基于“物質研究模型”開展課堂即時性評價的教學實踐

繆宇 孫應倫

摘要： 以“氧化鈉和過氧化鈉”的教學為例，圍繞“物質研究模型”進行課堂即時性評價的教學設計。從核心素養的維度、角度、水平等方面開展評價任務，探討如何在高中化學教學過程中實施課堂即時性評價，落實“教學評”一體化，有效提升教學質量，落實立德樹人的根本任務。

關鍵詞： 中學化學； 課堂評價； 即時性評價； 物質研究模型

文章編號： 10056629（2023）07003106

中圖分類號： G633.8

文獻標識碼： B

1 問題的提出

課堂即時性評價是指在教學活動過程中，對于學生的行為表現給予及時鼓勵、調控及引導的評價活動，一般依托學習任務中的師生互動實現，形式包括教師點評、學生互評、學生點評、學生自評等。其中“教師提問、學生回答或實踐”是常見的一種方式，例如學生在完成學習任務的各項問題后進行作答，教師根據學生的表述對其學習態度、方法、過程、效果等方面進行評價，這是“化學課堂教學評價中一種重要的評價方式”［1］。課堂即時性評價是一種直接、快捷、行之有效的評價方法，其價值主要體現在診斷、反思、推進教學等方面［2］，促進學生思維的縱向發展，有利于學生獲取知識、堅定學習動機、提升學習品質，培養學科核心素養。

在教學實踐中發現，不少教師缺少有效的課堂即時性評價，原因主要有以下兩個方面：一是教師對學科核心素養的理解不充分，例如對化學模型的內容和素養水平表現認識模糊，導致教學設計缺少明確、有效的評價目標；二是教師設計的學習任務與學生現有的認知水平不匹配，學生缺少表現機會，導致課堂上難以開展教師評價、學生互評、學生自評等活動。此外受教師風格、學生個性、班級氛圍、知識難度、問題有效性等因素的影響，即時性評價的價值往往發揮不足。

“物質研究模型”由物質類別、研究內容、研究視角、研究方法構成，是研究物質的一般思路，運用該模型能學習氯、硫、氮等元素的常見無機物的共性知識，便于突出個性知識的學習。本文以人教版普通高中教科書《化學·必修（第一冊）》（2019年6月第一版）第二章第一節第2課時“氧化鈉和過氧化鈉”的教學為例，從分析教學內容的模型本體及功能、評價策略出發，設計基于“物質研究模型”建構過程的學習任務，呈現“發現物質研究內容和研究方法”“應用物質研究模型”“完善物質研究模型”三個環節的教學實錄。最后對學生的表現和任務完成情況進行反思，提出開展課堂即時性評價的四個要點，嘗試探討在高中化學教學過程中實施課堂即時性評價的有效路徑，落實“教學評”一體化和提升教學質量。

2 開展課堂即時性評價的教學設計

2.1 教學內容分析

《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“課標”）對“氧化鈉和過氧化鈉”這一課時的內容要求是“結合真實情境中的應用實例或通過實驗探究，了解Na2O和Na2O2的主要性質及其在生產、生活中的運用”；在素養上達到熟練辨識物質性質和正確表征的程度，并用科學的方法研究物質，根據目的設計探究實驗方案并完成實驗；在實踐過程中培養探究興趣和科學態度，積極以合作交流的方式對實驗現象、結論進行分析［3］。

本章的教學流程是建立物質研究模型（鈉及其化合物）→應用模型（氯及其化合物）→完善模型的定量研究視角（物質的量）。本課時教學目標重點是利用模型建構達到認識物質研究模型的水平，課時知識體系如圖1所示。

2.2 學情分析

通過第1課時“活潑的金屬單質——鈉”的學習，學生接觸了物質研究的模型，但還沒有進行具體的應用，需要用學習任務的形式，抽象出該模型并充分加以應用。本階段的學生已有分類法、堿性氧化物、氧化還原反應等學科知識儲備，也有運用POE策略探究物質性質的經歷。

2.3 目標設計

“教學評”一體化教學是一個有機整體，要發揮即時性評價的診斷與發展功能，就要注重教學目標與評價目標、學習任務和評價任務的一致性。

本課時涉及的主題是“化學科學與實驗探究”和“常見的無機物及其應用”，依據“課標”的學業要求，并結合“物質研究模型”的建構過程，將學業要求整合為四個教學目標（見表1）［4］。

“學業要求”是知識和技能層面的診斷，要實現素養為本的“教、學、評”一體化教學，還應當結合化學學科核心素養水平進行診斷。姜建文就化學學科核心素養從“維度、角度、水平”三個要素進行了詳細闡述［5］，開發了“評價目標設計路徑”。本課時以此為依據，將教學目標與素養水平相匹配，設計了對應的四個評價目標（表1），具備診斷和發展素養的功能，是開展即時性評價的依據。

2.4 任務設計

本課時以“鈉的性質學習”為起點，讓學生經歷發現物質的研究內容，形成研究物質的方法。圍繞“Na2O和Na2O2的性質”學習，設計了五個子任務：對比性質差異、預測Na2O2化學性質、揭秘“滴水生火、吹氣生火”原理、形成化學觀念（元素觀、微粒觀）、歸納研究物質的一般方法。幫助學生建構物質研究模型，并能選取適當的方法研究認識新物質，在“認識Na2O2”的過程中實現“物質研究模型”的應用，最后從“藥品保存、物質結構、物質制備”等方面完善物質研究模型。讓學生感受由特殊到一般的哲學思想與化學學科學習融合的過程，體會發現和認識物質的螺旋式上升的認知歷程。

本課時的任務結構如圖2所示。

3 實施教學

教學過程中，學習任務由凸顯思維過程的問題來驅動，問題可由教師或學生提出，其目的是指導學生展開具體的學習活動，方便教師組織開展評價任務。

3.1 任務一：發現物質的研究內容、研究方法

同學們從哪些方面了解了金屬鈉？是通過哪些方法知道這些知識的？

［教師］演示“鈉的燃燒”實驗，布置任務，根據學生回答提示未答出的研究內容。

［學生］不同學生分別回答出“物理性質、化學性質、保存方法”，經提示后回答“用途”，自評認識有遺漏。多數學生采用了觀察法和實驗法，部分學生相互回憶上一課時的經歷。

［教師］肯定學生知道常見物質的研究內容，用鈉舉例補充物質結構、制備等認識角度。診斷后發現學生對觀察法和實驗法比較熟悉。從孤立水平小結研究模型，包括研究內容和研究方法。

設計意圖：通過回顧梳理有關鈉的性質的學習方法，讓學生發現研究物質的方法存在相似性，并提煉出認識研究物質的方法模型，為學習Na2O和Na2O2的性質提供方法參考。

3.2 任務二：應用物質研究模型認識Na2O、 Na2O2

子任務1：獨立完成課本第35頁“思考與討論”。同桌討論：根據研究內容和研究方法，你知道了哪些知識？

［教師］布置獨立思考題，隨機抽一名學生上黑板書寫。發現學生普遍能描述Na2O、 Na2O2的物理性質，但不能獨立寫出Na2O與鹽酸、CO2反應的化學方程式，隨后提示Na2O與CaO性質相似，均屬于堿性氧化物，能發生反應CaO+H2OCa（OH）2、 CaO+2HClCaCl2+H2O、 CaO+CO2CaCO3，組織討論并描述Na2O的化學性質。

［學生］經過提示后能描述堿性氧化物的定義，隨后正確描述Na2O的化學性質，能在互評中寫出化學方程式，指出易錯的化學式和配平，討論類比法的含義。

［教師］點評學生運用觀察法分析物理性質的掌握情況，分析學生無法正確書寫反應的方程式的原因，并讓完成任務的學生分享他們對“堿性氧化物”定義的理解。

設計意圖：該任務是用觀察法、類比法研究Na2O的物理性質、化學性質，可根據學生表現調整評價方式，引導學生發現研究方法與研究內容之間的緊密關聯。

子任務2：預測Na2O2的化學性質。

［教師］演示“滴水生火”實驗，讓學生輔助完成“吹氣生火”實驗，組織學生討論、發言、互評。

［學生］對現象感到驚訝，隨后分組討論：為什么脫脂棉會燃燒？判斷依據是什么？

［學生1］是Na2O2易燃。

［學生2］（搶答）不對，是脫脂棉燃燒。

［教師］燃燒的條件有哪些？目前具備什么條件？

［學生2］根據燃燒的條件，溫度要達到可燃物的著火點。兩個實驗中Na2O2應該是發生了化學反應，放出熱量使脫脂棉燃燒。

［教師點評］學生2的預測依據是燃燒的條件，為什么能“吹氣生火”呢？

［學生3］可能是Na2O2與CO2反應放熱。

［教師］呼出氣體中有大量的CO2， CO2是不可燃的，為什么脫脂棉還能燒起來？

［學生4］空氣中有O2。

［學生5］還有可能是Na2O2與CO2反應產生了O2。

［教師］學生4的猜想也是可能的，請從化合價變化角度思考為什么反應可能產生氧氣？

［學生5］Na2O2中氧為-1價，有可能發生氧化反應變成0價的單質。

［教師點評］在探討過程中，同學們能從宏觀現象中找出關鍵信息，并且聯系燃燒條件預測產物，用Na2O2中氧的價態并結合氧化還原反應的原理進行推測，個別沒發言的同學還類比Na2O猜想Na2O2的化學性質，但Na2O2與Na2O的化學性質是否相似還需要實驗驗證，接下來就先要設計實驗。

設計意圖：脫脂棉燃燒的原因分析還算比較簡單，難點在于為什么要做這樣的猜想。該任務能將根據經驗分析提升到運用概念進行推理，并把對物質的認識提升到元素層面。此外，學生經過難度略微增大的討論后得出猜想，設計并完成實驗的動機非常強烈，能順利推進課堂教學。

子任務3：探究Na2O2與水反應。分組設計并完成實驗，驗證猜想。

［教師］組織學生分組討論實驗目的、實驗操作、預測現象和結論。討論完后匯報方案。

［學生］小組內討論后由代表進行發言。

［教師點評］各組匯報的實驗方案要素完整，經過集思廣益能提出不同的驗證方法，而且對預測和結論的表述更加有條理。接下來完成實驗，操作時須注意使用方法和操作安全。

［學生］學生分工進行實驗操作、記錄現象、用平板拍照，合作完成實驗。個別小組提出疑問：為什么木條沒有復燃、為什么會觀察到酚酞退色？

［教師］觀察學生合作的表現，并參與學生討論，引導學生解決實驗中的小問題，鼓勵學生進行反思性自評。

［教師點評］最終大家都順利完成了實驗，得出了Na2O2與水反應放熱、生成O2與NaOH的結論。部分小組觀察到了異常的酚酞退色的現象，有一個組反復做了實驗也退色，有的組第二次實驗才退色，這說明不是操作上的錯誤，而是存在一定的原因的。本節課先利用Na2O2的性質分析一下，原因課后再進行解釋。

設計意圖：該實驗屬于定性的驗證實驗，操作比較簡便，很適合高一學生。師生互動更直接和具有針對性，學生互評容易開展，但教師需要控制時間。分析“酚酞退色”這一反常現象的原因需要結合氧化還原原理和化合物結構知識并用實驗驗證等，適合作為課后任務進行探究。

子任務4：發展從元素水平到微粒水平的認識進階。獨立思考：以上實驗說明Na2O2具有什么化學性質？請用化學方程式表示。為什么同樣是鈉的氧化物，Na2O與Na2O2的化學性質差異如此之大？

［教師］布置任務，查看學生書寫化學方程式和分析過程。

［學生］學生完成任務情況差異較大。多數學生能寫出化學方程式的各物質但配平有一定困難；少數學生能想到用雙線橋來分析反應；個別學生還能發現反應是歧化反應，能指明Na2O與Na2O2的化學性質差異大是因為氧的價態不同，并準確說出反應時轉移的電子數。

［教師點評］講授轉移電子數的分析過程。化學反應可分為氧化還原反應和非氧化還原反應，高中階段要學會從這個角度分析，而且要將宏觀和微觀結合起來。從宏觀上看，過氧化鈉在反應中既表現出氧化性又表現出還原性；從微觀上看，分析反應轉移的電子數，雙線橋是一種很好的表征方式。

設計意圖：該任務區分度大，有一定的挑戰性，特別是在配平環節，教師須及時發現學生的思維障礙以及提升學生從微觀視角認識物質的水平，將研究物質的視角從宏觀描述轉到微觀表征，從定性分析轉到定量分析。

子任務5：概括研究方法。小組討論：在上述任務中，獲取知識除了觀察法和實驗法，還用了哪些研究方法？

［教師］布置任務，小組通過討論進行小結。

［學生］討論后發言。總結出研究氧化鈉時用了“類比法”，研究Na2O2時還使用了“推理法”（有的說“分析法”）。

［教師點評］肯定學生的小結，指出學生的概括有不足并解釋。

［教師］展示課件（見圖3）。通常來說，學習認識某種新物質時，可先將其進行分類，本節課“Na2O2的學習”是從氧化物的角度開始的。Na2O2中氧的價態為-1價，使其化學性質明顯不同于一般的堿性氧化物，所以單獨歸為“過氧化物”這一類（部分學生立刻說出還有過氧化氫）。同類物質具有相似性，因此采用了類比法。隨著研究的深入，在認識不同類物質時，可采用對比法和推理法，從宏觀到微觀、從定性到定量、從性質描述到結構分析、從一般理解到能解釋現象。

設計意圖：研究某一方法的使用步驟，并能指導學生對各種信息進行提取和加工，是學習無機化合物的重要方法。設計成學生任務是為了促使學生回顧之前的學習經歷并轉化為學習成果，教師在該任務中還能檢驗學生對學習方法的重視程度，并以此進行學法指導。

3.3 任務三：完善物質研究模型

討論并填寫“物質研究模型”表格（見圖4），總結并完善物質研究模型。

［教師］布置任務，觀察學生完成過程，與學生單獨交流，引導自評。用平板拍攝、展示學生填寫的物質研究模型表格，并進行點評。舉例并補充用途。

［學生］多數學生能寫出Na2O、 Na2O2的保存方法，部分學生查閱了參考書后能補充“微粒構成”“轉化”“用途”等研究內容。小組討論時，能指出該模型包括研究內容、研究方法等要素。

［教師點評］能從不同的視角豐富物質的研究內容。應用和轉化其實是物質價值的體現，保存是從實際出發必須考慮的問題。同學們在分析時能緊扣物質的性質，說明既掌握了核心知識，又能意識到轉化是研究內容的一部分。

［教師］研究內容能幫助大家梳理學科知識，但在復習時要注意從宏觀和微觀、定性和定量的研究視角進行分析，按照物質類別即研究對象從單質、氧化物、堿、鹽的順序進行學習，就能更加熟練地運用該模型。

［課后作業］（1）從各個研究內容描述Na2O、 Na2O2、 NaOH，熟練書寫化學方程式、離子方程式和用雙線橋法表示電子轉移數目和方向。（2）運用研究方法完成練習題。（3）運用物質的研究思路預習Na2CO3和NaHCO3的相關內容。

4 教學反思

4.1 精準的目標是評價的核心

開展即時性評價的目的是培養學科核心素養，可將教學目標從素養維度、角度、水平三個層次拆解得到評價目標。本節課學生未能用“堿性氧化物”的定義寫出氧化鈉相關反應的化學方程式，是因為研究方法沒有與研究內容進行系統關聯，設計“發展思路結構化”這一評價目標，就是為了將思路轉化為認識模型。

4.2 合理的任務是評價的載體

本課時的學習任務特點是由簡單到復雜、從舊知拓展到新知，驅動學生主動建構模型。學習任務的合理性體現在符合學生認知的層次性，能激發學生自主學習的動力。例如“Na2O2與水反應的實驗”，若按照教材實驗步驟和觀察演示實驗得出結論、寫出化學方程式，那學生就缺少了設計實驗的機會，也就缺少了“科學探究”維度的素養發展機會；若僅掌握化學方程式的書寫，那就缺少了從宏觀到微觀的思維進階；若教學過程中解決了酚酞退色的問題，則可能會沖淡課時主題而導致無法完成模型的建構。故而安排為課后作業的目的就是為了提供較多的時間以發展“創新意識”。

4.3 精準的提問是評價的保障

無論教師是否要求，學生在完成學習任務的前、中、后均存在自評。但學生的認知水平存在很大差異，導致自評的深淺、方向、頻率都有明顯不同。因此，每個環節的提問都應當依托知識內容，精準解決相關問題，且要便于開展評價。學生在完成任務過程中經歷知識到思維和方法的探究歷程，經過教師點評后可結合自評、互評進行反思。

總之，在高中化學教學過程中，準確設計教學目標、利用激發思考的學習任務、通過精準的提問，讓課堂即時性評價平穩落地，有利于教學中“教學評”一體化的實施和提升教學質量，發展素質教育，從而全面落實立德樹人的根本任務。

參考文獻：

［1］［2］孫佳林， 鄭長龍， 張詩. 素養為本化學課堂教學的即時性評價策略［J］. 化學教育（中英文）， 2019， 40（3）： 1～4.

［3］［4］中華人民共和國教育部制定. 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： 11～17.

［5］姜建文. “教、學、評”一體化的化學課堂教學評價目標設計［J］. 化學教育（中英文），2020， 41（21）： 1～6.