基于“教學評”一體化的高中化學單元作業設計與實施

摘 要： 日常學習評價對于促進學生化學學科核心素養的發展具有重要意義，單元作業是實施日常學習評價的重要途徑。基于“教學評”一體化的內涵，通過梳理已有研究，提煉高中化學單元作業的特征和要素，提出單元作業設計與實施的操作流程和具體原則。以“鹽類的水解”單元為例，闡述單元作業設計與實施的具體過程，并根據單元作業的實施情況與反饋，提出教學補救措施。

關鍵詞： 日常學習評價； “教學評”一體化； 單元作業； 鹽類水解

文章編號： 10056629（2024）08008507

中圖分類號： G633.8

文獻標識碼： B

東北師范大學教師教育“揭榜領題”項目課題“基于‘新課標·新技術·新課堂’的中學化學教學設計與案例研究”（項目編號：JSJY20220201）;福建省莆田市教育科學“十四五”規劃“課題素養導向的高中化學單元作業設計與實施研究”（立項編號：PTJYKT23189）的研究成果。

1 問題的提出

《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》在“教學與評價建議”中提出：實施“教學評”一體化，有效開展化學日常學習評價，教師應充分認識化學日常學習評價對于促進學生化學學科核心素養發展的重要性，積極探索開展化學日常學習評價的有效途徑、方式和策略［1］。練習與作業是有效開展化學日常學習評價的基本途徑。梳理了文獻中有關單元作業的研究［2，3］，研究者提出了單元作業的核心環節，并研制了單元作業設計的質量標準；在化學學科領域，也有研究者［4］結合具體單元闡述了作業設計與實施的流程。縱觀已有的作業設計研究可以看出，隨著素養為本的單元教學的實施，人們也開始關注單元作業的設計與實施問題，但大多都認為作業是教學的最后環節，未能將單元作業置于“教學評”系統中對作業進行整體設計，因而弱化了作業的功能。本文基于“教學評”一體化的理念，以單元作業為載體，探索單元作業設計的理論與方法，發揮單元作業的診斷與發展功能，提升教學的針對性。

2 基于“教學評”一體化的高中化學單元作業的設計流程

2.1 “教學評”一體化的內涵

“教學評”一體化是指教師的教、學生的學和促進學習的評價不僅目標一致而且還是“三位一體”的關系。鄭長龍教授［5］指出，將“教學評”進行整體性和一體化設計有助于轉變日常學習評價中“有教無評”“有評無促”的現象。王云生教授［6］提出“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，將評價作為教學工具，以評價促進學習。因此，“教學評”一體化中的評價是形成性評價。迪倫·威廉將教學的三個關鍵過程和三種參與者角色整合，形成形成性評價的五個關鍵策略［7］（見表1）。確定的目標能夠明晰“學習者要去哪里”；恰當的評價方式能夠引出確鑿的證據，探明“學習者當前在哪里”；運用評價結果幫助教師調整教學策略，同時提供有效的反饋，能夠實現“以評促教”“以評促學”，讓學習者明確“如何到那里”。

綜上，“教學評”一體化強調將評價嵌入教與學的整個過程，時時診斷學生學習目標的達成情況，并基于診斷結果對教與學做出調整或改進。“教學評”一體化的關鍵是通過多種方式收集能體現學生學習表現的證據，基于證據來明晰學習目標的達成情況，而精心設計評價工具能夠引出學生學習表現的證據。

2.2 單元作業的特征與要素

單元作業是一種重要的評價工具。本文梳理了中學化學學科領域的單元作業設計研究［8～10］，諸多研究者強調了作業的情境性、結構性、針對性等特征。因此，明晰單元作業的設計要兼顧情境性、結構性、針對性（見表2），這是后續單元作業的設計基礎。在實踐層面，結合諸多研究者［11～13］提出的作業設計理念和單元作業的核心環節，提出單元作業設計與實施的關鍵環節，包括確定單元目標、細化評價指標、設計單元作業內容、單元作業的實施、反饋與優化等流程。

2.3 基于“教學評”一體化的單元作業設計與實施的流程和原則

基于“教學評”一體化的內涵和單元作業的特征及要素，提出“教學評”一體化的單元作業設計與實施的操作流程和具體原則（見圖1）。

確定單元目標。單元目標是教師依據課程標準的要求，基于對教材內容和學生學情的精準分析來確定的，是組織教學和實施評價的標準，即遵循“教學評”一致的原則。

細化評價指標。依據課程標準中學業質量水平，將單元目標進一步細化可以得到評價指標。如果說單元目標回答了日常學習評價中“評什么”的問題，那么評價指標就回答了“怎么評”的問題。不同發展水平的指標描述是教師和學生評價學習效果的尺子，根據學生的表現水平獲得直觀的學習證據。具體化的評價指標使單元目標更加明確，具有可操作性。

設計單元作業。單元作業的設計是基于單元目標和評價指標，通過選擇重組、改編完善或自主開發，引出能體現學習表現的確鑿證據，進一步診斷學生學習目標的達成情況。單元作業應兼具結構性、情境性、針對性的特征。

單元作業的實施。單元作業的實施過程包括作業的布置、完成、批改、統計與分析。學生完成作業的過程是進行自主學習的過程，也是外顯學習效果的過程。教師的批改、統計與分析是收集學生表現水平證據的過程。為了更加全面地收集證據，需要對單元作業的實施結果進行整體性分析和針對性分析。

反饋與教學補救。對證據的有效運用表現在對單元作業進行及時的反饋，并采取教學補救措施以實現“教學評”一體化。基于證據支撐的評價結果，分析學習效果與學習目標間的差距，提供及時的反饋和針對性講評；同時在課堂教學中進一步引導學生形成正確的認識思路；在后續的單元作業中設計選做作業跟蹤強化，共同促進單元目標的達成。

3 基于“教學評”一體化的“鹽類的水解”單元作業設計與實施

3.1 確定單元目標

3.1.1 教學內容分析

“鹽類的水解”可以視為弱電解質電離平衡的逆過程，其本質是溶質離子與溶劑水之間的相互作用，凸顯了平衡思想在鹽溶液中的應用。大概念反映學科本質，具有高度概括性、統攝性和遷移應用價值［14］。結合“鹽類的水解”單元的內容特點，認為“物質的變化與轉化”可以看成是統攝本單元的大概念。鹽類的水解是鹽溶液電離出的離子與水電離出的H+或OH-結合生成弱電解質的過程，該過程促進了水的電離，使鹽溶液呈現不同的酸堿性，生成弱電解質的強弱是決定鹽的水解程度的內在因素，此外鹽的濃度也會影響鹽類的水解平衡；鹽的水解是吸熱的，升高溫度會促進鹽的水解。鹽類的水解反應在生產、生活中應用廣泛。綜上，構建了如圖2所示的概念層級結構。

3.1.2 學生學情分析

學生具備了一定的知識基礎和認識水平，已經掌握了化學平衡常數、弱電解質的電離、水的電離平衡等基本概念，能夠從宏觀現象分析微粒的種類，能運用化學用語進行表征，初步建立起“宏微符”三重表征的思維。學生尚存在一些學習障礙點，學生對水溶液中的離子行為認識視角比較單一，對酸式鹽的酸堿性判斷存在一定困難，對離子濃度大小比較缺乏清晰的認識；沒有形成分析多重平衡體系中電離平衡與水解平衡的主次關系的認識思路。

3.1.3 確定單元目標

基于對教學內容的整體分析和對學生學情的整體把握，確定了本單元和三個課時的學習目標（見表3）。

3.2 細化評價指標

將“鹽類的水解”單元每一項單元目標，按照由低到高劃分了四個水平的評價指標（見表4）。

3.3  設計單元作業

（1） 情境性。例1選取了2023年諾貝爾化學獎這一學術前沿情境，基于硒化鎘（CdSe）量子點的制備，要求學生依據電離平衡常數判斷陌生鹽溶液的酸堿性，并分析微粒濃度的大小關系，診斷學生對鹽類水解本質的認識水平（U1）。

例1 2023年諾貝爾化學獎授予了三位科學家，以表彰他們發現與合成量子點。硒化鎘（CdSe）量子點是科學家最早合成的量子點之一，實驗室以Na2SeO3、 ［Cd（NH3）4］Cl2、 N2H4為原料，制備CdSe量子點。

（1） 25℃時，亞硒酸（H2SeO3）的電離平衡常數：Ka1=2.7×10-3、 Ka2=2.5×10-7。常溫下，Na2SeO3溶液呈 性。理由是 。（用離子方程式說明）

A 酸性 B 中性 C 堿性

（2） Na2SeO3溶液中各微粒濃度關系正確的是 。（雙選）

A. ［Na+］>2［SeO2-3］

B. ［HSeO-3］>［H2SeO3］>［SeO2-3］

C. 2［Na+］=［SeO2-3］+［HSeO-3］+［H2SeO3］

D. ［OH-］=［H+］+［HSeO-3］+2［H2SeO3］

（3） 配平制備CdSe的化學方程式。

□Na2SeO3+□［Cd（NH3）4］Cl2+□N2H4□CdSe+8NH3↑+□N2↑+□H2O+□NaCl

標準狀況下，當生成12.32L氣體時，轉移的電子數為 個。

（2） 結構性。例2以二氧化硫的資源化利用為情境，利用鈉堿法吸收二氧化硫，將鹽類水解的本質和規律與元素化合物的知識建立關聯，從簡單到復雜，從單一溶液到多平衡體系，綜合考查學生對鹽類水解的認識水平（U1、 U2、 U3）。

例2 資源化利用二氧化硫，一方面能保護環境，另一方面能提高經濟效益，具有深遠意義。鈉堿法的啟動吸收劑為NaOH溶液，捕捉SO2后生成Na2SO3和NaHSO3的混合液。

（1） 常溫下進行“鈉堿法”的模擬實驗。用12g的NaOH固體配成一定濃度的溶液，這些NaOH理論上最多可吸收SO2的體積約為 L（折算成標準狀況）。若實驗時只吸收了0.10mol SO2，則反應后的吸收液中，所含陰離子的濃度由大到小的順序為 。

（2） 當鈉堿法的吸收液pH達到4～6時，混合液中含較多量NaHSO3。加熱該溶液可回收得到較高純度的SO2，剩余溶液可循環使用，進一步吸收SO2，剩余溶液的主要溶質是 （填寫化學式）。

（3） 將SO2通入NaOH溶液時，得到一組c（H2SO3）+c（HSO-3）+c（SO2-3）=0.100mol·L-1的混合溶液，溶液中部分微粒的物質的量濃度隨pH的關系曲線如下圖所示。

若溶液的pH=7，溶液中c（Na+）=c（HSO-3）+ ，此時溶液中c（Na+） 0.100mol·L-1（選填“>”“<”或“=”）。

（4） 上述混合液中存在多個水解平衡，與化學平衡一樣，水解平衡也有自己的平衡常數（Kh）。以醋酸鈉（CH3COONa）為例，其水解平衡常數存在以下定量關系：Kh=［CH3COOH］·［OH－］［CH3COO－］=KwKa。

（其中Kw為水的離子積常數，Ka為CH3COOH的電離常數）

亞硫酸為二元弱酸，請結合圖像，首先計算出該溫度下亞硫酸的電離常數Ka1= ，Ka2= 。再結合相關數據推測NaHSO3溶液呈酸性的理由 。

（5） “鈣堿法”的工作原理與“鈉堿法”相似，一般選擇消石灰的懸濁液為SO2吸收劑。請對照“鈉堿法”，嘗試通過比較反應物和生成物的不同性質，從生產成本和設備維護兩方面對“鈣堿法”做出評價。

（3） 針對性。通過前一階段對學生單元作業的統計分析和學情診斷發現，部分學生對于“設計實驗證明弱電解質中存在電離平衡”類的問題邏輯思路不清晰，因此，在鹽類的水解單元針對U12和U23的設計了基礎性作業（例3）。

例3 現有常溫下的0.1mol·L-1純堿溶液。

（1） 該溶液呈堿性是因為存在水解平衡，相關離子方程式是 。為證明存在上述平衡，進行如下實驗：在0.1mol·L-1純堿溶液中滴加酚酞，溶液顯紅色，再往溶液中滴加 （填化學式）溶液，紅色逐漸褪為無色，說明上述觀點成立。

（2） 同學甲查閱資料得知0.1mol·L-1 Na2CO3溶液中，發生水解的CO2-3不超過其總量的10%。請設計實驗加以證明（寫出實驗方案及預期觀察到的現象） 。

（3） 室溫下pH均為a的Na2CO3和NaOH溶液中，水電離產生的c（OH-）之比= 。

3.4 單元作業的實施

學生完成作業后，教師批改并借助信息技術統計學生的作答結果，對作答結果進行整體性分析和針對性分析。整體性分析是指根據全班學生每道題的作答情況，獲取每道題及對應知識點的正確率（見表5）。

針對性分析一方面是針對正確率較低的題目進行重點分析。如選擇題第4題正確率只有24%，結合對本道題的統計分析（見圖3）發現學生錯選B的較多，因此可以初步了解到學生未能理清鹽類水解的本質，混淆鹽類水解與水的電離的因果關系。非選擇題第8題即例2中的第（4）小問“結合相關數據說明NaHSO3溶液呈酸性的理由”，學生的得分率只有36%，結合批改時的統計發現學生有三種不同的作答表現（見圖4）。多數學生不能結合數據計算比較水解和電離的相對強弱，只能進行定性說明；有5位學生能想到借助平衡常數進行計算，但是公式的表達和計算出錯；約20%的學生能夠結合定量計算和定性分析較完整地闡述NaHSO3溶液呈酸性的理由。由此說明大部分學生還不能很好地從定性發展到定量視角，后續教學仍需要加強定量與定性相結合的認識思路。另一方面，還要

針對每一位學生的錯題進行統計分析，一段時間后針對每一位學生生成個性化的錯題集，便于學生的鞏固學習，實現因材施教。

3.5 反饋與教學補救

在作業設計與實施后，針對“鹽類的水解”單元采取了以下三種措施進行教學補救。

（1） 及時反饋并進行針對性講評。學生完成的作業要及時反饋，把握改善學習的時機，反饋可在批改的過程中標注。此外，針對學生作業中出現的高頻錯題，進行有所側重的講評也是突破教學重難點的有效方式之一。

（2） 在課堂教學中進一步引導形成正確的認識思路。對于學生存在較多的思維誤區，還需要在課堂教學中繼續調整教學策略。在鹽類水解單元，針對三種典型錯誤，采取相應的補救教學措施如表6所示。

表6 教學補救措施

評價指標單元作業內容錯誤原因教學補救措施

U12比較微粒濃度的大小關系不能理清微粒的來龍去脈，混淆因果關系。課堂上引導學生以柱狀圖的形式畫出CH3COONa溶液中各微粒的濃度，外顯學生的思維過程。

U14多角度尋找證據判斷酸式鹽的酸堿性不能通過定量計算尋找證據。結合數據計算說明同濃度同體積的CH3COOH和CH3COONa混合溶液的酸堿性。

U34解決實際問題，評價實驗方案。不能將學習內容與生產實踐建立關聯，缺乏評價的角度。在課堂提問或小組討論環節引導學生進行生生互評，增強邏輯表達能力。

（3） 在后續單元作業中設計選做作業進行強化。已經收集的學生學習表現的證據，也是后續作業設計的依據，可設計選做作業進行跟蹤強化。如學生對酸式鹽酸堿性的判斷和設計實驗方案類的題目存在較多誤區，因此針對這類題型設計了如例4所示的選做作業。

例4 已知常溫下幾種物質的電離常數如下：

H2CO3：Ka1=4.5×10-7 Ka2=4.7×10-11

NH3·H2O：Kb=1.8×10-5

（1） NH4HCO3溶液顯 性，原因是 。

（2） 25℃時，H2SO3HSO-3+H+的電離常數Ka1=1.0×10-2，則該溫度下NaHSO3的水解常數Kh= ；若向NaHSO3溶液中加入少量的I2，則溶液中c（H2SO3）c（HSO-3）將 （填“增大”“減小”或“不變”）。

（3） 能證明Na2SO3溶液中存在SO2-3+H2OHSO-3+OH-水解平衡的事實是 。

A. 滴入酚酞溶液變紅，再加H2SO4溶液紅色退去

B. 滴入酚酞溶液變紅，再加BaCl2溶液后產生沉淀且紅色退去

C. 滴入酚酞溶液變紅，再加氯水后紅色退去

4 反思與感悟

“教學評”一體化的單元作業將目標前置，強調評價的精準性。單元作業的設計與實施始終圍繞目標進行，通過設計作業內容引出學生學習表現的證據，基于證據診斷學習目標的達成情況。因此，一線教師在實施日常學習評價時要關注目標的達成情況，使評價有據可循；此外，“教學評”一體化的單元作業還強調實施與反饋對教學的促進作用。教師要善于將作業中表現出的問題生成新的教學資源，優化教與學，發揮作業的診斷與發展功能，實現“以評促教、以評促學”。

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