何兆铭
江门市教育研究院 广东江门 529000
摘要:在新课程发展学生核心素养的理念指导下,以“铁盐与亚铁盐”为例,探索素养为本的化学实验评价,通过创设真实的问题情境,采用表现性评价、纸笔测试、实验操作考查多样化评价方式,多维度进行评估,丰富评价的内涵,落实发展素养的目标。
关键词:课程标准;化学实验;评价;核心素养
课程标准提出了素养为本的学习评价观,运用活动表现、纸笔测试等多样化的评价方式,发挥评价的功能,发展学生学科核心素养[1]74。化学实验教学特点是做中学,如何评价才能落实素养为本的评价,这是新课标新教材教学中有待探究的重要课题。
本文以“铁盐与亚铁盐”为例[2],探讨基于课程标准,采用多种方式进行化学实验评价,促进学生核心素养发展。
一、表现性评价
“铁盐与亚铁盐”课程标准内容要求:了解Fe3+、Fe2+的性质及检验方法[1]15。在课堂教学中,通过创设“补铁剂”中铁元素价态的探究情境,设计三个评价任务来完成教学。
评价任务1.补铁剂中铁元素价态的探究。
通过提问与观察学生在实验过程的表现,诊断实验方案的设计能力。实验方案:取少量补铁剂溶液,滴加NaOH溶液,观察现象。若观察到有红褐色沉淀生成,则含有Fe3+;若观察到有白色絮状沉淀,立刻转化为灰绿色,最后变为红褐色,则含有Fe2+。
评价任务2. Fe3+的检验。
应用提问与观察方式诊断学生的实验操作能力。实验操作:(1)分别取2-3mLFeCl2、FeCl3溶液,各加入2-3滴KSCN溶液,观察记录实验现象。(2)往补铁剂溶液中滴加几滴KSCN溶液,检验补铁剂中是否存在少量Fe3+。
评价任务3. 探究Fe2+与Fe3+相互转化的条件,验证Fe2+和Fe3+发生了相互转化。
引导学生讨论交流:从氧化还原反应视角,将Fe2+转化成Fe3+需加入氧化剂,如O2、氯水等;将Fe3+转化为Fe2+需加入还原剂,如Cu粉、Fe粉等。
学生自主设计实验方案,并进行实验。向含有Fe3+溶液的试管中加入过量Fe粉,振荡、静置,充分反应后,滴入几滴KSCN溶液,观察现象;取上层清液滴入几滴氯水,观察现象。
评价任务3活动应用表现性,从多个维度对学生的表现进行判断[3]。具体操作按表1探究Fe2+与Fe3+相互转化评价量表进行。表1是基于SOLO分类理论设计[4],其中水平1、水平2、水平3分别对应SOLO层次的单点结构、多点结构、关联结构。
等级 维度 水平1 水平2 水平3 自已评价 小组评价
1. 实验原理 仅会用Fe粉把Fe3+还原成Fe2+,或仅会用KSCN检验是否完全转化 能用Fe粉把Fe3+还原成Fe2+,用KSCN检验是否完全转化
对Fe2+转化成Fe3+思路不清晰。 先用Fe粉把Fe3+还原成Fe2+,用KSCN检验是否完全转化
再用氯水把Fe2+氧化成Fe3+,能根据原溶液中的KSCN变色情况来判断氧化情况
2.条件控制(1)
加少量Fe粉反应,没振荡,直接滴加KSCN
知道要用较多的Fe粉,振荡,才能让Fe3+充分反应,但在滴加KSCN出现血红色后,不清楚该如何继续操作 知道要用过量的Fe粉,振荡,才能让Fe3+充分反应;静置,滴加KSCN后,有血红色出现,继续振荡,等待血红色褪去
3. 条件控制(2)
滴加过量氯水,发现没出现预期现象,没做任何调整
知道要滴加少量氯水
知道要滴加少量氯水,或在滴加过量氯水后,发现没出现预期现象后能进行实验调整,并知道滴加过量氯水会影响现象的原因
表1 探究Fe2+与Fe3+相互转化评价量表
实施表现性评价活动,学生在参与评价活动中,对照评价标准,从实验原理、实验操作、条件控制多维度,反思自己做实验的情况,知道自己到达什么实验水平,明白努力的方向。小组同学互评,形成相互激励的氛围,从而共同提高实验能力。
二、纸笔测试
学业质量是学生学业成就表现,纸笔测试要依据学业质量标准。学业质量水平2-3:能根据资料作出预测,能设计简单实验方案,根据实验事实得出结论[5]170。依据学业质量水平要求设计试题1如下:
1.长期放置的FeSO4溶液易被氧化而变质,某探究小组进行了如下实验:
(1)设计实验检验FeSO4溶液的变质程度,请补充完整该小组的实验。
限选试剂:KSCN 溶液、酸性KMnO4溶液、H2O2溶液、新制氯水
实验方案 实验现象 实验结论
步骤 1 取少量待测液于试管中,向其中滴加2-3滴 KSCN 溶液。
FeSO4溶液
部分变质
步骤 2
(2)若要使部分变质的FeSO4复原,加入的试剂是 (用化学式表示)。
(3)FeSO4可用作补铁剂,使用时建议与维生素C同服,同学甲猜测维生素C可将
Fe3+转化为 Fe2+,以利于人体吸收。为了验证这一猜想,设计了如下实验:
实验方案 实验现象
取适量 Fe2(SO4)3溶液于试管中,加入维生素C 片, 振荡溶解后,滴加酸性KMnO4溶液。
紫色褪去
由上述实验① (能、否)得出“维生素C可将Fe3+转化为Fe2+”的结论?
②请说明理由 。
试题分析:本题以测试科学探究与创新意识为宗旨,创设检验FeSO4溶液的变质程度的实验探究情境,通过设计完善实验方案、猜测现象、分析推理等任务,培养学生的实验思维方法、实验问题的分析与解决能力。对“FeSO4可用作补铁剂,使用时建议与维生素C同服 ”原理的探究,让学生运用化学知识,迁移到生活中去解决实际问题,培养创新意识。本题测试数据如表2。
表2 试题1测试数据 样本:2548
题号(小题号) 满分 平均分 难度
1(1)步骤1现象 1 0.75 0.75
1(1)步骤2方案 2 1.13 0.57
1(1)步骤2现象 1 0.40 0.40
1(2) 1 0.32 0.32
1(3)① 1 0.60 0.60
1(3)② 1 0.20 0.20
三、实验操作考查
实验操作考查是诊断与发展学生实践能力、创新精神的重要途径。依据学业质量水平1-3:能完成物质的性质、物质的检验实验[1]65。依据课标的素养水平要求,设计Fe2+、Fe3+的性质及检验实验操作考查评价表如表3。
表3 Fe2+、Fe3+的性质及检验实验操作考查评价表
考查要点 要求 分值 得分
实
验
操
作 1.检查 检查仪器和试剂。 1分
2.Fe3+的氧化性 用药匙取适量Fe粉加入装有2mL0.01mol/LFeCl3溶液的试管中,振荡后静置。
现象: 。 2分
3.Fe2+的还原性 用滴管取2mL0.1mol/LFeCl2溶液置于试管中,滴加4-5滴2mol/LHNO3溶液,振荡。
现象: 。 2分
4.Fe3+的检验 用滴管取2mL0.01mol/LFeCl3溶液置于试管中,滴入2-3滴0.01mol/L KSCN溶液。
现象: 。 2分
5.Fe2+的检验 用滴管取2mL0.1mol/LFeCl2溶液置于试管中,滴入2-3滴0.01mol/L KSCN溶液。
现象: 。
再滴入4-5滴2mol/LHNO3,现象 。 2分
实验
习惯 实验
过程 洗涤仪器,实验用品放归原位,擦净实验台。 1分
评价分析:Fe2+、Fe3+的性质及检验实验操作考查评价的要点是:操作正确,现象明显,客观记录。重点诊断学生的实验操作能力、观察能力。重视过程性评价,从实验前检查仪器和试剂、 实验过程中实验用品放归原位、实验后清洁实验台,来评估学生的实验习惯,同时,对学生进行劳动教育。本实验操作考查情况如表4。
表4实验操作考查数据 样本 2755
分数段 [8,10] [6,8) [0,6)
人数 2394 359 0
比率(%) 87 13 0
四、结语
表现性评价、纸笔测试、实验操作考查是化学实验评价的重要方式,在实验教学中,根据实际情况灵活组合应用,实施多样化评价。评价以学科核心素养为目标,创设真实的问题情境,多维度进行评估,丰富评价的内涵,发展学生核心素养。
参考文献
[1] 教育部.普通高中化学课程标准(2017版2020修订)[M]. 北京:人民教育出版社,2020: 15,65, 74
[2]人民教育出版社,课程教材研究所.化学必修第一册 [M]. 北京:人民教育出版社,2019:68-69
[3]周文叶.中小学表现性评价的理论与技术 [M]. 上海:华东师范大学出版社,2019:44-59
[4] John B. Biggs ,Kevin F. Collis.学习质量评价SOLO分类理论[M]. 高凌飚,张洪岩,主译.北京:人民教育出版社,2010:27-28
[5]房喻,徐端钧.普通高中化学课程标准(2017版)解读[M].人民教育出版社,2018:170
【作者简介】姓名:何兆铭,性别:男,籍贯:广东、江门,职称:高级,从事的研究方向:教学研究。