素養(yǎng)為本的深度學(xué)習(xí)作業(yè)設(shè)計(jì)

韓建豐 高凌蕊

摘 要 “化學(xué)反應(yīng)的速率與限度”在高中化學(xué)知識(shí)、能力和素養(yǎng)體系中占據(jù)重要地位，是“化學(xué)反應(yīng)原理”知識(shí)學(xué)習(xí)的起點(diǎn)。教師在高一教學(xué)中采取深度學(xué)習(xí)方法進(jìn)行課堂教學(xué)設(shè)計(jì)和課后作業(yè)設(shè)計(jì)，以幫助學(xué)生做好高二年級(jí)深度學(xué)習(xí)的準(zhǔn)備?！盎瘜W(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡”“溶液中的離子平衡”兩部分是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，教師可以借助教育技術(shù)進(jìn)行作業(yè)設(shè)計(jì)和分析，幫助學(xué)生形成學(xué)習(xí)過程性評(píng)價(jià)與數(shù)據(jù)分析，進(jìn)一步落實(shí)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞 高中化學(xué) 化學(xué)反應(yīng)限度的認(rèn)知 深度學(xué)習(xí) 作業(yè)設(shè)計(jì) 技術(shù)賦能

新課程改革要求落實(shí)先進(jìn)的教育理念，積極推進(jìn)人才培養(yǎng)模式的變革，教師的教學(xué)方案和作業(yè)設(shè)計(jì)方案也應(yīng)隨之變化，指向深度學(xué)習(xí)的作業(yè)設(shè)計(jì)研究，能夠促進(jìn)教師教學(xué)的專業(yè)化發(fā)展和學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展[1]。

在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、認(rèn)知理論、化學(xué)學(xué)科核心觀念等相關(guān)理論基礎(chǔ)上，開展指向深度學(xué)習(xí)的高中化學(xué)作業(yè)設(shè)計(jì)是深化教育改革的必然。本文以“化學(xué)反應(yīng)的速率與限度”一節(jié)中“化學(xué)反應(yīng)限度的認(rèn)知”作業(yè)設(shè)計(jì)為例，闡述指向深度學(xué)習(xí)的化學(xué)作業(yè)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)施策略，即“確定學(xué)習(xí)主題”“確定層級(jí)分明的學(xué)習(xí)目標(biāo)”“延用、創(chuàng)新并撰寫評(píng)價(jià)任務(wù)”“撰寫學(xué)法建議”“設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)具體過程”“檢測作業(yè)成果”“設(shè)計(jì)和利用作業(yè)反思進(jìn)行再提升”等，并借助現(xiàn)代教育技術(shù)進(jìn)行課堂構(gòu)建及作業(yè)設(shè)計(jì)與追蹤。

一、指向深度學(xué)習(xí)的高中化學(xué)作業(yè)設(shè)計(jì)概念梳理

（一）深度學(xué)習(xí)作業(yè)設(shè)計(jì)與核心素養(yǎng)落地的關(guān)聯(lián)

普通高中新課程改革要求開展基于學(xué)生主體的建構(gòu)學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)和問題解決學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，不斷地提升自身的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。深度學(xué)習(xí)作業(yè)設(shè)計(jì)是一種基于學(xué)生立場，強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主構(gòu)建或社會(huì)構(gòu)建知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的具體實(shí)施媒介，符合發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的要求[2]。為落實(shí)學(xué)生本位的課堂教學(xué)延伸，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展，開展基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的高中化學(xué)作業(yè)設(shè)計(jì)與實(shí)踐勢在必行。通過問卷調(diào)查，筆者了解了高一學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展情況以及在化學(xué)學(xué)習(xí)中存在的問題。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求，探討了基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的高中化學(xué)作業(yè)設(shè)計(jì)的原則和策略，選取“化學(xué)反應(yīng)的速率與限度”一課為例進(jìn)行論證。研究結(jié)果表明：素養(yǎng)為本的高中化學(xué)作業(yè)的實(shí)施有助于培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，提高化學(xué)學(xué)習(xí)成績，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)。

（二）深度學(xué)習(xí)作業(yè)設(shè)計(jì)的特征

基礎(chǔ)教育課程改革在內(nèi)容、方法、目標(biāo)、評(píng)價(jià)等方面給高中化學(xué)教學(xué)指明了方向。評(píng)價(jià)是教學(xué)過程的重要環(huán)節(jié)，是課堂教學(xué)實(shí)施的延伸[3]。新課程的實(shí)施要求化學(xué)教師拋棄應(yīng)試教育思維，改變“題海戰(zhàn)術(shù)，以量取勝”的作業(yè)觀。依照新課程標(biāo)準(zhǔn)、參考現(xiàn)行高中化學(xué)必修教材，歸納作業(yè)設(shè)計(jì)的基本特征：重點(diǎn)落實(shí)和發(fā)展的化學(xué)基本觀念；建立化學(xué)基本觀念與具體內(nèi)容之間的聯(lián)系；在真實(shí)情景下解決問題；建構(gòu)系統(tǒng)化的化學(xué)知識(shí)體系；培育學(xué)生創(chuàng)新思維和社會(huì)責(zé)任感。這五方面特征既是深度學(xué)習(xí)的特征，又是核心素養(yǎng)落地的直觀表現(xiàn)。同時(shí)，作業(yè)作為課堂教學(xué)的重要組成部分，能夠反向提升教師教學(xué)能力、提升課堂教學(xué)質(zhì)量[4]。

作業(yè)被視為“課堂教學(xué)的延伸和補(bǔ)充”。若作業(yè)內(nèi)容局限于學(xué)科知識(shí)范圍，遠(yuǎn)離學(xué)生生活和社會(huì)實(shí)際，則會(huì)導(dǎo)致學(xué)生無法順利地構(gòu)建化學(xué)知識(shí)體系。若作業(yè)形式單一，強(qiáng)調(diào)死記硬背和機(jī)械訓(xùn)練，作業(yè)則成了教師強(qiáng)加給學(xué)生的沉重負(fù)擔(dān)，失去了應(yīng)有的意義。

新課程標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)下的作業(yè)，應(yīng)該充分體現(xiàn)新課程理念和化學(xué)學(xué)科特點(diǎn)，成為學(xué)生課外、校外的一種生活過程和生活方式[5]。課后生活也應(yīng)該多姿多彩，因而深度學(xué)習(xí)視域下的化學(xué)作業(yè)設(shè)計(jì)還應(yīng)該具備趣味性、跨學(xué)科融合、開放性等特征。

在設(shè)計(jì)作業(yè)時(shí)，要兼顧深度學(xué)習(xí)思想的貫徹和試題來源，并應(yīng)用能夠跟蹤學(xué)生作業(yè)過程與成果的教育技術(shù)。并在學(xué)生前測、作業(yè)、后測中都有輔助分析工具，能夠及時(shí)了解學(xué)生的真實(shí)情況。

二、“化學(xué)反應(yīng)限度的認(rèn)知”學(xué)習(xí)中學(xué)生迷思概念的調(diào)查

化學(xué)平衡思想在高中化學(xué)知識(shí)體系中占有重要地位，是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要思維工具[6]。但是對(duì)于“化學(xué)反應(yīng)原理”模塊知識(shí)，學(xué)生學(xué)習(xí)起來困難較大。通過對(duì)高二學(xué)生的后測數(shù)據(jù)分析得知：“化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡”“溶液中的離子平衡”兩部分內(nèi)容是學(xué)習(xí)難點(diǎn)。而“化學(xué)反應(yīng)的速率與限度”在高中化學(xué)知識(shí)、能力和素養(yǎng)培養(yǎng)體系中具有重要的啟蒙作用，是學(xué)生學(xué)習(xí)“化學(xué)反應(yīng)原理”模塊知識(shí)的基礎(chǔ)。

針對(duì)學(xué)生理解上的常見誤區(qū)，筆者遵循“確定學(xué)習(xí)主題”“確定層級(jí)分明的學(xué)習(xí)目標(biāo)”“延用、創(chuàng)新并撰寫評(píng)價(jià)任務(wù)”“撰寫學(xué)法建議”“設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)具體過程”“檢測作業(yè)成果”“設(shè)計(jì)和利用作業(yè)反思進(jìn)行再提升”等七個(gè)指向深度學(xué)習(xí)的作業(yè)設(shè)計(jì)步驟，進(jìn)行了“化學(xué)反應(yīng)限度的認(rèn)知”主題的作業(yè)設(shè)計(jì)。

（一）“化學(xué)平衡”在高一階段的迷思概念

“化學(xué)平衡”是培養(yǎng)學(xué)生轉(zhuǎn)化觀、平衡觀、微粒觀等化學(xué)觀念的重要載體，對(duì)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的提升起著至關(guān)重要的作用。學(xué)生在學(xué)習(xí)“化學(xué)反應(yīng)限度”知識(shí)的過程中存在很多迷思概念，通過高一階段學(xué)生的前測數(shù)據(jù)分析，存在迷思概念的知識(shí)點(diǎn)為：可逆反應(yīng)，化學(xué)平衡的建立，化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷，簡單判斷化學(xué)平衡移動(dòng)等。這些迷思概念容易被發(fā)現(xiàn)但很難轉(zhuǎn)變，從而影響學(xué)生的認(rèn)知和發(fā)展，會(huì)進(jìn)一步影響學(xué)生化學(xué)科學(xué)核心素養(yǎng)的提升。

（二）迷思概念的轉(zhuǎn)化

“化學(xué)反應(yīng)限度的認(rèn)知”存在如何證明一個(gè)反應(yīng)為可逆反應(yīng)的迷思概念。如果教師在課堂上不能意識(shí)到學(xué)生存在的迷思概念并及時(shí)轉(zhuǎn)變，那么在課后學(xué)生會(huì)產(chǎn)生更多的迷思概念，甚至?xí)由斐龈?。為了鞏固課堂教學(xué)成果，該部分作業(yè)設(shè)計(jì)需要進(jìn)一步進(jìn)行迷思概念的測查、轉(zhuǎn)變。因此，針對(duì)迷思概念轉(zhuǎn)變的作業(yè)設(shè)計(jì)尤為重要。通過對(duì)學(xué)生的課前與課后調(diào)查以及訪談，探查學(xué)生在學(xué)習(xí)之前與學(xué)習(xí)之后的迷思概念，有針對(duì)性地運(yùn)用概念轉(zhuǎn)變策略設(shè)計(jì)作業(yè)。以認(rèn)知發(fā)展理論、最近發(fā)展區(qū)理論、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ)，將迷思概念轉(zhuǎn)化為學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展點(diǎn)。

三、“化學(xué)反應(yīng)限度的認(rèn)知”深度學(xué)習(xí)作業(yè)的設(shè)計(jì)策略與技術(shù)要點(diǎn)

（一）確定學(xué)習(xí)主題

新課程標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于“化學(xué)反應(yīng)限度的認(rèn)知”要求認(rèn)識(shí)可逆反應(yīng)有一定的限度，知道可逆反應(yīng)在一定條件下能達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)[7]。在教材體系中，本課題是“化學(xué)反應(yīng)與能量”的重要組成部分，屬于化學(xué)反應(yīng)原理內(nèi)容，是整個(gè)中學(xué)化學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容之一。在第一課時(shí)的學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)知道化學(xué)反應(yīng)速率是由內(nèi)因和外因共同決定的。在必修二中學(xué)生已經(jīng)知道了可逆反應(yīng)的概念，故確定學(xué)習(xí)主題為：認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的可逆性，理解化學(xué)反應(yīng)的限度，知道什么是化學(xué)平衡狀態(tài)。延伸擴(kuò)展內(nèi)容為選擇性必修模塊的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

（二）確定層級(jí)學(xué)習(xí)目標(biāo)

根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求、教材的編排意圖以及高一學(xué)生的特點(diǎn)，擬定如下作業(yè)目標(biāo)：在知識(shí)學(xué)習(xí)方面，知道化學(xué)反應(yīng)具有限度。了解化學(xué)平衡的特征，建立化學(xué)平衡觀念，初步了解化學(xué)平衡的標(biāo)志及平衡移動(dòng)。在能力培養(yǎng)方面，通過猜想、思考、實(shí)驗(yàn)探究等活動(dòng)，提高分析、類比、遷移以及概括的能力。在素養(yǎng)發(fā)展方面，通過實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，激發(fā)探索未知知識(shí)的興趣，享受探究學(xué)習(xí)的樂趣，形成嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度以及理論聯(lián)系實(shí)際的思維品質(zhì)。

基于上述作業(yè)目標(biāo)，通過實(shí)驗(yàn)探究化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)限度是重點(diǎn)，由于化學(xué)平衡比較抽象，無法具體感知，所以建構(gòu)化學(xué)平衡概念是作業(yè)的難點(diǎn)。

（三）評(píng)價(jià)任務(wù)設(shè)計(jì)撰寫的延用與創(chuàng)新（見表1）

（四）撰寫學(xué)法建議

結(jié)合本節(jié)教材的特點(diǎn)及課堂學(xué)習(xí)，使用“數(shù)據(jù)分析、比較，實(shí)驗(yàn)探究、討論”等方法開展課后學(xué)習(xí)活動(dòng)。通過探究活動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題，增強(qiáng)問題意識(shí)，發(fā)展思維的連貫性。必要時(shí)可以采用小組討論、交流協(xié)作等方式。通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行后測分析，并及時(shí)對(duì)課后學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行評(píng)價(jià)和反思。

（五）設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)具體過程

[任務(wù)1]向?qū)W生提供高爐煉鐵的化學(xué)史資料——工程師們試圖增加塔的高度來提高CO的轉(zhuǎn)化率，但是發(fā)現(xiàn)尾氣中CO并沒有減少。學(xué)生通過閱讀資料并結(jié)合已學(xué)知識(shí)回答問題：為什么增加塔的高度尾氣中一氧化碳含量沒有變化？

[任務(wù)2]回憶氯氣溶于水的實(shí)驗(yàn)，問題：氯氣為什么不能完全溶于水？

[任務(wù)3]畫圖描述少量Fe3+和過量SCN-反應(yīng)的示意圖；根據(jù)所給數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)畫圖。描繪工業(yè)合成氨中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化圖像。

[任務(wù)4]創(chuàng)新與改變試題（試題原型來自科大訊飛“智學(xué)網(wǎng)”）：某溫度時(shí)，在2L的密閉容器中，X、Y、Z（均為氣體）的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖1所示。

（1）由圖1中所給數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。

（2）反應(yīng)從開始至2分鐘，用Z的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為v（Z）=________。

（3）2 min反應(yīng)達(dá)平衡，容器內(nèi)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量比起始時(shí)________；混合氣體密度比起始時(shí)________。

（4）將a mol X與b mol Y的混合氣體發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)到某時(shí)刻各物質(zhì)的量恰好滿足：n（X） = n（Y） = n（Z），則原混合氣體中a∶b = ________。

（5）下列措施能加快反應(yīng)速率的是________。

A.恒壓時(shí)充入He；? ? B.恒容時(shí)充入He；? C.恒容時(shí)充入X；

D.及時(shí)分離出Z；? ? E.升高溫度；? ? ? F.選擇高效的催化劑。

[任務(wù)5]延伸設(shè)問：解釋喝冰鎮(zhèn)可樂為什么容易打嗝。

學(xué)生通過思考和對(duì)課堂學(xué)習(xí)的回顧嘗試解釋上述問題。通過該問題激活學(xué)生頭腦中已有的可逆反應(yīng)的概念，認(rèn)識(shí)到可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底。通過情景的建立，將迷思概念轉(zhuǎn)化為科學(xué)概念。通過宏微結(jié)合、作圖、解決實(shí)際問題來深度學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)限度。

（六）檢測作業(yè)成果（見表2）

（七）設(shè)計(jì)和利用作業(yè)反思進(jìn)行再提升

任務(wù)1激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和效果。任務(wù)2、3與傳統(tǒng)試題相比較，學(xué)生有耳目一新的體驗(yàn)，能夠促使學(xué)生轉(zhuǎn)變死記硬背的學(xué)習(xí)方法。任務(wù)4能夠幫助學(xué)生把零散的化學(xué)平衡相關(guān)知識(shí)進(jìn)行歸納、整理。任務(wù)5幫助學(xué)生了解化學(xué)平衡移動(dòng)特點(diǎn)，深化平衡思想，關(guān)聯(lián)化學(xué)平衡知識(shí)體系，起到事半功倍的效果。

后續(xù)根據(jù)本次作業(yè)反饋和訪談進(jìn)行再提升，教師在課堂中在學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)對(duì)學(xué)生進(jìn)行追問，如表2所示。學(xué)生可以根據(jù)作業(yè)再分析和改錯(cuò)、補(bǔ)充，促使學(xué)生進(jìn)行深度的思考。

深度學(xué)習(xí)作業(yè)設(shè)計(jì)研究比深度教學(xué)起步晚。深度教學(xué)讓每個(gè)學(xué)生帶著獨(dú)特的技能、態(tài)度、知識(shí)、情感、價(jià)值觀等進(jìn)入課堂，成為課程資源的一部分，與他人進(jìn)行對(duì)話，形成深度學(xué)習(xí)[8]。作業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)該同樣向深度學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變。對(duì)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行挖掘和有效利用，在作業(yè)設(shè)計(jì)過程中利用問題情境、反思、遷移，在課堂之外增加師生思維的碰撞，通過作業(yè)上的師生對(duì)話，豐富學(xué)生的課后生活，落實(shí)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，使學(xué)生逐漸形成深度學(xué)習(xí)的品質(zhì)。教師在進(jìn)行深度作業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)基于真實(shí)情境，以問題為導(dǎo)向，引導(dǎo)學(xué)生完成“化學(xué)平衡核心觀念”相應(yīng)作業(yè)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)化學(xué)平衡的復(fù)習(xí)及學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)的提升[9]。技術(shù)賦能教學(xué)打開了課改的新局面，豐富了線上課堂教學(xué)的素材，線上作業(yè)跟蹤和調(diào)研可以讓作業(yè)設(shè)計(jì)更便捷有效。

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1]李夏.指向深度學(xué)習(xí)的高中化學(xué)學(xué)歷案設(shè)計(jì)與實(shí)施[D].新鄉(xiāng)：河南師范大學(xué)，2019：2-6.

[2]李蘭.基于學(xué)科核心素養(yǎng)下高中化學(xué)學(xué)歷案的設(shè)計(jì)與實(shí)踐[D].貴陽：貴州師范大學(xué)，2020：10-12.

[3]尹文治.新課程背景下中學(xué)化學(xué)作業(yè)設(shè)計(jì)的研究[D].武漢：華中師范大學(xué)，2008：2-4.

[4]姜顯光.學(xué)科素養(yǎng)導(dǎo)向化學(xué)課堂學(xué)習(xí)表現(xiàn)評(píng)價(jià)任務(wù)設(shè)計(jì)：基于《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》教學(xué)與評(píng)價(jià)案例[J].中小學(xué)教學(xué)研究，2022，23（4）：87-90.

[5]翟新民.談新課程標(biāo)準(zhǔn)下高中化學(xué)作業(yè)設(shè)計(jì)[J].教學(xué)月刊（中學(xué)版教學(xué)參考），2010（3）：3.

[6]葛珊珊，趙華.四環(huán)節(jié)法：高三化學(xué)復(fù)習(xí)課作業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐研究[J].化學(xué)教與學(xué)，2016（7）：5.

[7]中華人民共和國教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）[S].北京：人民教育出版社，2020：18.

[8]楊令宇.基于核心素養(yǎng)理念下的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索[J].中外交流，2019，26（44）：51-56.

[9]黃順紅．“實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)”的高三化學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)：以化學(xué)平衡移動(dòng)的復(fù)習(xí)為例[J].中小學(xué)教學(xué)研究，2021，22（5）：51-56.

（責(zé)任編輯：姜顯光）