“化”繁為簡求真知“學(xué)”以致用提素養(yǎng)
——以大概念為統(tǒng)攝的單元情境化作業(yè)設(shè)計(jì)

周大煒

（山東省威海市環(huán)翠區(qū)教育教學(xué)研究中心，山東 威海 264200）

“雙減”帶來的化學(xué)教學(xué)改革在持續(xù)深化，新課標(biāo)也在改進(jìn)教育評價(jià)中提出要切實(shí)落實(shí)教學(xué)評一體化。作業(yè)作為“教學(xué)評”的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，更要不斷創(chuàng)新作業(yè)設(shè)計(jì)的思路與方法。通過觀察學(xué)生目前所完成的作業(yè)，發(fā)現(xiàn)存在題目繁多且重復(fù)的問題，導(dǎo)致學(xué)生逐漸失去完成作業(yè)的興趣。為了化繁為簡，學(xué)以致用，需借助作業(yè)培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，一方面課前、課中、課后三個(gè)階段的作業(yè)要避免簡單的重復(fù)與交叉，另一方面需要教師在學(xué)生作業(yè)完成的過程中注重學(xué)習(xí)方法、思維方式、學(xué)習(xí)習(xí)慣的指導(dǎo)。

一、“課前”——以大概念為統(tǒng)攝指明方向

（一）以大概念為統(tǒng)攝，構(gòu)建單元認(rèn)知結(jié)構(gòu)

復(fù)習(xí)課上往往出現(xiàn)這樣的情況，教師隨機(jī)抽背基礎(chǔ)知識，學(xué)生基本都能答上，但在應(yīng)用這些知識解決問題時(shí)，卻不能有效地提取，其中很重要的一個(gè)原因是這些知識在學(xué)生頭腦中是零散分布的，學(xué)生是強(qiáng)記于頭腦中的，在經(jīng)過一個(gè)單元的學(xué)習(xí)之后，學(xué)生需要對知識進(jìn)行系統(tǒng)的聯(lián)系、歸納與總結(jié)，形成認(rèn)知結(jié)構(gòu)，才能突破應(yīng)用知識的障礙。因此，復(fù)習(xí)課中更應(yīng)該注重知識的整體感知和知識之間的內(nèi)在聯(lián)系，重點(diǎn)突出知識的梳理和知識的生長。新課標(biāo)中注重大概念統(tǒng)領(lǐng)化學(xué)學(xué)習(xí)主題，那么圍繞大概念構(gòu)建單元認(rèn)知結(jié)構(gòu)，更有利于學(xué)生形成對單元知識的整體性認(rèn)識，完善頭腦中的知識結(jié)構(gòu)。

通過對新課標(biāo)的學(xué)業(yè)要求和教材主要學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行分析，確定以“物質(zhì)的組成”和“溶解的限度”為大概念，再以大概念為統(tǒng)領(lǐng)，構(gòu)建了“溶液單元概念層級模型”。學(xué)生需要通過對具體知識的學(xué)習(xí)運(yùn)用來掌握基本概念，逐步理解核心概念，通過多個(gè)核心概念的理解達(dá)成，最終實(shí)現(xiàn)對大概念的理解。因此，圍繞基本概念將本單元的具體知識分為“需要掌握的知識”和“需要熟悉的知識”，構(gòu)建了單元內(nèi)容的環(huán)圖模型。再基于“需要掌握的知識”間的內(nèi)在聯(lián)系結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，圍繞本單元的兩個(gè)大概念構(gòu)建單元認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

“溶液”單元概念層級模型

根據(jù)本單元的兩個(gè)大概念構(gòu)建單元認(rèn)識模型如下：有關(guān)溶液的組成，首先從定性的角度引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識溶液中有什么，引出關(guān)于溶質(zhì)溶劑的學(xué)習(xí)，那溶質(zhì)是如何分散到溶劑中去的呢？引導(dǎo)學(xué)生從微觀的角度了解溶解的過程及其伴隨的能量變化，加深學(xué)生對于物理變化也伴隨能量變化這一點(diǎn)的認(rèn)識，并從微觀角度分析溶質(zhì)具有均一性、穩(wěn)定性特征的原因。學(xué)生對溶液的組成不能只停留于定性的認(rèn)識溶液中有什么，還需要從定量的角度分析各組成成分在溶液中有多少，引出溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的學(xué)習(xí)，即從定量的角度認(rèn)識溶液的組成，分析部分與整體間的關(guān)系。由此完善學(xué)生對溶液定性——定量兩個(gè)角度的認(rèn)識。再根據(jù)溶液中溶解程度的不同，將溶液分為飽和溶液與不飽和溶液，在飽和溶液的學(xué)習(xí)中學(xué)生可以通過實(shí)驗(yàn)直觀的感受到物質(zhì)溶解是有一定限度的，這與物質(zhì)的溶解性密切相關(guān)，為了定量比較溶解性的大小，引入溶解度的概念。物質(zhì)溶解性受多種因素的影響，其中溶質(zhì)種類，溶劑種類是內(nèi)因，溫度是外因，我們可以將不同溫度下的溶解度繪制成溶解度曲線，從而利用物質(zhì)溶解度受溫度影響的特點(diǎn)，選擇合適的方法從飽和溶液中對溶質(zhì)進(jìn)行結(jié)晶析出，從而實(shí)現(xiàn)對物質(zhì)的分離提純。通過本單元的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以認(rèn)識到我們不光可以通過化學(xué)變化改造創(chuàng)造我們所需要的物質(zhì)，還可以利用對物質(zhì)進(jìn)行混合或分離提純的方法來應(yīng)用物質(zhì)。之前的學(xué)習(xí)中學(xué)生已經(jīng)了解了，如何更好地應(yīng)用純凈物，主要是通過研究純凈物的性質(zhì)，性質(zhì)決定用途。那么對于混合物，不僅用混合物具有不同的特點(diǎn)，對這些特點(diǎn)加以應(yīng)用，也可以發(fā)揮混合物的用途。

（二）以大概念為統(tǒng)攝，確立單元復(fù)習(xí)作業(yè)目標(biāo)

在進(jìn)行復(fù)習(xí)之前學(xué)生已經(jīng)對溶液的相關(guān)概念有所了解，能從宏觀到微觀，從定性到定量的角度，逐漸建立對溶液組成、特征、溶解過程以及溶解限度的科學(xué)認(rèn)識，初步感受到定量研究的意義。但同時(shí)學(xué)生缺乏溶液知識的綜合運(yùn)用，構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)能力稍弱，在解決具體的生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情景中進(jìn)行溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、溶液稀釋的有關(guān)計(jì)算有所欠缺。因此復(fù)習(xí)課的重要意義在于促使學(xué)生能夠自主構(gòu)建溶液知識思維導(dǎo)圖，進(jìn)行思維提升，實(shí)現(xiàn)知識、觀念雙建構(gòu)，幫助學(xué)生通過運(yùn)用比較、分類、歸納等方法探究與化學(xué)有關(guān)的實(shí)際問題，提高化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)。

目標(biāo)是教學(xué)設(shè)計(jì)與作業(yè)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，是為了使單元復(fù)習(xí)作業(yè)目標(biāo)的確立更加符合素養(yǎng)為本教學(xué)的要求。以大概念為統(tǒng)領(lǐng)，確定學(xué)生要達(dá)到的對大概念的理解為：通過實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析，從定性和定量的角度認(rèn)識溶液的組成和物質(zhì)溶解的限度。然后，將這一理解轉(zhuǎn)化為四個(gè)基本問題：溶液具有怎樣的組成？如何定量表示溶液的組成？物質(zhì)的溶解是有限度的嗎？如何表示物質(zhì)溶解的限度？再以這四個(gè)基本問題為中心，確定單元作業(yè)目標(biāo)為：1.能說出生活中常見溶液的組成和特征2.可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)區(qū)分飽和溶液和不飽和溶液3.會列舉飽和溶液和不飽和溶液相互轉(zhuǎn)化的方法4.能進(jìn)行溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的簡單計(jì)算5.能根據(jù)需要配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液6.根據(jù)溶解度曲線判斷合適的結(jié)晶方法，設(shè)計(jì)物質(zhì)分離的方案7.會分析溶解度曲線獲得相應(yīng)信息來解決問題。作業(yè)目標(biāo)的要求反映了單元作業(yè)設(shè)計(jì)的整體要求與水平，因此，作業(yè)目標(biāo)的表述要清晰，要保證診斷、評價(jià)等方面的價(jià)值體現(xiàn)，一方面要注意行為主體是學(xué)生，另一方面，在行為條件、行為表現(xiàn)以及表現(xiàn)程度的表述上，要盡可能的簡單可測。

（三）以大概念為統(tǒng)攝，設(shè)計(jì)思維導(dǎo)圖為課前作業(yè)

以目標(biāo)為方向，以單元認(rèn)知結(jié)構(gòu)為依據(jù)設(shè)計(jì)思維導(dǎo)圖作為課前作業(yè)，如“課前作業(yè)一：多角度認(rèn)識溶液的組成”，引導(dǎo)學(xué)生從定性、定量、能量變化、微觀過程等多個(gè)角度認(rèn)識溶液的組成，并在溶解的微觀過程與溶液的特征等宏觀知識之間建立起聯(lián)系。還要對溶液進(jìn)行多角度分類，在知識梳理中完善化學(xué)觀念與科學(xué)方法的培養(yǎng)。在課堂教學(xué)的適當(dāng)環(huán)節(jié)中拿出思維導(dǎo)圖進(jìn)行復(fù)習(xí)，學(xué)生經(jīng)過回顧填寫——應(yīng)用解題——再次完善，逐步在頭腦中形成本單元的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

課前作業(yè)一：多角度認(rèn)識溶液的組成

以“溶液的組成”為核心，根據(jù)以下提示自主畫出結(jié)構(gòu)圖：

1.寫出分類、分類依據(jù)、分類結(jié)果；

2.從定性、定量兩個(gè)角度分析；

3.從微觀的角度寫出溶解的過程；

4.溶液的特征。

二、“課中”——以真實(shí)情境為線索貫穿融合

（一）創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境線索

為了提高單元復(fù)習(xí)的效果，落實(shí)教學(xué)評一致性，依據(jù)單元教學(xué)目標(biāo)和單元作業(yè)目標(biāo)，分別進(jìn)行了單元教學(xué)設(shè)計(jì)與單元作業(yè)設(shè)計(jì)。并且以“如果有一天我們一起去阿拉善看綠洲”為情境線索，將教學(xué)設(shè)計(jì)與作業(yè)設(shè)計(jì)相融合。阿拉善是我國沙漠化最嚴(yán)重的地區(qū)之一，因此螞蟻森林向全社會發(fā)起了倡議，在阿拉善地區(qū)種植抗沙漠化的胡楊林，而在條件如此艱苦的地區(qū)，胡楊林的生存現(xiàn)狀也不容樂觀，運(yùn)用溶液這一單元所學(xué)習(xí)的知識，我們可以配置拯救胡楊林所需要的大樹濃縮營養(yǎng)液。利用社會熱點(diǎn)問題，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)來源于生活，服務(wù)于社會，升華利用化學(xué)獲得我們所需物質(zhì)的學(xué)科價(jià)值。

（二）融合教學(xué)問題與課中作業(yè)

九年級學(xué)生的思維方式逐步由形象思維向抽象思維過渡。教學(xué)中應(yīng)注意積極引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用已掌握的基礎(chǔ)知識，通過觀察現(xiàn)象、理論分析和推理判斷來獲得新知，發(fā)展抽象思維能力。同時(shí)九年級學(xué)生有較強(qiáng)的好奇心和求知欲。因此教學(xué)中通過智慧創(chuàng)設(shè)情境，培養(yǎng)學(xué)生對化學(xué)的興趣，迎合他們好奇、好動、好強(qiáng)的心理特點(diǎn)，調(diào)動他們學(xué)習(xí)的積極性和主動性尤為重要。

因此按照了解營養(yǎng)液—配制營養(yǎng)液—保存營養(yǎng)液—運(yùn)輸營養(yǎng)液—使用營養(yǎng)液的邏輯線索，設(shè)置對應(yīng)的問題解決，構(gòu)建問題線索。在真實(shí)情境的問題解決中，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識溶液、改造溶液、應(yīng)用溶液。復(fù)習(xí)課中，我們往往需要運(yùn)用大量的問題解決來幫助學(xué)生鞏固應(yīng)用知識、總結(jié)提升方法，但往往容易出現(xiàn)新授課中的問題重復(fù)講解、問題之間聯(lián)系不緊密等問題，使得復(fù)習(xí)課事倍功半。為了改善這一弊端，提高復(fù)習(xí)課效率，我們將教學(xué)過程中的問題解決與課中作業(yè)相結(jié)合。

例如：在教學(xué)環(huán)節(jié)二“配制營養(yǎng)液”中，設(shè)置了問題：根據(jù)營養(yǎng)液的標(biāo)簽，請你思考該如何配制營養(yǎng)液？引導(dǎo)學(xué)生自主完成【課中作業(yè)二】。

課中作業(yè)二如下：【問題1】請你幫助“胡楊急救站”隊(duì)員們配制125g20%的硝酸鉀溶液。

（1）配制該溶液需要___ 克硝酸鉀，___mL 水（ρ水=1g/mL）。量取所需要的水應(yīng)選擇___（選填“10m L”“50m L”“100m L”）的量筒。讀數(shù)時(shí)視線要與量筒內(nèi)保持___水平。

（2）認(rèn)真觀察指出圖中的錯誤并加以改正。

（3）用上述圖示的序號表示配制溶液的操作順序______。配制過程中，玻璃棒的作用是______。

（4）如果配制的硝酸鉀溶液中硝酸鉀的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于20%，分析造成這一結(jié)果的原因可能有（）。

A.量取水時(shí)仰視讀數(shù)

B.需使用游碼時(shí)右物左碼

C.用來配制溶液的燒杯剛剛用少量蒸餾水潤洗過

D.在把量好的水倒入燒杯時(shí)，有少量水濺出燒杯

繼續(xù)提問【問題2】“胡楊急救站”隊(duì)員們發(fā)現(xiàn)配制好的硝酸鉀溶液室外久置后析出了晶體，請你思考這是為什么?學(xué)生猜想一：溫度改變；學(xué)生猜想二：水分蒸發(fā)?！締栴}3】請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明你的猜想，最后進(jìn)行思路總結(jié)；通過稱量結(jié)晶前后質(zhì)量是否變化?！締栴}4】怎么讓析出的晶體全部溶解？

繼續(xù)引導(dǎo)帶領(lǐng)學(xué)生完成【課中作業(yè)三】。

課中作業(yè)三如下：（1）“胡楊急救站”隊(duì)員們想讓析出的晶體全部溶解，你有什么好辦法？（2）要使硝酸鉀溶液恢復(fù)到原來的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，哪種方法操作最簡單？

最后訂正課前作業(yè)一，在這一環(huán)節(jié)中，將簡單的基礎(chǔ)知識的回顧應(yīng)用放在課中作業(yè)中進(jìn)行，學(xué)生自主完成，便于查缺補(bǔ)漏，給學(xué)生充分的自主復(fù)習(xí)空間。將面向高階思維培養(yǎng)的問題如實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，在課堂教學(xué)中師生、生生合作完成，通過課堂教學(xué)與課中作業(yè)相輔相成，將知識鞏固與思維提升落到實(shí)處，再經(jīng)過一系列問題解決后引導(dǎo)學(xué)生完善課前作業(yè)中的思維導(dǎo)圖，進(jìn)而完善單元認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

三、“課后”——以分層要求為抓手踐行落實(shí)

（一）確定分層作業(yè)的原則

單元復(fù)習(xí)的分層課后作業(yè)與統(tǒng)一要求的作業(yè)有所不同，教師在充分考慮學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)的掌握程度的基礎(chǔ)上，有針對性的強(qiáng)化不同層次學(xué)生的基礎(chǔ)知識、技能和方法。在相同的作業(yè)時(shí)間內(nèi)，讓不同層次的學(xué)生獲得更多的“成功的體驗(yàn)”，從而保持學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，同時(shí)完成新課堂講評的精準(zhǔn)幫扶。

但學(xué)生的知識、能力水平存在差異，這就要求教師在課后作業(yè)的設(shè)計(jì)中要充分考慮學(xué)情差異。首先根據(jù)課中作業(yè)的完成情況調(diào)整課后作業(yè)，將課中作業(yè)與課后作業(yè)緊密聯(lián)系，課中作業(yè)為課后作業(yè)的設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)，課后作業(yè)是對課中作業(yè)的進(jìn)一步補(bǔ)充；其次，通過課中作業(yè)的評價(jià)反饋劃分學(xué)生層次，實(shí)現(xiàn)動態(tài)分層，精準(zhǔn)掌握學(xué)情，再將同一個(gè)作業(yè)目標(biāo)對不同層次的學(xué)生提出不同的達(dá)成要求，再以達(dá)成要求為目標(biāo)應(yīng)設(shè)置相對應(yīng)的課后作業(yè)。

（二）將目標(biāo)—要求—作業(yè)精準(zhǔn)分層

教師在接受學(xué)生具有不同的發(fā)展程度的基礎(chǔ)上，對作業(yè)的難度有準(zhǔn)確的把握。學(xué)生在已達(dá)成的目標(biāo)的基礎(chǔ)上，有的同學(xué)具有好勝心更愿意“冒險(xiǎn)”，挑戰(zhàn)“最近發(fā)展區(qū)”的內(nèi)容，但是有的同學(xué)更愿意“獲得成功”，更習(xí)慣完成簡單的題目。因此教師要了解不同的學(xué)生，根據(jù)學(xué)生的個(gè)性和心理差異進(jìn)行分類，精心設(shè)計(jì)符合學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律的形式多樣的作業(yè)形式。

例如：作業(yè)目標(biāo)——能根據(jù)需要配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液。先將對應(yīng)的課中作業(yè)進(jìn)行回收評價(jià)，制定詳細(xì)的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和不同的達(dá)成要求：課中作業(yè)2 正確率低于80%，提出基礎(chǔ)層次的達(dá)成要求：能掌握溶液配置的一般步驟，會分析溶液配置過程中的誤差，完成習(xí)題4（1）（2）；課中作業(yè)2 正確率80%～100%，提出中等層次的達(dá)成要求：完成習(xí)題4（1）（2）選做（3）；課中作業(yè)2 正確率100%，提出高階層次的達(dá)成要求：能根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪M(jìn)行簡單計(jì)算，自主設(shè)計(jì)配置方案，完成習(xí)題4（3）。

習(xí)題4：某同學(xué)想要配制120g 溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是5%的硝酸鉀溶液，分析解決以下問題：

（1）配制溶液的步驟如下：

①計(jì)算：需要KNO3固體_______g，水_____mL（水的密度是1g/cm3）。

②稱量：用托盤天平上稱取KNO3固體時(shí)，應(yīng)放在_______ 托盤（填“左邊”或“右邊”）。

③溶解：把KNO3放置到燒杯中，并用_____ 攪拌，作用是_____。

④裝瓶：配制好的溶液轉(zhuǎn)移至試劑瓶中，并標(biāo)注信息貼上標(biāo)簽。

下面請?jiān)跇?biāo)簽上寫出需要標(biāo)注的信息。

（2）配制溶液結(jié)束后，發(fā)現(xiàn)所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于5%，那么原因可能___。

①硝酸鉀固體中有雜質(zhì)

②配制溶液時(shí)燒杯提前用蒸餾水潤洗

③使用量筒量取水時(shí)俯視讀數(shù)

④使用量筒量取水時(shí)仰視讀數(shù)

（3）若老師提供的藥品有，足量的KNO3固體和水，500g8%的KNO3溶液和500g1%的KNO3溶液，請利用上述藥品，設(shè)計(jì)更多的配置方案，并寫在下面。

通過分層作業(yè)讓學(xué)困生可以補(bǔ)齊基礎(chǔ)知識的不足并且培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，逐步建立學(xué)好化學(xué)的信心，同時(shí)讓學(xué)優(yōu)生在鞏固學(xué)科知識促進(jìn)思維提升的同時(shí)進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)。借助分層作業(yè)讓各個(gè)層次不同水平的學(xué)生分別達(dá)到診斷、補(bǔ)漏、提升的目的，從而提升復(fù)習(xí)效率，落實(shí)復(fù)習(xí)目標(biāo)。

四、結(jié)語

“教者有心，學(xué)者得益”，教師用心設(shè)計(jì)的作業(yè)是集閱讀、思考、實(shí)踐、評價(jià)于一體的活動。在我國當(dāng)前推行“雙減”的背景下，“減量”“提質(zhì)”是作業(yè)設(shè)計(jì)優(yōu)化的兩個(gè)方向。其中以單元為基本單位，以真實(shí)情境為線索開展作業(yè)設(shè)計(jì)是提高作業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量進(jìn)而提升初中化學(xué)復(fù)習(xí)效果的有效路徑。在初中化學(xué)復(fù)習(xí)課中，教師需要讓復(fù)習(xí)內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)生活緊密聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生從生活的視角看待化學(xué)知識，在真實(shí)情境中解決化學(xué)問題，真正學(xué)以致用，提升素養(yǎng)。