基于“教、學(xué)、評一致性”的高中化學(xué)單元教學(xué)研究*
——以“物質(zhì)的化學(xué)計量”為例

鄭木霞 張賢金

（1.福建省漳州市第三中學(xué) 福建 漳州 363000；2.福建教育學(xué)院化學(xué)教育研究所 福建 福州 350025）

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》（以下簡稱“新課標(biāo)”）的實施，促使課堂教學(xué)從知識傳授轉(zhuǎn)向核心素養(yǎng)的培育。指向?qū)W科核心素養(yǎng)的教育教學(xué)研究已成為教育界研究的熱點。學(xué)科核心素養(yǎng)是關(guān)鍵能力、必備品格和價值觀念的綜合體現(xiàn)，在當(dāng)前高考選拔人才的背景下，如何讓學(xué)生有效地、系統(tǒng)地掌握學(xué)科知識應(yīng)對考試的同時，還能以“潤物細(xì)無聲”的進程培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)？新課標(biāo)指出:“重視以學(xué)科大概念為核心，使課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化，以主題為引領(lǐng)，使課程內(nèi)容情境化，促進學(xué)科核心素養(yǎng)的落實”。［1］崔允漷教授認(rèn)為:大單元教學(xué)應(yīng)以大概念、大任務(wù)或大主題為統(tǒng)攝中心組織單元，介入真實情境與評價任務(wù)，體現(xiàn)學(xué)習(xí)進階與“教、學(xué)、評一致性”。［2］單元教學(xué)讓學(xué)生系列化地體驗學(xué)習(xí)過程使知識系統(tǒng)化，“教、學(xué)、評一致性”的課堂教學(xué)構(gòu)建了“目標(biāo)—活動—評價”的多維融合的認(rèn)知體系，評價是對教與學(xué)效果的檢驗，是學(xué)生學(xué)習(xí)有效性的度量器。單元教學(xué)設(shè)計能綜合評價學(xué)生應(yīng)用知識與技能解決問題及知識內(nèi)化遷移的能力，為“教、學(xué)、評一致性”提供了靈活的時間與可操作的空間。因此，本研究以“物質(zhì)的化學(xué)計量”單元為例，探討“教、學(xué)、評一致性”的單元教學(xué)設(shè)計與實施方案，以期探索一種有效的教學(xué)模式為發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)提供參考。

一、基于“教、學(xué)、評一致性”的高中化學(xué)單元教學(xué)設(shè)計思路

“教、學(xué)、評一致性”不是特定的教學(xué)模式，是一種指導(dǎo)課堂教學(xué)組織和設(shè)計的教學(xué)理念。［3］大概念是對學(xué)科本質(zhì)的反映，具有抽象性、概括性和統(tǒng)攝性。［4］基于“教、學(xué)、評一致性”的單元教學(xué)設(shè)計核心是以大概念為統(tǒng)領(lǐng)，使單元教學(xué)具有連貫性，使知識結(jié)構(gòu)化而避免碎片化；以“教、學(xué)、評一致性”理念為導(dǎo)向保障單元教學(xué)的有效性。具體設(shè)計思路見圖1。

圖1 基于“教、學(xué)、評一致性”的單元教學(xué)設(shè)計思路

首先，在研讀課程標(biāo)準(zhǔn)和深度理解教材的基礎(chǔ)上凝練大概念以統(tǒng)領(lǐng)單元教學(xué)；然后，將大概念轉(zhuǎn)化為單元核心問題引領(lǐng)課時教學(xué)；最后，在“教、學(xué)、評一致性”教學(xué)理念的導(dǎo)向下進行教學(xué)設(shè)計與教學(xué)活動，關(guān)鍵點是教學(xué)目標(biāo)與評價任務(wù)的制定在教學(xué)過程之前，讓教師的“教”及對學(xué)習(xí)效果的“評”更有針對性。課堂教學(xué)活動則圍繞教學(xué)目標(biāo)分解出學(xué)習(xí)任務(wù)，以問題鏈引導(dǎo)學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù)，在此過程中實施即時評價。

二、基于“教、學(xué)、評一致性”的高中化學(xué)單元教學(xué)設(shè)計實踐

根據(jù)基于“教、學(xué)、評一致性”的單元教學(xué)設(shè)計思路，本研究以“物質(zhì)的化學(xué)計量”為例進行教學(xué)設(shè)計實踐探索。

1.研讀課程標(biāo)準(zhǔn)與教材，凝練大概念

課程標(biāo)準(zhǔn)是教學(xué)與評價的行動綱領(lǐng)，研讀課程標(biāo)準(zhǔn)中的內(nèi)容要求、學(xué)業(yè)要求及學(xué)業(yè)質(zhì)量水平，在深度理解教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上凝練大概念，以此統(tǒng)攝單元教學(xué)。“物質(zhì)的化學(xué)計量”教學(xué)內(nèi)容在新課程標(biāo)準(zhǔn)中的內(nèi)容要求隸屬于必修課程主題1“化學(xué)科學(xué)與實驗探究”，學(xué)業(yè)質(zhì)量水平主要涉及1級1-2。主要的教學(xué)內(nèi)容包括兩方面:其一，物質(zhì)的量及相關(guān)物理量（摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積和物質(zhì)的量濃度）的含義；其二，這些物理量之間相互的換算關(guān)系；其三，物質(zhì)的量的應(yīng)用，即基于宏微轉(zhuǎn)換從物質(zhì)的量的角度認(rèn)識物質(zhì)的組成及化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)間量的關(guān)系。物理量的含義及相互間的換算關(guān)系的教學(xué)為物質(zhì)的量的應(yīng)用打下基石，物質(zhì)的量的應(yīng)用是該單元教學(xué)的中心及重點。基于此，筆者將本單元的大概念定為“基于物質(zhì)的量定量認(rèn)識物質(zhì)的組成與化學(xué)反應(yīng)”。從教材內(nèi)容上看，三個不同版本的教材在該部分的編排上略有不同。人教版和魯科版都將物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積和物質(zhì)的量濃度三者歸為一個內(nèi)容單元，是圍繞“物質(zhì)的量”展開教學(xué)。蘇教版則將“物質(zhì)的量濃度”移到專題二“研究物質(zhì)的基本方法”的第二單元，位于“研究物質(zhì)實驗方法”之后。根據(jù)確定的大概念，筆者在使用蘇教版教材時將物質(zhì)的量濃度與之前的物質(zhì)的量等概念合為一個學(xué)習(xí)單元。

2.轉(zhuǎn)化大概念，設(shè)計教學(xué)框架

本研究中，通過解析大概念“基于物質(zhì)的量定量認(rèn)識物質(zhì)的組成與化學(xué)反應(yīng)”將其轉(zhuǎn)化為核心問題:“物質(zhì)的量的作用是什么？”以這個核心問題為基礎(chǔ)再分解出三個環(huán)環(huán)相扣的課時問題:什么是物質(zhì)的量？物質(zhì)的量是怎樣將宏觀量與所含微觀粒子結(jié)合起來的？物質(zhì)的量如何表示溶液的組成？三個課時問題下設(shè)計三個教學(xué)主題:構(gòu)建物質(zhì)的量的概念，對物質(zhì)的組成的再認(rèn)識；運用物質(zhì)的量建立宏觀量（質(zhì)量、體積）與微觀粒子的關(guān)系；運用物質(zhì)的量研究溶液的組成及化學(xué)反應(yīng)的計量關(guān)系。教學(xué)框架見圖2。

3.制定分層教學(xué)目標(biāo)，明確評價任務(wù)

教學(xué)目標(biāo)發(fā)揮著導(dǎo)教、導(dǎo)學(xué)、導(dǎo)評的功能，是“教、學(xué)、評一致性”的關(guān)鍵。教學(xué)目標(biāo)分為單元教學(xué)目標(biāo)與課時目標(biāo)。單元教學(xué)目標(biāo)基于課程標(biāo)準(zhǔn)從知識層面和能力層面依據(jù)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)而設(shè)計，以促進學(xué)生學(xué)科能力的提升及素養(yǎng)的發(fā)展。課時目標(biāo)為課堂教學(xué)活動與評價而制定，圍繞單元教學(xué)目標(biāo)但須更具體、可操作。評價任務(wù)與教學(xué)目標(biāo)保持一致，為課堂即時評價提供精準(zhǔn)定位。在課程標(biāo)準(zhǔn)的指引下，綜合考慮學(xué)情、教學(xué)環(huán)境等，制定本單元的教學(xué)目標(biāo)與評價任務(wù)（見表1）。

4.分解學(xué)習(xí)任務(wù)，實施即時評價

在教學(xué)目標(biāo)和評價任務(wù)的引領(lǐng)下，依托核心問題，在課堂教學(xué)中分解并落實學(xué)習(xí)任務(wù)，實施即時評價以發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)。以任務(wù)驅(qū)動教學(xué)進程，以問題激發(fā)學(xué)生思維，以評價監(jiān)測目標(biāo)達(dá)成度的方式提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，實現(xiàn)學(xué)習(xí)進階。

課時1：基于物質(zhì)的量定量認(rèn)識物質(zhì)的組成

［問題情境］水是大家所熟悉的物質(zhì)，它由水分子構(gòu)成。1 滴水（約0.05 mL）由17 萬億億個水分子構(gòu)成，很顯然如此龐大的數(shù)目根本不可能一個個去數(shù)。怎樣才能既科學(xué)又簡單地知道一定質(zhì)量或體積的水中含有多少水分子呢？為此，國際上采用一個新物理量——物質(zhì)的量。什么是物質(zhì)的量呢？

［任務(wù)1］構(gòu)建物質(zhì)的量的概念。

問題1:如何能快速地知道一堆1 元硬幣的總價值呢？

問題2:能建立一個模型來表示你的想法嗎？

問題3:能運用你的模型數(shù)出1 瓶500 mL 的水中含有的水分子個數(shù)嗎？

［任務(wù)2］認(rèn)識阿伏加德羅常數(shù)。

問題4:1 mol 微粒的集合體含有的微粒數(shù)是多少呢？

問題5:一個碳原子的質(zhì)量約為1.993×10-23g，請計算12 g金剛石中含有多少個碳原子？

［任務(wù)3］歸納物質(zhì)的量（n）與微粒數(shù)目（N）之間的關(guān)系。

問題6:物質(zhì)的量（n）與微粒數(shù)目（N）之間存在什么關(guān)系？

［任務(wù)4］基于物質(zhì)的量定量認(rèn)識水的組成。

問題7:你能從物質(zhì)的量的角度重新認(rèn)識水的組成嗎?

［即時評價說明］任務(wù)1 和2:該部分內(nèi)容較為抽象，從學(xué)生已有的生活經(jīng)驗出發(fā)，構(gòu)建“集合體”的模型，學(xué)生興趣濃厚、討論熱烈，大部分學(xué)生能說出“稱重”模型，小部分學(xué)生會說“擺高”模型。由此過渡到“物質(zhì)的量”概念的得出學(xué)生易于接受。任務(wù)2:該任務(wù)較為簡單，基礎(chǔ)較為薄弱的學(xué)生也能回答。任務(wù)3:采取提問學(xué)生教師評價的方式。學(xué)生思路較為清晰，能從微觀組成（個數(shù)）的角度上升到物質(zhì)的量的角度倍速（擴大NA倍）說明。

課時2：基于物質(zhì)的量聯(lián)系宏觀量與微觀粒子

［問題情境］物質(zhì)的量是用阿伏加德羅常數(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)來衡量微粒集合體所含微粒的多少。對于宏觀物質(zhì)而言，固體我們稱其質(zhì)量，氣體我們測其體積，那么，物質(zhì)的量是怎樣將宏觀量與所含微觀粒子結(jié)合起來的呢？

［任務(wù)1］建立摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積的概念，歸納物質(zhì)的量與它們的關(guān)系。

問題1:分析教材中所給數(shù)據(jù)，1 mol 物質(zhì)的質(zhì)量在數(shù)值上有什么特點？

問題2:物質(zhì)的量（n）與質(zhì)量（m）之間存在什么關(guān)系？

問題3:物質(zhì)的量（n）與氣體體積（V）之間存在什么關(guān)系？

［任務(wù)2］分析影響物質(zhì)體積大小的主要因素。

問題4:課本表格中數(shù)據(jù)為1 mol各物質(zhì)在相同溫度和壓強下的體積，分析數(shù)據(jù)，你能得出什么結(jié)論？

問題5:你能試著解釋1 mol各物質(zhì)體積不同的原因嗎？

［任務(wù)3］基于物質(zhì)的量將物質(zhì)宏觀量與其所含微粒聯(lián)系起來。

問題6:你能說明物質(zhì)的量如何起“橋梁”作用嗎？

［即時評價說明］任務(wù)1:學(xué)生能根據(jù)教材提供的數(shù)據(jù)分析出1 mol不同狀態(tài)物質(zhì)的質(zhì)量在數(shù)值上的特點，得出摩爾質(zhì)量的概念，能在教師的引導(dǎo)下運用類比得出氣體摩爾體積的概念。基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生能輕松得出物質(zhì)的量與二者的關(guān)系。任務(wù)2:這個任務(wù)稍難，采取教師提問單個學(xué)生后，其他學(xué)生評價并加以補充，最后教師評價、引導(dǎo)、總結(jié)的方式。提問、傾聽的過程中關(guān)注學(xué)生表達(dá)的能力水平，進一步評價學(xué)生分析數(shù)據(jù)的能力，診斷學(xué)生基于數(shù)據(jù)進行證據(jù)推理的素養(yǎng)水平。任務(wù)3:學(xué)生能靈活運用各個物理量間的關(guān)系進行換算，但是難以清楚地表達(dá)物質(zhì)的量的“橋梁”作用。

課時3：基于物質(zhì)的量認(rèn)識溶液的組成及定量認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)

［問題情境］在科學(xué)實驗和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，人們在使用溶液時一般量取溶液的體積而較少稱其質(zhì)量。物質(zhì)的量如何表示溶液的組成？

［任務(wù)1］建立物質(zhì)的量濃度的概念，并與其他物理量進行換算。

問題1:濃度是指單位溶液中所含溶質(zhì)的量。你認(rèn)識的溶液濃度的表示方法有哪些？

［生活情境1］各類工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中所遇到表示濃度的圖片。

［生活情境2］某人體檢血液報告單的部分?jǐn)?shù)據(jù)。

問題2:根據(jù)各種濃度的表示方法，你能說出物質(zhì)的量濃度的概念嗎？

［任務(wù)2］精確配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液并進行誤差分析。

問題3:科學(xué)實驗需要精確地配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液，如何做到精確呢？

問題4:要精確配制100 mL 0.100 mol/L 的Na2CO3溶液，某學(xué)習(xí)小組設(shè)計了以下幾個方案，你認(rèn)為哪個是正確的？

方案1:準(zhǔn)確稱取一定量的Na2CO3于燒杯中，加入100 mL的水溶解。

方案2:準(zhǔn)確稱取一定量的Na2CO3于燒杯中，加水溶解至100 mL的刻度線。

方案3:準(zhǔn)確稱取一定量的Na2CO3于量筒中，加入100 mL水溶解至100 mL的刻度線。

問題5:燒杯和量筒各有優(yōu)勢，燒杯能裝液體，量筒能度量液體體積，能把這二者結(jié)合的儀器該是什么樣子的？

問題6:觀看了微視頻，說說操作失誤的原因，這樣的失誤會造成什么后果？

［任務(wù)3］基于物質(zhì)的量定量認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)。

問題7:6.5 g的鋅與一定體積1 mol/L的鹽酸恰好完全反應(yīng)。問:需要鹽酸的體積為多少？用你學(xué)過的“根據(jù)化學(xué)方程式進行計算”的方法求體積。

問題8:化學(xué)計量數(shù)又代表物質(zhì)的量，你能否根據(jù)化學(xué)方程式用物質(zhì)的量再求體積？將兩種方法做個比較。

問題9:你對化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化過程中物質(zhì)間計量關(guān)系有什么新的認(rèn)識嗎？

［即時評價說明］任務(wù)1:有前面摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積等概念的鋪墊，該任務(wù)不難，學(xué)生能通過其他濃度的表示方法快速得出物質(zhì)的量濃度的概念，并進行換算。任務(wù)2:采取小組合作討論，教師提問，學(xué)生自評、互評最后教師評價總結(jié)的方式。過程中關(guān)注學(xué)生回答問題的思維表現(xiàn)、實驗的操作的規(guī)范性等。任務(wù)3:該任務(wù)有一定的難度，大部分學(xué)生可以根據(jù)初中的方法計算出鹽酸的體積，一部分學(xué)生難以從初中所學(xué)的方法過渡到以物質(zhì)的量為基礎(chǔ)進行計算。

三、總結(jié)與反思

基于“教、學(xué)、評一致性”理念，以學(xué)科大概念組織和規(guī)劃單元教學(xué)，在聚焦知識結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化的同時關(guān)注評價的實施以促進教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。結(jié)合教學(xué)實踐的總結(jié)與反思有以下三個方面:

1.大概念是單元教學(xué)整體性的核心

大概念具有可遷移性、抽象性等特點，起著統(tǒng)領(lǐng)單元教學(xué)的作用，是單元教學(xué)整體性的核心。大概念可以通過研讀課程標(biāo)準(zhǔn)、深度理解教材或基于學(xué)科理解抽提而成。但是因大概念的抽象性，它很難直接被運用于教學(xué)中，因此必須將大概念轉(zhuǎn)化成核心問題使其統(tǒng)領(lǐng)作用顯性化；然后由核心問題分解出課時問題使學(xué)習(xí)目標(biāo)具體化；最后設(shè)計學(xué)習(xí)任務(wù)使學(xué)習(xí)過程明確化。學(xué)生通過完成學(xué)習(xí)任務(wù)，概括總結(jié)重要概念解決課時問題，接著串聯(lián)重組解決核心問題，最終聯(lián)系整合形成單元的大概念。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中自下而上逆向生成大概念，為以后的學(xué)習(xí)埋下伏筆。本案例中學(xué)生形成的大概念可將其遷移運用至氧化還原反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)目、化學(xué)反應(yīng)熱量計算等。

2.“教、學(xué)、評一致性”是單元教學(xué)有效性的保障

“教、學(xué)、評一致性”將教師的教、學(xué)生的學(xué)和教與學(xué)的評價三者絞纏在一起，相互促進，是單元教學(xué)有效性的保障。課時教學(xué)目標(biāo)和評價任務(wù)前置，對教學(xué)活動進行精準(zhǔn)定位，使課堂教學(xué)不流于教師的預(yù)設(shè)與經(jīng)驗。即時評價的跟進時刻監(jiān)測課堂教學(xué)動態(tài)變化，及時磨合教與學(xué)的裂痕。力求評價方式多樣化以多方面評價學(xué)生學(xué)習(xí)能力。本案例通過構(gòu)建概念、歸納物理量間的計算關(guān)系、分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論等問題的層層遞進，可單獨提問或觀察學(xué)生的反應(yīng)，評價學(xué)生“動腦和動口”的能力水平，診斷學(xué)生思維的廣闊性和語言組織與表達(dá)的準(zhǔn)確性；通過分組實驗，評價學(xué)生“動手”的能力水平，診斷學(xué)生實驗操作的規(guī)范性。

3.問題鏈?zhǔn)菃卧虒W(xué)連貫性的推動力

問題是思維發(fā)展的源泉，問題鏈?zhǔn)菃卧虒W(xué)連貫性的推動力。大概念統(tǒng)領(lǐng)下的單元教學(xué)，由核心問題分解出各個課時的主要問題，具有較強的連貫性。問題鏈促使學(xué)生獨立思考，引導(dǎo)學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù)。在這個過程中學(xué)生探究問題的熱情被激發(fā)，從而促進教學(xué)環(huán)節(jié)系統(tǒng)有序地向前推進，單元教學(xué)的連貫性自然流暢。本教學(xué)案例從學(xué)生的生活經(jīng)驗出發(fā)以問題鏈引導(dǎo)學(xué)生自主構(gòu)建物質(zhì)的量的概念為整個單元教學(xué)奠定基礎(chǔ)，以環(huán)環(huán)相扣的問題鏈促使學(xué)生不斷思考，自然引發(fā)下一個學(xué)習(xí)任務(wù)與課時問題，一步步逼近教學(xué)目標(biāo)，最終達(dá)成。

基于“教、學(xué)、評一致性”的單元教學(xué)效果良好，課堂上學(xué)生能積極思考并回答，課后作業(yè)能克服死記硬背、生搬硬套表達(dá)式的缺點。該實施方案對一線教學(xué)具有一定的參考價值。然而，在實際教學(xué)中由于單元大小、單元類型、學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)優(yōu)劣等的差異，如何更好地發(fā)揮“教、學(xué)、評一致性”在單元教學(xué)中的作用需進一步探索研究。