煉學生的學習能力．

例如，在“化學反應與電能”教學中，為了幫助學生理解原電池和電解池的工作原理，并且能夠有效應用知識，深入理解知識內容，解決知識混淆的問題，教師可有效設計如下校本作業：鈉離子電池屬于一種可充電的電池，其放電工作原理如圖１ 所示，下述說法錯誤的是（ ）．

Ａ．充電時，Ｍｏ箔接電源的正極

Ｂ．放電時，Ｎａ＋ 從右室向左室移動

Ｃ．放電時，電勢較低的電極反應為Ｆｅ［Ｆｅ（ＣＮ）６］＋２Ｎａ＋ ＋２ｅ－ ＝Ｎａ２Ｆｅ［Ｆｅ（ＣＮ）６］

Ｄ．負極質量變化２．４ｇ時，外電路中通過０．２ｍｏｌ電子的電量

通過對此題進行解答，引導學生對原電池和電解池的相同點和不同點進行歸納總結，加深學生對電化學原理、電極反應式以及電子、離子運動方向等知識的理解．通過這樣的校本作業設計，幫助學生了解自己的不足，通過解題練習，深入知識理解，提高學生課堂學習效果．如此，教師根據大數據的支持推動個性化校本作業，不僅可以體現出化學知識的與眾不同，還能夠滿足當代高中生的個性化學習需求，使其深入探究原電池和電解池的工作原理，找到兩者的區別與聯系，讓他們展開對比性研究，增進對化學知識的理解與認知，避免混淆現象的出現．

４ 基于信息運用，進行作業輔導

隨著“雙減”政策的實施，校外培訓被遏制，家長的課后輔導焦慮也得到了緩解．但是，“雙減”不僅給課堂教學提出了更高的要求，而且對課后服務有了新的要求．在“雙減”政策下，為了滿足學生的學習需求，增加課后服務的吸引力，菜單式課后服務項目和內容不斷涌現．在運用大數據技術進行資源搜集和整理的同時，根據學生實際情況，進行差異化的作業設計，為學生提供個性化的幫助，就成為廣大教育工作者新的任務．為此，學生可以自主選擇練習題，隨時隨地利用大數據技術做作業，進行練習．同時，教師還要根據學生的具體情況，針對性地編寫輔導方案，幫助學生查漏補缺，拓展訓練．

例如，對一些操作難度大的實驗，或者具有危險性、污染嚴重的實驗，可以設計相應的微視頻．對一些理解難度較大的化學反應機理，可以利用相應的動畫視頻，模擬化學反應的過程，將其直觀展示出來，讓學生能夠清晰了解斷鍵和成鍵的過程．在設計校本作業時，教師可以利用互聯網技術，制作專題的微視頻，讓學生自主觀看視頻，解決作業中的問題，完善學生知識網絡結構，明確問題解答思路，提高學生解題能力，完成校本作業，強化學生思維能力．然后，基于信息技術運用，與學生討論、修訂學習計劃等，引導學生確立學習目標，讓學生精準化練習．這樣，可以讓學生養成自省、反思的好習慣，促使學生不斷完善自己．教師在大數據支持下以信息技術為基本依托進行校本作業輔導，不僅體現出作業校本形式的多樣化，還便于對學生進行點撥和指導，使其在信息技術平臺上自主選擇作業，滿足他們的個性化學習需求，不斷完善與壯大自己．

綜上所述，在“互聯網＋”時代，大數據是推動教學領域深化改革、創新發展的“重武器”．在作業設計中，要加大對大數據的應用，要基于大數據使作業具有精準化、個性化的特征，以培養學生的學習、探索能力，讓學生由被動學習轉為主動學習，為學生化學核心素養的提升奠定基礎．

（本文系福建省泉州市教育科學“十四五”規劃（第一批）立項課題：高中化學學科核心素養校本課程開發與實施研究（ＱＧ１４５１—３５４）的階段性成果．）

（完）