基于核心素養培育的“低碳行動”校本作業設計策略研究

陳引力 劉春金

摘要：《福建省初中化學學科作業設計與管理指南》對初中化學學科的作業設計質量提出了具體的要求。在新課標和減負政策的背景下，通過概括初中化學作業的現狀，提出校本作業設計的特點、標準和策略，探索基于核心素養培育的校本作業設計。以“低碳行動”的作業設計為例，從認知水平維度和時空維度上設計校本作業，以滿足不同核心素養水平的學生的需求，更有效地發揮校本作業鞏固知識、提升能力和構建素養的作用。

關鍵詞：化學學科核心素養；校本；作業設計；低碳行動

中圖分類號：G633.8文獻標識碼：A文章編號：1673-8918（2023）27-0001-05

《福建省初中化學學科作業設計與管理指南》指出作業是教學反饋與評價的重要形式，是概念統領、素養導向、情境化進階實施的課堂教學的延續。《義務教育課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標”）要求落實基礎性作業，增加實踐性、彈性和跨學科作業，將各種類型作業的功能有機整合發揮復習鞏固、拓展延伸和素養提升的作用。作為一線教師要深刻領會文件精神，分析本校作業現狀，明確作業功能，把握校本作業設計的特點，遵循校本作業設計的標準，合理運用校本作業設計的策略，以減輕課業負擔為目標精編校本作業，促進學生德智體美勞全面發展。

一、 初中化學作業現狀

總體而言，目前初中化學作業設置缺乏科學性和邏輯性，作業設置的目標比例、難度比例、類型比例不協調，作業量過大。很多教師直接從教輔材料中選擇整面的作業讓學生完成，沒有篩選，導致針對某個知識點或某個能力點進行反復強化訓練。作業設計質量不容樂觀：一是認為作業的主要功能只是鞏固課堂知識與技能，對作業的其他功能沒有全面地認識；二是沒有依據新課標和教學目標制訂作業目標，記憶、回憶等較低水平的目標占據較多的作業量；三是教師出于對中考題型的訓練和批閱方便，更多地選用了選擇題和填空題作為作業的主要題型，這兩類題型很難對學生的問題解決思路和認識發展情況進行診斷。

二、 校本作業設計的特點

所謂校本作業，就是以學校為本、以學生為本的作業，有針對性地解決本校學生的實際問題。因此校本作業的設計具有校本性、實效性和針對性的特點。每位教師的作業設計或多或少都有校本的元素在里面，因為教師最熟悉的就是自己教的學生，這就是學情。集備組要匯總學生在學習過程中面臨的問題，然后依據課標和學情，編寫優質高效的校本作業，控制作業總量，控制作業完成時間，體現分層教學的特征，反映學生階段性學習的要求。同時集備組也要及時關注校本作業完成過程中學生的活動表現，為教學和校本作業的改進提供依據。

三、 校本作業設計的標準

（一）政治適標性

學生完成作業也是一項教育活動，教育的初心不能遺忘，堅持黨的教育方針、立德樹人的根本任務必須放在校本作業設計的首要位置。在校本作業設計之初，必須認真研讀新課標，把握其中的內容要求、學業要求、學業質量要求和評價要求。準確定位校本作業設計的內容在整個初中化學知識體系中的地位，使校本作業之間建立一定的聯系，用發展的眼光看待學生和校本作業，使校本作業成為核心素養培育的搖籃，隨著學生學習水平的不斷提升而穩步提升。

（二）系統科學性

校本作業要凸顯學科價值和育人價值，側重核心概念，突出關鍵能力，培養必備品格，才能有效發揮作業的各種功能價值。校本作業的結構要體現教學的重、難點。根據調查問卷、初中生的心理特點和認知基礎，每天校本作業完成時間在15分鐘以內學生最容易接受。校本作業設計的類型也會影響學生做作業的興趣，從而間接影響學生作業的負擔感和作業效果。精心設計多樣化的作業，并按照7∶2∶1的難度比例控制作業的總量，以發揮不同的作業類型對學生學習的不同作用。根據我校多年的實踐經驗科學地構建初三化學校本作業的框架，校本作業框架包括學習指導提綱（知識梳理、學法指導）、課時作業（溫故知新、學以致用）、單元作業（實驗探究、實踐創新）、單元適應性練習（課堂診斷、反饋評價），還有實踐類的作業，如校本課程（廚房中的化學、家庭實驗、小制作和手抄報等）。通過微信、QQ、校和家、智學網系統進行在線診斷和個性輔導，形成較為完整的作業批改及作業反饋評價體系。

（三）校本層次性

根據多元智能理論，每個人的智力發展水平都是不同的，運用學情分析手段，了解學生已有知識和認知能力的支撐點，根據學生的“最近發展區”進行校本作業設計，將作業呈現的知識水平與學生現有知識水平相一致或略高一點，為不同發展潛力和能力特征的學生提供可選擇的問題，促進不同學生能力的發展。校本作業要面向全體學生，在保證基礎性作業的同時可以設置適量開放性或彈性作業滿足學生的個性需求，讓這部分學生根據自己的實際情況選擇合適的作業，同時鼓勵學生向更高層次作業發起挑戰，這樣有助于充分調動學生的學習動力，提升不同層次學生的核心素養水平。

（四）時代情境性

化學源于生活服務于社會，將社會熱點事件融入校本作業中，不僅有利于學生構建知識，同時還能引導學生從人文和科學的視角形成正確的價值觀。根據構建主義理論，學生掌握知識的過程不能脫離情境，要將知識融入一定的情境中，例如探月、火星探測、天宮課堂、北京冬奧、碳達峰等反映時代發展、科技進步及與生產生活實踐緊密聯系的真實情境，當新舊知識融合時，學習活動就自主發生了，因此校本作業要不斷更新，與時俱進，才能培養學生在真實情境中綜合運用所學知識和技能解決問題的能力。

四、 校本作業設計的策略

（一）作業開發策略

明確作業與考題在功能和命題思想上的不同（表1）。作業的開發策略要基于作業的功能，充分發揮作業的建構與培養功能。

（二）作業題型策略

首先明確各種作業題型的功能，然后按比例進行整體性的考慮?；瘜W校本作業涉及的題型可以有選擇題、填空題、性質和用途的配對題、原子結構示意圖和微粒模型的作圖題、實驗原理分析的簡答題、質量守恒定律有關的解釋題、實驗設計題、體現計算能力和技巧的計算題、科普閱讀題等。

（三）作業類型策略

校本作業主要以發展學生的品格特征和學習力為主要目標，因此作業類型要豐富，有體現素養導向的基礎性作業，有幫助學生進一步了解化學與生活、生產密切聯系的綜合應用性、探究拓展性、項目體驗性作業，還有探究式、合作式、項目式等實踐性作業，讓不同層次的學生得到應有的發展。

（四）作業設計策略

“拿來主義”是目前多數學校解決校本作業的方案，拿來可以多一些，從質檢試題和中考試題中拿來，關鍵要進行適當的篩選和精減，將試題中無關聯的問題進行關聯化處理，再適當增加“腳手架”，“腳手架”的作用是給予學生在做作業的過程中一些關鍵步驟、關鍵問題指導，把復雜的作業任務加以合理分解，以便達成最終的學習成果。

五、 基于核心素養培育的“低碳行動”校本作業設計

（一）教材和課標分析

“低碳行動”選自科粵版九年級上冊第五章第三節，教材的編排順序是先從性質入手，再探究實驗室制取，然后是對人類生活和環境的影響（包括溫室效應、低碳經濟和低碳生活），最后認識碳循環，教材的呈現缺乏內在的邏輯關聯。為了體現大概念對知識的結構化和素養化的功能價值，以新課標中“物質的性質與應用”學習主題下的“二氧化碳”為核心，通過說碳、尋碳、控碳、固碳和悟碳五個環節重構教學設計，創設新的情境，從溫室效應、碳達峰、碳中和和自然界的碳循環入手，復習鞏固二氧化碳的性質和用途，承載必做實驗“二氧化碳的實驗室制取”，融合碳中和理念踐行“低碳行動”，發展學生的元素觀、變化觀、可持續發展觀等化學觀念，促進科學態度與社會責任、證據推理與模型認知等核心素養的發展。

新課標中的學業要求：能依據物質的組成對物質進行分類；能用化學方程式正確表示典型物質的化學性質；能舉例說明二氧化碳的性質及用途的關系并解釋一些簡單的化學現象和事實；能設計簡單實驗，制備并檢驗二氧化碳及其性質。

（二）教學目標

（1）能通過查閱資料和研讀資料，了解“低碳行動”的意義，了解碳循環和溫室效應，能歸納二氧化碳的性質和用途，能設計簡單實驗制備二氧化碳。

（2）能梳理二氧化碳的轉化途徑，從化學視角認識控制空氣中二氧化碳含量的方法和途徑，用碳中和思想踐行低碳行動。

（3）能初步構建二氧化碳轉化的認知模型、發展轉化觀等學科觀念，培養科學精神與社會責任，認識化學在促進社會可持續發展中的重要作用。

（三）作業設計分析

根據教學目標設計校本作業，完成相應作業后教師能夠診斷教學目標的達成度，為后續校本作業的設計提供指引。基于核心素養培育的“低碳行動”校本作業設計如下：

作業題1：查閱資料，了解碳循環、碳達峰和碳中和，了解其中“碳”的含義，能說出溫室效應的增強對環境的影響和危害。

設計意圖：從時空維度上看，該作業屬于課前作業，用于課前預習和學情診斷。要求學生利用網絡收集、提取有用信息，形成文字稿，在“說碳”環節中進行表達交流，鍛煉學生整合信息的能力和表達能力，提升學生的閱讀素養和科學態度。

作業題2：日常生活中的衣食住行用都涉及二氧化碳的排放，統計家庭成員一個月的碳排放總量（表2）。通過你的低碳行動，一個月能減少多少碳排放，將你的經驗與同學們分享。

設計意圖：從認知水平維度上看，該作業屬于實踐類作業中的家庭小調查?！安凰悴恢馈⒁凰銍樢惶?，通過學生統計的數據，讓學生真實感受到大氣中二氧化碳含量的增加和人類生活有著密不可分的關系。引導學生結合所學知識學以致用，解決實際問題，以此獲得完整的經歷，增強學習體驗。該作業屬于長周期的跟蹤作業，可以讓學生在一個較長時空周期中逐步形成低碳生活的方式和態度。

作業題3：“家庭實驗”利用家里的物品（塑料瓶、注射器、吸管、筆芯、雞蛋殼、海蠣殼、白米醋等），自制一套簡易裝置制取一定量的二氧化碳。用手機拍攝實驗過程，將實物裝置和實驗視頻在學習小組中展示交流，利用評價手段評價作品的等級。

設計意圖：該作業面向全體學生，注重知識與實踐的緊密結合。化學實驗一直以來都是學生重要的興趣支撐點，家庭實驗可以有效彌補學校實驗在時間上不足的現狀。該作業是一項長周期的實踐性作業，立足于學生必做實驗，鍛煉學生的合作交流能力，增強學習體驗，培養科學與工程實踐能力，促進科學思維發展。該作業貫穿課前、課堂和課后，運用評價量表指導不同層次的學生，有效培養學生的創新精神和實踐能力。評價維度包括：原理、裝置、展示效果、反思評價、協同合作和表達交流等。評價原理時，能選擇適合的物品反應產生二氧化碳，知道制取二氧化碳的反應原理，認定為合格。能說出原理與裝置之間的關系，能從物品的狀態、反應條件、反應速率考慮反應原理，認定為良好。在良好的基礎上，能評價不同反應并選擇合適的制取原理；能通過實驗驗證影響反應速率的因素；能根據質量守恒定律定量計算制取二氧化碳時反應物的用量和配比，認定為優秀。評價裝置時，能模仿實驗室制取氧氣的裝置，有發生裝置和收集裝置，認定為合格。在合格的基礎上，能考慮凈化裝置；能實現裝置局部可調控（控制固體物品或控制液體物品，實現固液分離），認定為良好。在良好的基礎上，能綜合考慮原理（試劑用量、壓強等）與實際需求（反應速率、二氧化碳純度、安全環保等）之間的關系；實現裝置的整體可調控，即一體化設計，認定為優秀。在展示效果的評價時，產氣持續時間短，速度太快或太慢，作品整體不美觀，認定為合格。速度適中，產氣持續時間較短，作品整體較美觀，認定為良好。產氣持續時間長，速率適中，作品整體美觀；能不斷反思裝置存在的問題，并嘗試各種方法解決問題；團隊成員能及時溝通，互相幫助克服困難，團隊組長能根據項目進度調整任務分工；能用清晰的思路、豐富的素材、多媒體課件呈現作品制作過程和成果，語言流暢，認定為優秀。

作業題4：（1）根據“生態瓶”中的信息（圖1），將含碳物質的化學式填寫在生物圈（圖2）和水圈（圖3）的碳循環圖中。寫出光合作用的化學方程式：。

（2）閱讀資料卡片，將含碳物質的化學式填寫在巖石圈（圖4）的碳循環圖中。寫出生成碳酸氫鈣的化學方程式：。

資料卡片：含CO2的水滲入石灰巖中會溶解巖石中的碳酸鈣，使其變成可溶性的碳酸氫鈣［Ca（HCO3）2］。含碳酸氫鈣的水從洞頂滴落時，由于受熱或壓強突然變小，碳酸氫鈣又分解變為碳酸鈣沉積下來，同時放出二氧化碳。溶洞中不斷上演著這樣的兩個過程，這就是鐘乳石、石筍和石柱的形成原因。

（3）根據碳循環圖，從元素守恒的角度看，碳元素質量不變的微觀原因是；從轉化角度看，控制大氣中二氧化碳含量的措施應該從兩個方面入手：一方面是；另一方面是。

設計意圖：該作業是以“尋碳”為主題的綜合應用性作業，由三個小題組成，具有連續性、遞進性，診斷學生的核心素養發展水平（轉化觀、守恒觀和符號觀）。通過創設真實情境，引導學生關注碳循環，認識二氧化碳產生和消耗的途徑，通過獲取、加工、處理“生態瓶”和資料卡片中的信息，幫助學生構建生物圈、水圈、巖石圈的碳循環認知模型，運用認知模型幫助學生初步建立元素觀的思想。綠色植物的光合作用是維持生物圈中碳氧平衡的關鍵反應，這屬于生物學學科的重要內容，該作業需要學生綜合運用生物學科知識和跨學科思維探索問題的解決方法。

作業題5：（1）按物質的分類，梳理產生CO2的路徑，寫出反應的化學方程式。

（2）結合家庭成員一個月的碳排放總量，為實踐“低碳生活”，你具體的做法是。

（3）結合能源消費結構圖，分析實踐“低碳經濟”的路徑是。

設計意圖：該作業是以“控碳”為主題的基礎類作業，檢測學生對基本知識和基本概念的掌握情況，注重提煉關鍵字詞和化學用語的規范書寫，強化學生語言表達能力。該作業具有結構化知識的功能，聚焦二氧化碳產生的路徑，診斷學生對含碳物質的性質及物質分類的掌握程度，幫助學生構建物質分類和常見物質性質的認知模型。該作業設計保證基礎性的同時，也兼顧適度綜合、適度分層和適度開放的設計理念，在解決真實情境下的問題時，學生會感受到化學知識能幫助人們解決實際問題，從而強化社會責任，增強國家認同感，增強民族自信心。

作業題6：（1）按物質分類，梳理能與CO2反應的物質，體現了二氧化碳的什么性質，反映出二氧化碳的什么用途，寫出反應的化學方程式。

（2）閱讀資料卡片，分析為什么要制取甲醇？僅用二氧化碳作為反應物能制取甲醇嗎？反應條件要考慮什么？生成物有什么要求？

資料卡片：甲醇（CH3OH）是一種簡單、較安全、容易儲存和運輸的液態燃料，甲醇完全燃燒的產物為二氧化碳和水。甲醇燃料電池有廣泛的應用。2020年我國甲醇累計產量約為6000萬噸，進口累計約1100萬噸。目前生產甲醇的主要原料是煤炭等化石燃料。

設計意圖：該作業是以“固碳”為主題的綜合應用型作業。該作業設計關注化學學科價值，以真實情境下的問題解決為落腳點，從多個維度深入認識和應用化學反應，診斷學生對物質分類、元素守恒、調控反應、化學方程式的書寫等認識，發展學生“性質——用途”相互關系的學科思想。

作業題7：通過控碳和固碳我們就能使二氧化碳的排放量等于二氧化碳的轉化吸收量，實現二氧化碳的零排放，這就是碳中和思想。利用碳中和思想，結合二氧化碳產生路徑和吸收路徑，構建二氧化碳的轉化網絡圖。

設計意圖：該作業是以“悟碳”為主題的構建類作業，“控碳”和“固碳”環節的作業為學生提供知識儲備和能力支持，起到“腳手架”的作用。通過建構知識網絡，用發展觀、轉化觀的思想，認識“碳中和”的行動在促進社會可持續發展中的重要作用。

六、 結論

綜上所述，初中化學校本作業應該滿足不同層次學生的發展需求，教師要明確校本作業在發展和診斷學生核心素養上的作用，集備組要發揮每位教師的主導作用，集思廣益，依據新課標，根據學情，將核心素養的培育融入校本作業的設計中，幫助學生養成良好的學習習慣，培養必備品格，提升解決問題的能力。只有基于核心素養培育的校本作業，才能不斷激發學生學習興趣，增強學生學習能動性，達到減負增效、提高成績的效果。

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課題項目：文章系福州市教育科學研究“十三五”規劃2020年度課題“初中化學校本單元作業設計優化策略研究”（課題編號：FZ2020GH011）的成果之一。

作者簡介：陳引力（1977～），男，漢族，福建福州人，福建省福州第十六中學，研究方向：作業設計、考試命題；

劉春金（1966～），女，漢族，福建福州人，福建省福州第十六中學，研究方向：化學教育教學、學校管理。