侯修鋒
摘要: 構建融入評價的POEC教學模式,以元素化合物教學為例,基于模式設計POEC教學表現(xiàn)性評價量表和評價等級表。介紹學生在模式初期的前測(以“鈉與水反應”為例)、模式后期的后測(以“濃硝酸與銅反應”為例)POEC維度能力的不同表現(xiàn),提出元素化合物知識整體教學的有效策略。
關鍵詞: 教學模式; POEC; 表現(xiàn)性評價; 教學實踐
文章編號: 1005-6629(2023)02-0032-05? ??中圖分類號: G633.8? ??文獻標識碼: B
素養(yǎng)為本的教學應培養(yǎng)學生“面對復雜不確定情境時所表現(xiàn)出來的必備品格和關鍵能力”,必然是基于學科本質的高效教學。教學模式體現(xiàn)教學策略和方法的革新,指導教師從整體上探討教學過程中各因素之間的互相作用,以動態(tài)的觀點把握教學的現(xiàn)象和規(guī)律,對優(yōu)化教學過程、提高教學效率有促進作用。
《普通高中化學課程課標(2017年版)》提出要樹立“素養(yǎng)為本”的化學學習評價觀,注重過程性評價,靈活運用活動表現(xiàn)等多樣化的評價方式,充分發(fā)揮評價促進學生化學學科核心素養(yǎng)全面發(fā)展的功能[1]。為此,我們在教學中構建融入評價的POEC教學模式,基于物質性質教學探索發(fā)展學生素養(yǎng)的具體路徑。
1? 構建融入評價的POEC教學模式
1.1? 模式的流程及解釋
教學模式是在一定教學思想或教學理論指導下建立穩(wěn)定的教學活動結構框架和活動程序,模式的結構框架突出教學活動整體及各要素之間的關系和功能,模式的活動程序突出教學活動的有序性和可操作性。
POE是一種概念教學策略,側重于將學生迷思概念有效轉化為科學概念。鄧琳等介紹了POE在化學概念教學中的應用[2]、龍安瑜等介紹了POE在探究葡萄糖分子結構與性質的應用[3]。我們吸收POE教學策略的優(yōu)點,構建在物質性質教學中融入評價的POEC教學模式[4]。建構主義學習理論基于知識學習的意義建構觀,能夠實現(xiàn)發(fā)展學科能力、提升學科素養(yǎng)的教學目標,化學實驗是有效的教學條件,保障了模式運行的操作程序。教學單元突出了“情境、協(xié)作、交流和意義建構”等要素的關系和功能,教師基于學生的課堂表現(xiàn)評價、調控教學節(jié)奏,發(fā)展學生的認知水平,促進教學目標的實現(xiàn)。融入評價的POEC教學模式的功能鮮明、要素全面、可操作性強,模式如圖1所示。
融入評價的元素化合物POEC教學模式以化學實驗為載體,模式的教學要素關系如圖2所示。具體涵義如下:
P是Predict(預測)的簡寫,指學生預測物質在實驗中的變化現(xiàn)象,它是觸發(fā)點。師生評價學生認識元素化合物性質的角度,發(fā)展學生的認識素養(yǎng)。
O是Observe(觀察)的簡稱,指教師演示或者學生探究實驗,學生觀察實驗現(xiàn)象,它是挖掘機。師生評價學生的觀察、描述實驗現(xiàn)象能力,發(fā)展學生的探究素養(yǎng)。
E是Explain(解釋)的簡寫,指學生基于化學概念理論解釋實驗現(xiàn)象,它是活化場。師生評價學生分析解釋實驗現(xiàn)象的能力,消除迷思概念,發(fā)展證據(jù)推理素養(yǎng)。
C是Construct(建構)的簡寫,指學生建構實驗事實和化學概念、理論的邏輯關系,形成科學認知,它是集成器。師生評價建構實驗事實、物質性質和化學理論的邏輯關系,形成建構模型、應用模型的能力。
1.2? 模式的操作要點
首先,根據(jù)課標的“內容要求”欄目選擇教學內容,確定教什么、學什么。分析教學內容的編排特點,領會其發(fā)展學生學科認識能力的價值,厘清為何教、為何學,這是操作的前提。
其次,根據(jù)課標的“教學提示”欄目選擇合適的教學策略,基于POEC教學程序解決如何教、如何學。以實驗為依托、挖掘實驗對提升學生核心素養(yǎng)的功能,擬定單元的教學重點,這是操作的核心。
再次,根據(jù)課標的“學業(yè)要求”“學科核心素養(yǎng)水平”評價教學效果,制定評價量表診斷教得怎么樣、學得怎么樣。在POEC每個環(huán)節(jié)中設置評價目標、評價規(guī)則和評價方式等發(fā)展學生的認識角度、科學探究和模型認知等學科素養(yǎng),這是操作的關鍵。
最后,根據(jù)學生個體的課堂表現(xiàn),即時評價學生已有的認知水平,即時改進教學策略,即時提升課堂生成水平。還要根據(jù)學生群體的課堂表現(xiàn),制定發(fā)展學生認知水平的進階規(guī)劃,延時改進教學策略,整體提升單元教學的預設水平,這是操作的目標[5]。
總之,融入評價的POEC教學模式的操作要點分為“為何評”“怎么評”“評了怎么用”,評價滲透在教學的全過程,體現(xiàn)對教學的診斷、調節(jié)和促進作用,如圖3所示。
1.3? 表現(xiàn)性評價量表的制訂
學生在必修教學階段對物質性質認識角度主要是類別、價態(tài)、周期律、化學鍵和反應條件等,我們將預測環(huán)節(jié)細化為“無角度、提示角度、自主調用1個角度、自主調用多個角度”預測物質性質的能力,單元教學目標是培養(yǎng)學生自動化、多角度、穩(wěn)定的認識方式。將觀察環(huán)節(jié)細化為對“明顯現(xiàn)象、隱晦現(xiàn)象、動態(tài)現(xiàn)象”的觀察描述能力,單元教學目標是培養(yǎng)學生系統(tǒng)的科學探究素養(yǎng)。將解釋環(huán)節(jié)細化為“基于類別、化合價周期律和反應條件”分析解釋能力,單元教學目標是培養(yǎng)學生嚴密的證據(jù)推理素養(yǎng)。將C建構環(huán)節(jié)細化為從“事實、理論、學科思想”建構觀點的能力,單元教學目標是培養(yǎng)學生基于模型的說明和預測素養(yǎng)。
課堂表現(xiàn)性評價即通過觀察學生當下“所做的”來評價“能做的”、發(fā)展未來“將做的”[6]的能力。制定POEC教學過程表現(xiàn)性評價量表(見表1),在教學中采取教師點評、同伴互評和學生自評等多種方式,即時診斷學生個體的POEC水平層次。
基于表1,對學生課堂表現(xiàn)進行延時量化評價:突出評價主體,以教師評價為主、小組評價為輔,拓寬評價場域,以課上及時評價為先,課后反思評價為后。建構POEC教學過程表現(xiàn)性評價等級表(見表2),診斷學生群體的POEC水平層次,制定發(fā)展學生認知水平的單元進階規(guī)劃。
總之,課堂即時評價以質性評價為主,課后延時評價以量化評價為主。表現(xiàn)性評價量表是教學的導航儀和加速器,解決了“評什么”“怎么評”和“評了怎么用”的問題。
2? 融入評價的元素化合物POEC教學模式實踐
2.1? 整體教學設計
以必修一“周期律、物質結構”為分界線劃分教學系列,基于課時教學和單元教學促進學生POEC能力發(fā)展。
周期律前教學通過鈉、氯、鐵學習,培養(yǎng)學生從無角度、提示角度預測物質性質,培養(yǎng)學生觀察靜態(tài)現(xiàn)象、明顯現(xiàn)象的能力,能從類別、化合價解釋現(xiàn)象,基于模型說明知識和應用知識,提高學生解決近遷移問題的能力,促進知識的結構化。
周期律后的教學通過硫、氮學習,培養(yǎng)學生自主調用1個角度、多個角度預測物質性質的能力以及觀察隱晦現(xiàn)象、動態(tài)現(xiàn)象的能力,促使學生基于原子結構、周期律解釋現(xiàn)象,結合外界反應條件理解現(xiàn)象,基于模型解釋知識和預測知識,提高學生解決遠遷移問題能力,促進思路的結構化。在教學中將“鈉與水反應實驗”作為模式使用的前測,后續(xù)元素化合物教學(如“銅與濃硝酸反應實驗”)作為模式使用的后測。
2.2? 教學實踐示例
基于先前分析,建立“鈉與水反應”實驗教學表現(xiàn)性評價框架”(見圖4)、表現(xiàn)性評價量表(見表3)。
不同教師基于圖4、表3在高一平行班授課,以下是P預測環(huán)節(jié)的教學片段。
教師設問:高效鈉氧電池問世,電解質是非質子液體,不能含有水,鈉和水反應,產(chǎn)物可能是什么?
學生甲:不能判斷。
教師提示:鈉能與酸反應生成氫氣,對你有何啟示?
學生甲:鈉和水反應可能生成氫氣吧?
學生乙:鈉是活潑金屬,和水、酸反應相似,生成氫氣。
教師:表揚乙善于遷移知識。
學生丙:鈉容易失去電子,水中+1價H得到電子生成氫氣。
教師總結:可以根據(jù)物質類別、還原性預測鈉與水反應的產(chǎn)物。
[課堂即時評價]教師觀察學生在關鍵點(金屬活潑性、失電子)的表現(xiàn),通過引導、提示發(fā)展學生的認識角度:甲沒有角度,教師說明鈉與酸反應提示角度,乙推測鈉與水反應生成氫氣;丙從氧化還原反應角度分析鈉與水反應的產(chǎn)物,教師對乙丙予以表揚。總之,教師即時點評提示,鼓勵同學補答互評,豐富預測物質性質的角度。
[課后延時評價]聽課教師基于表3對三位同學表現(xiàn)進行評分:甲沒有預測角度,得1分;乙從類別預測,得2分;丙從鈉失電子角度預測,得3分,發(fā)言學生預測(P)能力均分是2分。聽課教師(3名)即時對發(fā)言學生評分,學習小組長(6名)課后收集組員意見、基于表3對發(fā)言學生評分,課后發(fā)言學生(1名)基于表3自我評分。教師收集上述分數(shù)、計算均分、判斷學生表現(xiàn)等級,采集年級學生在其他維度的表現(xiàn)數(shù)據(jù),可得到整體結果(見表4)。
[POEC能力總評]分析教學片段和表4可知,新高一學生預測元素化合物性質能力較差,基本是無角度或者主觀臆測。很少有學生能基于金屬類別、還原性預測Na的性質。學生觀察力注意在局部顯性處,如很多學生只能觀察鈉與水反應的“游、響”現(xiàn)象。學生經(jīng)提示可以從金屬活潑性、還原性解釋實驗事實,能理解鈉典型的物理性質和強還原性,但不能遷移分析陌生問題,如不能分析鈉與鹽酸、硫酸銅反應產(chǎn)物。總之,新高一學生預測物質性質的角度不全,觀察、解釋能力相對較好,建構知識能力不強,欠缺模型預測能力。
[教學策略改進]教師根據(jù)班級學生個體的差異性表現(xiàn)即時改進教學策略,凸顯分類觀的教學價值,為學生解決近遷移問題提供支架。
上例中,教師引導甲同學從鈉是活潑金屬的角度預測鈉可能與水反應;提出鎂是活潑金屬,要求學生類推鎂與水反應的產(chǎn)物。通過追問反問、外顯并固化學生的認識思路。還要根據(jù)年級學生群體的同一性表現(xiàn)調整單元教學策略,延時擬定物質性質教學的單元目標,培養(yǎng)學生自動化地從類別、價態(tài)預測物質性質,從原子結構、氧化還原理論和離子反應層面解釋現(xiàn)象、建構知識,提高解決遠遷移問題能力。
單元教學要強化“預測-觀察”能力,如在探究氯水成分實驗時,引導學生預測氯氣與水反應的可能產(chǎn)物、細致觀察實驗現(xiàn)象、解釋產(chǎn)物,最后從原子結構分析原因。單元教學還要培養(yǎng)學生“解釋-建構”能力。硫、氮具有多種價態(tài),二氧化硫、氨、硝酸性質受外界反應條件如濃度、pH、溫度的影響。如在探究亞硫酸能否與氯化鋇反應,學生先從復分解條件預測亞硫酸不與氯化鋇反應,實驗中觀察到開始無現(xiàn)象,隨后生成硫酸鋇沉淀,為什么?學生解釋氧氣氧化亞硫酸,向亞硫酸溶液滴加過氧化氫,氯化鋇也生成硫酸鋇沉淀!學生通過分析異?,F(xiàn)象的原因、設計實驗解釋現(xiàn)象,最終建構二氧化硫具有強還原性的觀點。
總之,根據(jù)學生POEC能力的缺陷,設計單元主題教學、專項單元主題教學(如探究陌生物質亞氯酸鈉、硫代硫酸鈉性質)促進思路的結構化,提升學生從分類觀、周期律、氧化還原反應理論和外部反應條件全面預測現(xiàn)象、動態(tài)觀察現(xiàn)象、深刻解釋現(xiàn)象和系統(tǒng)建構知識的能力。
2.3? 學生POEC能力的變化
進行了“濃硝酸與銅反應”教學后,對學生POEC教學表現(xiàn)賦分、評價,結果統(tǒng)計如表5所示。
分析表4、表5可知,經(jīng)過一年的教學實踐,學生的POEC能力有了顯著變化。預測能力得分從1.4增加到2.4,學生預測鈉與水反應產(chǎn)物基本處于提示角度,而預測銅與濃硝酸反應產(chǎn)物處于自主角度。觀察能力得分從2.2增加到3.1,學生只能觀察鈉與水反應的局部顯性現(xiàn)象,而能觀察銅與濃硝酸反應的動態(tài)隱晦現(xiàn)象。解釋能力得分從2.4增加到3.7,學生主要從活潑金屬的類別解釋鈉與水的反應產(chǎn)物,而能從酸性、強氧化性、濃度解釋銅與濃硝酸的反應產(chǎn)物。建構得分從1.8增加到2.6,學生能從類別、化合價建構鈉的性質,而能從酸性、多變價、反應條件建構濃硝酸的性質。
3? 結論與反思
3.1? 研究結論
構建融入評價的POEC教學模式,設計教學過程表現(xiàn)性評價量表和等級表,以元素化合物的性質教學為載體,形成整體單元教學策略:在高一上周期律前元素化合物教學中,教師應培養(yǎng)學生的學習理解能力,發(fā)展學生簡單預測能力,提升全面觀察現(xiàn)象能力,發(fā)展基于特定角度解釋現(xiàn)象和描述模型的能力,提升陌生環(huán)境下的實踐應用能力。
在高一下周期律后元素化合物教學中,教師應提升學生的學習理解能力,發(fā)展學生系統(tǒng)預測能力,提升動態(tài)觀察現(xiàn)象能力,發(fā)展多角度解釋現(xiàn)象和模型預測的能力,提升復雜現(xiàn)象下的遷移創(chuàng)新能力。教學實踐證明上述教學模式能有效提升學生的認識思路、科學探究、證據(jù)推理和模型認知素養(yǎng)。
3.2? 研究反思
融入評價的POEC教學模式體現(xiàn)了預測、探究、對話、建構和評價等特色,為元素化合物知識教學提供一種通用框架。在后續(xù)教學中要研究模式在化學概念與化學理論中的應用,提升學生認識問題、解決問題的學科關鍵能力。
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