核心素养视域下化学课堂“教、学、评”一致性的教学设计与实践——以苏教版“盐类的水解反应”教学为例

发表时间:2021/5/6   来源:《中小学教育》2021年第4期   作者:黄耿阳[] 陈世江2
[导读] 建立核心素养视域下的整体课堂教学观,注重“教、学、评”一致性,才能更好地将化学学科核心素养落到实处

        黄耿阳[]  陈世江2    
        厦门大学附属实验中学,福建 漳州 363123
        摘  要:建立核心素养视域下的整体课堂教学观,注重“教、学、评”一致性,才能更好地将化学学科核心素养落到实处。文章以苏教版《盐类的水解反应》的教学为例,聚焦教学目标设定、教学评价落实以及教学策略的实施,构建基于化学学科核心素养培养的课堂“教、学、评”一致性的教学设计模型。
关键词:核心素养;教、学、评一致性;盐类的水解;教学设计
        
        随着《普通高中化学课程标准(2017年版)》的颁布,“以素养为本的教学”成为当前化学教学改革的主旋律。建立核心素养视域下的整体教学观念,关注化学课堂教学中“教、学、评”一致性,才能更好地在课堂中落实核心素养的培育。基于化学学科核心素养的课堂“教、学、评”一致性的教学设计可从确定预期的教学目标开始到确定证明学生达到了“目标”的手段与措施,最后根据确定的“目标”、“手段与措施”安排各种教学活动,它遵循的是“教学目标—评价任务—教学活动”三个步骤。崔允漷教授指出:“教、学、评”一致性可“依据清晰的目标处理教材、选择方法;结合情境创设引导主动的、反思式的知识建构;依托学习过程开展参与式、嵌入式的即时评价,为学科核心素养的课程目标达成指明清晰的实施路径”[1]。
        “盐类的水解反应”是对化学平衡、电离平衡、水的离子积及溶液酸碱性等知识的综合运用和补充,它们与将要学习的沉淀溶解平衡构成了中学化学的完整的平衡体系,在新旧知识融合和迁移的过程中,可以很好地渗透对学生能力和素养培养的要求。笔者以本节课为例,按照“教学目标—评价任务—教学活动”三个步骤,通过教学实践、深入探究,构建核心视域下的 “教、学、评”一致性的教学设计模型。
一、教学与评价目标
        提升课堂“教、学、评”一致性的保障是教学目标,建立以目标为核心“三位一体”的关系,既是对课程标准实施的具体化,也是推进有效教学的专业化[2]。“盐类的水解反应”是高中化学平衡体系中的重要内容之一,是对弱电解质知识、溶液酸碱性的进一步应用。建立基于盐类物质类别判断盐溶液酸碱性,利用微观离子反应分析盐溶液酸碱性的认知模型,发展盐类溶液性质和盐类用途关联的认知水平,体现化学学科的社会价值,提高学生解决实际问题的素养。通过实验探究表现、课堂问题互动、归纳总结情况等形式对课堂教学环节的实时评价,并以此为依据调整教学活动。具体目标设计如下:
(一)教学目标  
    1.通过探究不同盐类溶液酸碱性,从宏观上按组成对盐进行分类,从微观离子讨论理解盐类水解的实质,并能运用水解方程式表征盐在水溶液中的变化情况;
        2.通过对水的电离平衡建立和转化的学习,认识到平衡的变化是有条件的,构建弱碱阳离子和弱酸阴离子能引起水的电离平衡移动的观念;
        3.通过对比碳酸钠水溶液呈碱性而其醇溶液不显碱性的事实,学会提出物质性质及其变化的假设并进行实验验证,培养实验探究能力。
        4.通过贮存碳酸钠溶液的试剂瓶用橡胶塞、泡沫灭火器的原理探究,感受盐类水解的学科价值,增强社会责任感。
        (二)评价目标
        1.通过学生测定盐溶液酸碱性的活动表现,诊断并发展学生实验探究水平;
        2.通过学生归纳盐分类及其溶液呈现的酸碱性的思维活动表现,诊断并发展学生对盐水解宏观认识思路的结构化水平;
        3.通过学生对实验事实与原有认知冲突,微观探析盐类水解,重构知识体系的过程表现,诊断并发展学生化学视角分析问题的认识水平。
        4.通过学生对贮存碳酸钠溶液的试剂瓶用橡胶塞、泡沫灭火器的原理分析和讨论,诊断学生对化学价值的认识水平。
二、教学与评价思路







三、主要教学过程  
        (一)新课引入
        师:请大家写出Mg投入盛有FeCl3溶液烧杯中发生反应的化学方程式。
        生:2FeCl3+ 3Mg = 2Fe + 3MgCl2(多数学生答案)。
        学生实验:将一片打磨好的镁条投入FeCl3溶液中,观察现象是镁条表面产生很多气泡,收集气体点燃能听到尖锐爆鸣声,没有黑色铁覆盖在镁条表面。
        追问:尖锐爆鸣声证明有H2产生,说明溶液中有酸,FeCl3溶液怎么会有酸?
        引导分析:微观角度考虑FeCl3溶液存在Fe3+、Cl-、H+、OH-,溶液中H+一定来源于水的电离。
        追问:纯水有H+存在,在没有加热情况下将镁条投入纯水中,不会产生大量的气泡,为什么FeCl3溶液中水的H+能与镁条大量产生H2呢?
        引导推测:FeCl3电离出的Fe3+离子促进水的电离平衡移动,使得水电离出H+浓度大于OH-浓度,溶液显酸性。
        评价:学生对置换反应知识、方程式书写、H2检验、溶液酸碱性等知识的掌握程度,学生分析、探究、解决问题的能力。
        设计意图:利用学生已有知识创造认知冲突,激发学生从微观角度探析解释宏观现象的动力,加深对知识的印象,提高解决问题的能力。培养学生遇到宏观的现象懂得从微观分析的习惯,学会透过表象直击微观的思路。
        (二)基于证据推理产生盐水解的认知模型
        过渡:接着需要寻找更多证据来证明盐溶液不一定是同学们之前所认为的显中性。
        演示实验:Na2CO3固体溶于水并加入酚酞显红色。
        对比实验:Na2CO3固体溶于乙醇也加入酚酞却不显红色。
        追问:两个溶液的溶质都是Na2CO3,为什么其酸碱性不同呢?
        引导分析:两个对比实验的不同之处在于溶剂不同,Na2CO3在水溶液中显碱性一定与水有关,因为Na2CO3固体和乙醇本身都不电离出H+或OH-。
        过渡:留下这些疑问,请同学们继续探究更多盐溶液的酸碱性。
        分组实验:用pH试纸测定NH4Cl、CH3COONa、KNO3、NaCl、NaHCO3、FeCl3各物质水溶液酸碱性。
        师生归纳:强酸强碱盐显中性,强碱弱酸盐显碱性,强酸弱碱盐显酸性。
        评价:学生进行实验探究、观察实验现象、得出结论的水平和学生在实验的基础上总结盐溶液酸碱性规律的思维活动程度。
        设计意图:基于证据推理,认识到盐溶液显酸碱性是普遍的现象,并归纳出盐溶液呈酸性、中性或碱性的规律,也为下一步从微观结构探析盐溶液呈酸性、中性或碱性的原因奠定基础,同时培养和提高学生的总结归纳能力。
        (三)课堂教学评价和探讨盐水解的微观本质
        过渡:盐溶液的酸碱性其本质根源是什么呢?同学们从微观粒子行为探究其呈酸碱性的本源。
        引导分析:从弱电解质平衡出发归纳盐水解的本质是盐(MA)电离出来的离子促水的电离。如图所示,总结归纳出若HA是弱酸则盐(MA)中A-会与水电离出的H+结合,则溶液显碱性。若MOH是弱碱则盐(MA)中M+会与水电离出的OH-结合,则溶液显酸性。盐溶液水解酸碱性归纳为盐(MA)阴弱显碱性,阳弱显酸性,无弱显中性。
        追问:从微观角度分析盐从固体到其溶液显酸碱性必须经历哪些步骤呢?
        生:固体溶解,然后盐溶液的溶质离子促进水的电离。
        师生归纳:盐类水解是盐被水解,水被盐解的过程。
        评价:学生对盐溶液中存在的电离、离子反应、弱电解质等知识的掌握情况,从微观角度分析盐类水解的知识掌握程度。
        设计意图:构建微观探析解释宏观性质的化学思维,使学生掌握盐类水解的“道”并运用于各种盐溶液的酸碱性判断。培养学生分析解决化学问题的能力。
        (四)化学价值体现与总结性评价
        学生活动:再次观察Mg投入FeCl3溶液中现象,除开始时镁条表面有气泡生成外,FeCl3溶液由黄色变为棕黄色,用激光笔照射烧杯,能观察到一条光亮的通路(说明有氢氧化铁胶体产生)。
        生:可能是溶液中FeCl3被Mg还原为FeCl2。
        点评:若仅发生2FeCl3+Mg=2FeCl2+MgCl2,与黄色溶液变为红棕色,且镁条表面有大量气体生成等事实不符合。
        引导分析:可能原因是Mg消耗FeCl3水溶液中H+离子,促进了FeCl3水解导致有氢氧化铁胶体产生,至于这个反应的驱动力需要进一步实验或数据支撑,在这不做讨论。
        呼应引入:再次让学生书写其化学反应方程式(大部分同学答案是2FeCl3+ 3Mg + 6H2O = 2Fe(OH)3 + 3MgCl2 + 3H2↑)。
        师生总结:盐溶液分析模型,固体盐可溶于水,溶质离子阴弱呈碱性,阳弱呈酸性。
        展示:装Na2CO3溶液的试剂瓶,泡沫灭火器内部试剂及构造图。
        问:Na2CO3溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞?泡沫灭火器灭火原理与内部两种试剂有什么联系?
        引导学生讨论:用水解原理分析。
        小组代表汇报(反复讨论完善):Na2CO3溶液呈碱性,如果用玻璃塞,玻璃中的SiO2会与碱反应生成硅酸钠使玻璃塞和试剂瓶黏在一起。泡沫灭火器的试剂硫酸铝和碳酸氢钠溶液混合,两者发生激烈的反应(水解相互促进)产生大量Al(OH)3和CO2,Al(OH)3易覆盖在燃烧物表面、CO2不支持燃烧,起到很好的灭火效果。
        追问:掌握化学知识,应用化学知识来服务人类的生产生活是非常有意义的,除了上述两个例子,你还知道哪些水解知识在我们的生产生活中的应用?
        学生讨论汇报:草木灰不能和铵态氮肥一起使用,明矾可以用来净水……
        评价:学生利用化学知识分析解决问题的能力,对化学学科价值的认识水平,制备氢氧化铁胶体新方法的创新能力。
        设计意图:即呼应新课引入,又剖析学生的认知冲突;即掌握水解知识,又认识学科价值;增强学生社会责任感,提高解决实际问题的能力。
四、教学反思   
        “教、学、评”高度一致性包括:教学目标与评价任务的一致性、教学目标与教学活动的一致性、评价任务与教学活动的一致性[3]。本设计的教学活动环节紧紧围绕“教、学、评”高度一致性进行设计,以知识任务为驱动,评价任务为目的,学生活动为手段,层层递进地推动“学生学什么?如何学?学会吗?会用吗?”,即提高课题效率,又增强学生的社会责任感,使之产生对化学知识探索的内动力。实现了围绕教学目标与评价任务的知识有效传授。
        课堂教学中,能否激发学生的主体精神,是推进深度学习及一切教育活动的必要价值考量[4]。本课设计以学生为主体、事实为证据、探究为手段、分析为依据,归纳出盐类水解的本质及分析模型。虽众多参考书把盐类水解规律归纳为朗朗上口的“有弱才水解,谁强显谁性”,但并不能反映出盐类水解的本质,因为盐的水解本质是弱电解质平衡移动的问题,所以该规律无助于学生从微观层面理解盐的水解。特别要说明的是,本教学实践过程受大班化教学、课堂时间等诸多因素限制,还需不断改进优化。笔者坚信,“教、学、评”三驾马车齐驱并驾,一定能促进化学学科核心素养真正落地。
        
         参考文献:
[1]崔允漷,夏雪梅.“教—学—评一致性”:意义与含义[J].中小学管理,2013,(1): 4 -6.
[2]丁丽云.“教-学-评一体化”实施过程中的问题及其解对策[J].中国教直学刊,2018(3):66-68.
[3]宋卫,丁亮,张顺清.基于新课标案例论教、学、评一体化操作[J].中学化学教学参
考,2019(3):8-10.
         [4]陈新华.教、学、评一致性的实验综合题讲评[J].中学化学教学参考,2019(12):46-50.

 基金项目:福建省教育科学“十三五”规划2019年度教育教学改革专项课题“基于核心素养的高中化学教学目标设计及达成的实践研究”(课题编号:Fjjgzx19-049)。
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