董加田 楊曉麗

摘要：通過對歸因類解題思維模型的探討，實施基于薄弱生源學(xué)情的學(xué)生化學(xué)學(xué)科關(guān)鍵能力的不同程度發(fā)展的“教、學(xué)、評”一體化的教學(xué)，提升學(xué)生在真實問題情境下應(yīng)用化學(xué)知識解決問題的關(guān)鍵能力。

關(guān)鍵詞：學(xué)情；“教、學(xué)、評”一體化；解題思維模型

文章編號：1008-0546（2022）11-0022-04

中圖分類號：G632.41

文獻標(biāo)識碼：Bdoi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.11.005

歸因類解題思維模型的建構(gòu)是以《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“新課標(biāo)”）中“學(xué)科核心素養(yǎng)”和《高考評價體系》中“關(guān)鍵能力”培養(yǎng)為指導(dǎo)思想。新課標(biāo)在課程理念中提出：依據(jù)化學(xué)學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，評價學(xué)生在不同學(xué)習(xí)階段化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的達成情況，積極倡導(dǎo)“教、學(xué)、評”一體化，使每個學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)得到不同程度的發(fā)展。[1]《高考評價體系》提出的“關(guān)鍵能力”有：語言解碼能力、符號的理解能力、閱讀理解能力、信息的搜索能力、信息的整理能力等。[2]

一、教學(xué)問題的發(fā)現(xiàn)

本文中的薄弱生源，是指中考錄取分?jǐn)?shù)線相對較低生源學(xué)校的高三學(xué)生，這類學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)過程中存在一些障礙。比如，在學(xué)習(xí)態(tài)度方面，不善于積極發(fā)言，對化學(xué)的學(xué)習(xí)普遍呈現(xiàn)出自信心不足。在基礎(chǔ)知識方面，相對薄弱，對新知識的接受能力、對已有知識的調(diào)用能力有所欠缺，對于情境較復(fù)雜、信息呈現(xiàn)方式多樣、要求邏輯思維能力較高的題目，通常不能很好解決。在表達與書寫方面，不能多角度、全面地思考問題，對歸因類問題解決結(jié)構(gòu)要素認(rèn)識不到位，給出的答案往往是單一的、孤立的、缺乏邏輯聯(lián)系和證據(jù)鏈不完整的。

在化學(xué)教育期刊上檢索已發(fā)表的有關(guān)“教、學(xué)、評”一體化的案例設(shè)計，多數(shù)老師都認(rèn)為“教、學(xué)、評”一體化在發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)和關(guān)鍵能力方面是至關(guān)重要的。例如：鄭長龍教授在《基于“教、學(xué)、評”一體化理念的化學(xué)學(xué)習(xí)評價設(shè)計》一文中針對“氧化還原反應(yīng)”的教學(xué)設(shè)計，注重評價目標(biāo)與教學(xué)目標(biāo)的一致性、評價任務(wù)與學(xué)習(xí)任務(wù)的一致性。[3]申燕、程俊等在《基于“教、學(xué)、評”一體化理念的高中化學(xué)教學(xué)實施》一文中針對“鐵鹽和亞鐵鹽”的教學(xué)設(shè)計，強調(diào)“目標(biāo)為先、評價為據(jù)、精設(shè)過程”，從而使教師能夠基于一體化視角設(shè)計教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式以及教學(xué)效果測評。[4]

本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計中，筆者試圖將教師的教、學(xué)生的學(xué)和教學(xué)的評價三者有機融合成為一個整體，貫穿于整個教學(xué)之中。在教學(xué)組織與活動中，以提升學(xué)生的關(guān)鍵能力為目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生閱讀和理解學(xué)科的各種文本、基本符號的能力，能夠客觀全面地獲取相關(guān)的信息，能夠從情境中提取有效信息；在學(xué)生的學(xué)習(xí)活動中，以問題任務(wù)驅(qū)動學(xué)生的思考和認(rèn)知過程，包括學(xué)生對?？汲煽兊淖晕艺J(rèn)知與反思、對問題的思考、提出猜想、小組討論、教師的追問、學(xué)生的闡述、表達與書寫等過程。在教學(xué)評價中，利用問題的提出對學(xué)生進行過程性評價，利用對已有知識的調(diào)用，對學(xué)生進行知識掌握程度的診斷性評價，利用追問的方式，將形成性評價貫穿于整個課堂，充分發(fā)揮化學(xué)日常學(xué)習(xí)評價的診斷與發(fā)展功能。

二、教學(xué)策略

在江蘇新高考化學(xué)考查中，歸因類問題設(shè)置實際情境復(fù)雜，信息呈現(xiàn)形式多樣，問題歸因解答具有思維挑戰(zhàn)性，為了達到課堂教學(xué)中評價目標(biāo)與教學(xué)目標(biāo)的一致性、評價任務(wù)與學(xué)習(xí)任務(wù)的一致性，針對薄弱生源的學(xué)情和學(xué)生的學(xué)習(xí)障礙點，本節(jié)課以歸因類解題為例，設(shè)計了下列解題思維模型。如圖1所示。

通過此解題思維模型的學(xué)習(xí)和認(rèn)知，用模型的建構(gòu)和問題的解決驅(qū)動“教、學(xué)、評”一體化落地。

三、教學(xué)過程

1．模考分析，引入教學(xué)

學(xué)生的障礙點之一是：對化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣不足，缺乏學(xué)好化學(xué)、主動學(xué)習(xí)化學(xué)動力及自信心，學(xué)生從心底認(rèn)為自己不管多努力，始終處于C等層次。針對此，做如下設(shè)計。

【教學(xué)活動】導(dǎo)課：展示近期的?？汲煽兎治?，從中可以看出很多薄弱生源學(xué)校的學(xué)生都取得了A等或B等的優(yōu)異成績，可見只要有好的學(xué)習(xí)方法，生源較差學(xué)校的學(xué)生也可以取得比較優(yōu)異的成績。

【學(xué)習(xí)任務(wù)】學(xué)生分析自身的模考成績，展開對自身解題方法的思考，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情，增強學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的自信心。

【評價任務(wù)】診斷并發(fā)展學(xué)生潛在的學(xué)習(xí)動機水平。

設(shè)計意圖：激發(fā)學(xué)生改進學(xué)習(xí)方法的欲望，形成對解題思維模型學(xué)習(xí)的期待。

2．模型介紹，初步認(rèn)識

向?qū)W生介紹歸因類解題思維模型，如圖1所示。

3．模型應(yīng)用，深入學(xué)習(xí)

學(xué)生的障礙點之二是：不能從多角度、全面地思考問題，呈現(xiàn)出來的答案是單一的。為此，選擇學(xué)生在二模試卷中的典型題目為例，強化學(xué)生多角度、全面地思考問題的習(xí)慣。

例題：用油脂氫化后廢棄的鎳催化劑（主要成分Ni、Al，少量其他不溶性物質(zhì)）制備NiCO3·2Ni（OH）2·2H2O并研究其分解反應(yīng)的過程如下：制NiSO4溶液。向廢鎳催化劑中加入足量NaOH溶液，充分反應(yīng)后過濾。向洗滌后的濾渣中加入稀硫酸至Ni恰好完全溶解，過濾。加入NaOH溶液的作用是____。

【教學(xué)活動】引導(dǎo)學(xué)生從文字中獲取信息，提醒學(xué)生在閱讀時注意在題目中留下分析的痕跡。

【提出問題】用NaOH溶液洗滌含Ni催化劑，能除去哪些物質(zhì)？

【提出猜想】可能與Al反應(yīng)，可能除去含Ni催化劑表面的油脂。

【教師引導(dǎo)】可以從已經(jīng)學(xué)習(xí)的知識中找證據(jù)，在人教版化學(xué)必修第一冊中學(xué)習(xí)過金屬Al與NaOH溶液反應(yīng)，在人教版化學(xué)選擇性必修3中學(xué)習(xí)過油脂在堿性條件下可以發(fā)生水解反應(yīng)。

【學(xué)習(xí)任務(wù)】從題給文字中分析出實驗過程中為什么需要加入NaOH溶液，回顧所學(xué)的知識，分析出在必修第一冊和選擇性必修3中分別涉及到的與NaOH溶液反應(yīng)的相關(guān)知識。

【評價任務(wù)】通過學(xué)生思維方式的呈現(xiàn)，評價學(xué)生多角度、全面地思考問題的水平。

【表達與書寫】強調(diào)引導(dǎo)答題時多角度、全面地考慮問題。

設(shè)計意圖：初步讓學(xué)生了解歸因類簡答題解決的思維模型，強化學(xué)生在表達與書寫時注意多角度、全面地思考問題。

學(xué)生的障礙點之三是：對歸因類簡答題解決結(jié)構(gòu)要素認(rèn)識不到位，思維方式單一，思考問題不全面。為了讓學(xué)生體會到歸因類簡答題解決結(jié)構(gòu)要素中一一對應(yīng)的思維，選擇以下例題來訓(xùn)練。

例題：由鉻鐵合金（主要成分Cr、Fe，含少量Co、Ni等）可以制取Cr2O3、FeC2O4·2H2O和LiFePO4、實驗時在原料的預(yù)處理過程中，需要將鉻鐵合金在稀硫酸中進行酸溶，“酸溶”時應(yīng)先向反應(yīng)器中加入稀硫酸，再分批加入鉻鐵合金粉末，同時需保持強制通風(fēng)。問：分批加入鉻鐵合金粉末并保持強制通風(fēng)的原因是

。

【教學(xué)活動】引導(dǎo)學(xué)生分析題目所給問題的兩層含義。

【提出問題】①為什么要分批加入鉻鐵合金粉末？②為什么要保持強制通風(fēng)？

【教師引導(dǎo)】強化在答題過程中注意答案與問題的對應(yīng)關(guān)系，避免出現(xiàn)思考問題不全面的現(xiàn)象。

【學(xué)習(xí)任務(wù)】學(xué)生通過討論與交流，并回顧初中所學(xué)的知識，分別回答兩個問題，①防止產(chǎn)生的大量氣體使反應(yīng)液溢出。②排出產(chǎn)生的H2，避免發(fā)生爆炸。

【評價任務(wù)】通過問題的引導(dǎo)，評價學(xué)生歸因類簡答的結(jié)構(gòu)要素：一一對應(yīng)的思維水平。

設(shè)計意圖：初步讓學(xué)生了解歸因類簡答的結(jié)構(gòu)要素，一一對應(yīng)、雙因?qū)αⅰ㈦p因并列等思維模型的運用。

學(xué)生的障礙點之四是：化學(xué)基礎(chǔ)知識相對薄弱，圖像的分析能力較差；從題目中提取關(guān)鍵信息的能力較差，轉(zhuǎn)化信息的能力較差；對已有知識的調(diào)用能力有所欠缺，對于情境較復(fù)雜、信息呈現(xiàn)方式多樣、要求邏輯思維能力較高的題目，不能很好地解答。為了培養(yǎng)學(xué)生獲取題目中關(guān)鍵信息的能力，選擇以下例題進行教學(xué)。

例題：由鉻鐵合金（主要成分Cr、Fe含少量Co、Ni等）可以制取Cr2O3、FeC2O4·2H2O和LiFePO4。實驗時在原料的預(yù)處理過程中，需要將鉻鐵合金在稀硫酸中進行酸溶，其他條件相同，實驗測得相同時間內(nèi)鉻鐵轉(zhuǎn)化率、析出硫酸鹽晶體的質(zhì)量隨硫酸濃度變化情況如圖2所示。當(dāng)硫酸的濃度為9～11mol·L-1，鉻鐵轉(zhuǎn)化率下降的原因是______。（已知硫酸濃度大于12mol·L-1時鐵才會鈍化。）

【教學(xué)活動】引導(dǎo)學(xué)生分析圖像的變化趨勢、起點、終點、折點等關(guān)鍵點，并用化學(xué)語言表達出來。設(shè)置問題情境，引導(dǎo)學(xué)生逐步分析變化的原因。讓學(xué)生分組討論，從已學(xué)的知識中尋找解決問題的證據(jù)，并讓學(xué)生思考篩選出符合題意的正確答案。

【提出問題】從題目坐標(biāo)圖像中，你獲得哪些客觀的信息？隨著硫酸的物質(zhì)的量濃度的增大，鉻鐵轉(zhuǎn)化率是如何變化的？隨著硫酸的物質(zhì)的量濃度的增大，硫酸鹽晶體的質(zhì)量是如何變化的？

【學(xué)生闡述]①當(dāng)c（H2SO4）=0～9 mol/L，隨著硫酸濃度的增大，鉻鐵轉(zhuǎn)化率增大。

②當(dāng)c（H2SO4）=9～11 mol/L，隨著硫酸濃度的增大，鉻鐵轉(zhuǎn)化率下降。

③當(dāng)c（H2SO4）=9～11 mol/L，隨著硫酸濃度的增大，析出硫酸鹽晶體的質(zhì)量變大。

【提出問題】為什么隨著硫酸的濃度增大，鉻鐵轉(zhuǎn)化率下降？

【學(xué)生提出猜想】常溫下，鐵遇濃硫酸發(fā)生鈍化。

【學(xué)生小組討論】從題給信息得知，硫酸濃度大于12 mol·L-1時鐵才會鈍化。所以當(dāng)c（H2SO4）=9～11 mol/L時，鉻鐵轉(zhuǎn)化率下降與鈍化無關(guān)。

【教師引導(dǎo)】人教版必修第二冊學(xué)習(xí)實驗室制備二氧化硫時，可以用Na2SO3與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的濃硫酸反應(yīng)，為什么不用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸？

【學(xué)生闡述】因為隨著硫酸的濃度的增大，硫酸的電離程度會減小，電離出的氫離子的濃度會減小。

【教師評價】非常好，能得出此答案，值得鼓勵和表揚。但為什么在本題中學(xué)生答出硫酸濃度增大，電離程度降低，氫離子濃度減小，只給了一半分？還有其他的影響因素嗎？（等待學(xué)生的思考。）

【教師引導(dǎo)】實驗室二氧化碳的制備實驗中，為什么不用稀硫酸與石灰石反應(yīng)？而采用稀鹽酸與石灰石反應(yīng)。

【學(xué)生小組討論】從圖像所給信息可知，析出的硫酸鹽晶體覆蓋在鉻鐵表面，減慢了反應(yīng)速率。

【教師評價】我們在問題解決的步驟中，應(yīng)該篩選出最符合題意的證據(jù)。

【提出問題】展示學(xué)生的答案，為什么在閱卷時，沒有給分？

學(xué)生答案：當(dāng)c（H2SO4）=9～11mol/L隨著硫酸濃度的增大，析出硫酸鹽晶體的質(zhì)量變大。

【學(xué)生小組討論】此學(xué)生的答案，只表述了自己的觀點，并沒有得出結(jié)論和解決問題的證據(jù)，缺乏一定的邏輯因果關(guān)系。

【教師評價】在書寫與表達時，應(yīng)該建立觀點、結(jié)論和證據(jù)之間的邏輯關(guān)系，觀點與結(jié)論之間的證據(jù)鏈要完整。

【評價任務(wù)】通過引導(dǎo)學(xué)生讀題，評價學(xué)生圖像、圖表的分析能力；通過設(shè)置問題情境評價學(xué)生對已學(xué)知識的調(diào)用和綜合運用的能力；通過引導(dǎo)學(xué)生對問題的思考評價學(xué)生書寫與表達時建立觀點、結(jié)論和證據(jù)之間的邏輯關(guān)系的水平。

設(shè)計意圖：評價學(xué)生圖像、圖表的分析能力以及從圖像、圖表中獲取信息的能力。強化學(xué)生對歸因類簡答題解決思維模型的認(rèn)知與運用，評價學(xué)生在書寫與表達時能否建立觀點、結(jié)論與證據(jù)之間的邏輯關(guān)系，能否多角度、全面地思考問題。

四、教學(xué)實踐反思

本節(jié)課提出的解題思維模型，是培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維的一種具體的實踐研究，是學(xué)生化學(xué)思維和對化學(xué)知識理解的進階，教師為學(xué)生恰當(dāng)提供思維支架，科學(xué)培養(yǎng)歸因思維和基于證據(jù)的問題解決能力，有效地發(fā)展了學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知的學(xué)科核心素養(yǎng)。

參考文獻

[1]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．

[2]中華人民共和國教育部考試中心．中國高考評價體系[M]．北京：人民教育出版社，2019.11．

[3]鄭長龍．基于“教、學(xué)、評”一體化理念的化學(xué)學(xué)習(xí)評價設(shè)計[J]．中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2018（6）：3-5．

[4]申燕，程俊，柳先美，等．基于教、學(xué)、評一體化理念的高中化學(xué)教學(xué)實施——以“鐵鹽和亞鐵鹽”的兩節(jié)省級優(yōu)質(zhì)課為例[J].2022（1）：38-43．

*本文系江蘇省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃重點課題“基于普通高中學(xué)情差異的化學(xué)教學(xué)評一體化案例研究”（B/2021/02/153）的階段性研究成果。