滲透化學核心素養(yǎng)的作業(yè)設(shè)計研究

鄒國華 李元華 郭文珍

[摘 要] ? 化學學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，不僅在教學中要落實，在作業(yè)中也應(yīng)該滲透。作業(yè)設(shè)計前先確定設(shè)計目標，再收集素材，進行作業(yè)設(shè)計，本文以高三化學實驗復習作業(yè)中滲透“證據(jù)推理和模型認知”的培養(yǎng)為例進行說明，供同仁參考。

[關(guān)鍵詞] ? 作業(yè)設(shè)計;核心素養(yǎng);化學實驗

一、問題的由來

作業(yè)是教學活動的重要組成部分，但在目前形勢下，考試分數(shù)仍然是評價學生的學習、評價教師的教學效果的重要依據(jù)，為提高考試成績，作業(yè)考試化，作業(yè)形式試題化的現(xiàn)象普遍存在[1]。作業(yè)與試題在功能、形式和內(nèi)容方面均有區(qū)別，但各種各樣的試題對于一線教師來說也是很好的資源。一些試題，通過調(diào)整內(nèi)容或者變換形式等途徑進行改編，便可實現(xiàn)試題的功能向作業(yè)的功能轉(zhuǎn)化，發(fā)揮作業(yè)應(yīng)有的功能[2]。

為了適應(yīng)全球教育改革發(fā)展趨勢，提升我國綜合國際競爭力，2017年版高中課程標準提出要重視開展“素養(yǎng)為本”的教學，化學學科核心素養(yǎng)包括：宏觀辨識與微觀辨析;變化觀念與平衡思想;證據(jù)推理與模型認知;實驗探究與創(chuàng)新意識;科學精神與社會責任五個方面[3]。學科核心素養(yǎng)既是課程目標，又是新的課程觀，化學核心素養(yǎng)的確定，為化學教育工作者指明了培養(yǎng)人才工作的方向和目標，教育工作者應(yīng)對照化學核心素養(yǎng)的具體內(nèi)容，在教學中落實學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng);在作業(yè)中滲透學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng);在教學評價中檢驗學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

二、滲透核心素養(yǎng)培養(yǎng)的作業(yè)設(shè)計案例分析

（一）滲透核心素養(yǎng)培養(yǎng)的高三作業(yè)設(shè)計的思路

高三教學有別于高一和高二年級，高三主要以知識的復習以及講評課為主，筆者認為化學核心素養(yǎng)的培養(yǎng)也相應(yīng)地要在作業(yè)中滲透，讓化學核心素養(yǎng)在作業(yè)中落地。高三課時緊張，有些化學模型的建構(gòu)僅僅利用課堂時間較難完成，筆者嘗試以經(jīng)典試題為藍本，圍繞作業(yè)設(shè)計的主題目標將經(jīng)典試題改編為合適的作業(yè)。學生通過課下作業(yè)引導和課上作業(yè)講評時教師的適當點撥，自主建構(gòu)起解題模型，同時落實部分核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。高三課業(yè)負擔重、學習壓力大，不合理的作業(yè)設(shè)計將浪費學生時間、增加學生負擔，為避免這些問題，作業(yè)設(shè)計前要認真分析考綱要求、分析高考試題特點和學生的答題情況，設(shè)計出有針對性的作業(yè)，幫助學生突破瓶頸。具體設(shè)計思路如圖1。

（二）高三化學實驗復習作業(yè)設(shè)計前的分析

《考試大綱（課標版）》考查的高考化學能力目標包含接受、吸收、整合化學信息的能力;分析和解決化學問題的能力;化學實驗與探究的能力。其中接受、吸收、整合化學信息的能力的考查，在“信息遷移題”考查經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，除提供新穎的反應(yīng)信息外，還提供一些數(shù)據(jù)圖表信息，例如物質(zhì)轉(zhuǎn)化流程圖、裝置簡化圖、結(jié)構(gòu)示意圖和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化圖等。這些信息的形式擴大了信息的內(nèi)涵，增加信息的廣度和深度，進一步加強對獲取信息、加工和處理信息能力的考查，并要求考生將這些知識體系進一步應(yīng)用到新的知識情境中，從而解決問題[4]?；瘜W實驗題是學生最難把握、最易失分的題型，考查的是高考化學的主干知識，且選拔性強，所占分值比重也較大，不難看出實驗題在高考中的重要性[5]，做好實驗題需要有證據(jù)意識，能基于證據(jù)對實驗原理、過程、現(xiàn)象、結(jié)論進行推理分析，并要求在證據(jù)推理的基礎(chǔ)上，能對實驗方案進行設(shè)計和評價。不同類型的實驗題有不同的分析思路，教師可分類復習，逐個突破。與學生交流結(jié)合學生答題情況發(fā)現(xiàn)：學生提取、整合題中信息運用于指導答題的能力有待提高;與氣體有關(guān)的綜合實驗題分析思路混亂，不知從何處著手分析。

綜合以上分析，確定本次作業(yè)設(shè)計的目標為：加強學生解題時提取“證據(jù)”的意識，提高證據(jù)推理能力;建構(gòu)起以氣體為紐帶的綜合實驗的分析模型，形成氣體綜合實驗裝置模型認知。據(jù)此，筆者在高考實驗試題中篩選典型的以氣體為紐帶的綜合實驗題，圍繞預(yù)定目標將試題改編為合適的作業(yè)。作業(yè)設(shè)計分三個層次，層層深入，以期引導學生達到預(yù)期目標。

（三）滲透證據(jù)推理和模型認識的高三化學實驗復習作業(yè)設(shè)計

第一層次：立足證據(jù)推理，建構(gòu)氣體檢驗的模型認知

一、請選擇合適裝置（可重復）和合適的藥品、試劑，完成下列氣體的檢驗

1.純凈氣體的檢驗（ “__”上為參考答案，下同）

2.混合氣體的檢驗。提示：混合氣體成分的檢驗需要注意檢驗的先后順序和氣體之間檢驗時的相互干擾。

3.結(jié)合以上兩組混合氣體的檢驗，請你總結(jié)混合氣體檢驗的一般思路和規(guī)律：

_檢驗氣體1→除氣體1→檢驗氣體1是否除凈→檢驗氣體2 （開放題，有理即可）? ? ? ? 。

設(shè)計意圖：先復習純凈氣體的檢驗，為后續(xù)解題做準備。混合氣體成分的檢驗，難度加大，通過文字提示學生在檢驗時應(yīng)考慮檢驗的先后順序和氣體之間檢驗時的相互干擾，引導學生建立氣體檢驗的模型。氣體的檢驗過程，實際上就是以實驗現(xiàn)象為證據(jù)，推理判斷的過程，在混合氣體的檢驗中，證據(jù)推理能力要求進一步提高。通過總結(jié)兩組混合氣體的檢驗，學生不難發(fā)現(xiàn)混合氣體的檢驗以檢驗氣體1→除氣體1→檢驗氣體1是否除凈→檢驗氣體2的模型進行分析。

第二層次：立足證據(jù)推理，建構(gòu)氣體綜合實驗的模型認知

二、（2012年山東高考理綜實驗題改編）無水氯化鋁是有機化工常用催化劑，其外觀為白色固體，178℃時升華，極易潮解，遇水后會發(fā)熱并產(chǎn)生白霧。實驗室可通過干燥氯氣與鋁粉加熱下制得，制備裝置如下。

1.制備氯化鋁的反應(yīng)方程式：_________。

2.寫出氣體發(fā)生器中的化學反應(yīng)方程式：__________。

3.逐一分析下列裝置所盛裝藥品試劑及其作用（請先看圖下方的提示）。

提示：a.以氣體為紐帶，將一系列裝置組合在一起，以完成某項實驗任務(wù)的裝置組合稱為氣體綜合實驗裝置。

b.氣體綜合實驗裝置通常是按照氣體發(fā)生器→除雜、（檢驗）裝置→核心反應(yīng)裝置→防干擾裝置→尾氣處理裝置的順序連接在一起。

分析思路：a.明確實驗的目的，即核心反應(yīng);

b.根據(jù)核心反應(yīng)選擇氣體發(fā)生器，然后分析導管中的氣體成分，并以此作為切入點選擇除雜與防干擾措施（重視題目所給信息，明確實驗過程的一些特殊要求），最后進行尾氣處理，并正確選擇裝置。

c.確定每一個裝置的連接順序，并跟隨氣流方向檢驗組裝的裝置能否達到實驗?zāi)康摹?/p>

設(shè)計意圖：為了幫助學生建構(gòu)氣體綜合實驗的模型認識，設(shè)計前精選了氣體綜合實驗的典型例題——2012年山東高考理綜實驗題，這道題融合了氣體綜合實驗題中共同的、本質(zhì)的要素，是一個具有代表性的氣體綜合實驗。在作業(yè)設(shè)計過程中精心設(shè)計問題，并提供必要的文字引導，幫助學生提煉、抽象、概括出氣體綜合實驗裝置通常是按照“氣體發(fā)生器→除雜裝置→核心反應(yīng)裝置→防干擾裝置→尾氣處理裝置”的順序連接的一般特征，學生建構(gòu)起氣體綜合實驗裝置的分析模型就水到渠成。

第三層次：靈活運用證據(jù)推理和模型認知分析解決新問題

三、結(jié)合氣體檢驗和氣體綜合實驗分析思路完成以下3道題

1.（2011年全國高考理綜卷Ⅰ實驗題改編）氫化鈣固體登山運動員常用的能源提供劑。某興趣小組長擬選用如下裝置制備氫化鈣（氫化鈣易與水反應(yīng)）請選擇必要裝置。按氣流方向連接順序為i→e，f→d，c→j，k→a，b? （填儀器接口的字母編號），指出所選的每個裝置的作用。

2.（2015年全國高考理綜卷Ⅰ實驗題改編）草酸晶體（H₂C₂O₄·2H₂O）無色，熔點為101℃，易溶于水，受熱脫水、升華，170℃以上分解，草酸鈣不溶于水。請你設(shè)計實驗驗證草酸分解產(chǎn)物含有CO₂和CO。

①分解草酸裝置應(yīng)選擇裝置Ⅰ? ，理由：是分解草酸需要170℃以上溫度，而其熔點為101℃。

②CO₂和CO混合氣體先檢驗 CO₂ ，請選擇C-I中合適裝置完成上述實驗（按氣流方向填所選裝置的字母，可重復選擇），并在所選裝置字母下方指出其作用。

③B的作用是冷凝揮發(fā)出來的草酸 ，是否能拆除否 （填是或否），理由是草酸易升華，揮發(fā)出的草酸若不除去，會與Ca（OH）₂生成沉淀，干擾CO2的檢驗? 。

3.（2016年全國高考理綜卷Ⅰ實驗題改編）為了探究氨氣的性質(zhì)，某同學欲用下列裝置制備氨氣：

①氨氣的發(fā)生裝置可以選擇上圖中的A，反應(yīng)的化學方程式為? 。

②欲收集一瓶干燥的氨氣，選擇上圖中的裝置，其連接順序為：發(fā)生裝置→d→c→f→e→I （按氣流方向，用小寫字母表示）。

設(shè)計意圖：運用建構(gòu)起的分析模型，結(jié)合證據(jù)推理，解決化學問題，提高學生的遷移運用能力。這部分的作業(yè)是前兩部分的綜合運用和提升。在設(shè)計過程中選取典型高考試題進行改編，旨在讓學生鞏固提升對氣體綜合實驗裝置的整體認識，鞏固氣體綜合實驗的分析模型，做到整體把握實驗，理解每個實驗裝置的作用。在學科核心素養(yǎng)方面，作業(yè)設(shè)計中主要滲透的是對學生證據(jù)推理和模型認知的培養(yǎng)。

三、思考與總結(jié)

作業(yè)是教學活動中的重要組成部分，整個高三復習中，學生要做大量的作業(yè)，但往往這些作業(yè)僅僅是各種各樣的高考真題或模擬試題。高三階段通過真題或模擬試題提高學生的應(yīng)試能力無可厚非，但這有局限性，不利于學生突破薄弱環(huán)節(jié)。在復習中發(fā)現(xiàn)學生普遍存在的薄弱點時，可以參考上述作業(yè)設(shè)計思路（圖1），針對性地設(shè)計作業(yè)，學生通過作業(yè)的完成和教師對作業(yè)適當?shù)闹v評，能有效突破瓶頸。當然，作業(yè)設(shè)計所選擇的素材要具有代表性和針對性，題量要適當，同時還要注意貼合考綱要求，避免增加學生負擔。

不僅高三作業(yè)需要滲透核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，其他年級也應(yīng)將學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)滲透于作業(yè)中，教師在設(shè)計作業(yè)時要結(jié)合作業(yè)的類型，有意識地滲透學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，學生完成作業(yè)不僅能鞏固、提升所學知識、技能同時也提升了學科核心素養(yǎng)。

[參 考 文 獻]

[1]鄒國華.落實作業(yè)設(shè)計避免作業(yè)試題化[J].中學化學教學參考，2016（5）.

[2]鄒國華.試題改編為作業(yè)的策略[J].化學教學，2016（7）.

[3]中華人民共和國教育部制定.普通高中化學課程標準[S].北京：人民教育出版社，2018.

[4]單旭峰.恢復高考后化學科考試命題改革綜述[J].中國考試，2017（6）.

[5]曾兵芳等.新課程高考化學實驗題的特點及啟示[J].考試與招生，2011（5）.