基于化学核心素养的“教、学、评”一体化教学研究-以氮及其化合物的相互转化复习课为例 论文

基于化学核心素养的“教、学、评”一体化教学研究——以氮及其化合物的相互转化复习课为例摘要：以“氮及其化合物的相互转化”这节复习课的教学为例，分享了“教、学、评”一体化的教学实践和思考。“教、学、评”一体化的教学将学科核心素养目标、结构化知识、真实情境、学习任务、过程性评价整合在一起，使学生经历基于真实情境的任务解决的完整学习过程，实现知识体系的建构，将知识学习与社会、环境、科技等建立联系，有利于学生感知知识学习的意义，提升学习的动力，从而能够有效落实学科核心素养的培育。关键词：化学核心素养；“教、学、评”一体化；氮及其化合物的相互转化《普通高中化学课程标准（2017年版）》在课程理念中提出：依据化学学业质量标准，评价学生在不同学习阶段化学学科核心素养的达成情况，积极倡导“教、学、评”一体化，促进每一个学生化学学科核心素养得到不同程度的发展。[1]这就要求我们能准确理解学科核心素养和学业质量标准，在教学过程中实践“教、学、评”一体化。笔者以苏教2019版《化学2》专题7氮与社会可持续发展复习课为例，采用“教、学、评”一体化教学设计思路构建教学内容和流程，采用多元化的教学方式，培养学生的化学学科核心素养。一、“教、学、评”一体化的教学思考1.教、学、评三者的关系图1.“教、学、评一体化”模型(红色代表逻辑关系，蓝色代表实践路径，实线为课堂明线，虚线为课堂虚线)“教、学、评”一体化是指以“基于标准、追求质量”为价值导向，围绕着教学目标，将教学系统中教师的教、学生的学和对学生学习的评价三个因素进行统整，达成一致。“学”位于教学系统的顶端，处于核心的地位，“教”“评”都通过目标为学生的“学”提供支持与服务，其中“教→目标→学“是课堂教学的明线，而”评→目标→学“是课堂暗线，在课堂教学过程中教师应该围绕目标将教、学、评三个方面有机结合起来，使教、学、评之间形成一种动态循环的关系(如图1)。教学过程中教师要将评价渗透到教学活动的整个过程，通过评价引导和促进学生的学习，提升学生的高阶思维能力。2.教学目标的制定基于学科核心素养的高中化学“教、学、评”一体化课程，教学目标应依据化学学科核心素养的内涵及其发展水平、高中化学课程目标、高中化学课程内容及学业质量要求，结合学生的已有经验，来进行整体规划和设计。[2]且应注重教学目标与评价目标、学习任务与评价任务、学习方式与评价方式的整体性设计，把学生多样性学习活动与多样化评价方式结合起来，充分发挥评价促进学生化学学科素养全面发展的功能。结合以上，本节课的教学目标见表1。表１基于核心素养的课时教学目标序号教学目标课后自评(打勾)1知道氮元素造福人类的同时对自然和环境造成的负面影响543212能正确合理地构建氮及其常见化合物的“化合价-物质类别-应用”三维图543213能写出氮元素“化合价-物质类别-应用”三维图之间相互转化的方程式543214能以氮为基础归纳出物质间相互转化的基本规律543215能根据氧化还原反应基本原理对含氮废水提出治理方案543216能设计出简单实验方案验证设想的合理性543217知道绿色化学的核心理念并自觉将该理念应用于实验设计中543218知道科学工作者和科学家对社会应该担当的责任54321本节课教学设计思路本节课以太湖水蓝藻爆发原因入手，认识水体中含氮化合物的来源，结合化学知识理解治理方法的选择与应用，实现含氮化合物与人类社会的可持续发展，增强环保意识与社会责任感。能从物质类别和氮元素的化合价认识的性质与转化，促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。在复习归纳氮及其化合物知识中，在原有的“化合价-物质类别”二维模型基础上构建“化合价-物质类别-应用”三维模型，达到建“模”、用“模”、活“模”的目的，促进对“变化观念”与“模型认知”的认识与理解。本节课教学过程[任务一]创设情境，导入课题，在情境中生成问题——太湖水恶臭的原因情境：播放太湖水恶臭新闻视频，出示资料卡片问1：太湖水蓝藻爆发的原因？问2：水中的含氮化合物来自哪里？问3：如何证明水中有氨气？氨气为什么具有还原性？氨气与一水合氨的区别？[学生活动]结合视频和资料，分析得出太湖蓝藻爆发的原因：①游离的NH3，NH4+；②硝酸盐或亚硝酸盐；③有机氮。感受氮元素造福人类的同时对自然和环境造成的负面影响。并从氨气的性质角度设计实验方案证明水中氨气的存在。[评价任务一]根据学生回答问题的情况，诊断并发展学生的前认知水平及分析推理的能力水平。[任务二]真实问题，合作交流，在探究中解决问题——如何治理含氮废水情境：出示含氮废水处理方法的资料卡片问1：方法一——化学氧化法，利用氯气与NH3反应生成无害气体，如何写出化学方程式？问2：方法二——化学沉淀法，通过加入MgCl2和Na2HPO4将NH4+转化为MgNH4PO4.6H2O沉淀而除去，如何书写离子方程式？问3：方法三——吹脱法，通过调整含氮废水PH值，使废水中NH4+转化为NH3.H2O，再通入热空气使NH3脱离溶液，其中原理？吹出的NH3如何进一步利用？铵盐的性质？NH4+如何检验？如何实验室制NH3？铵肥不能与碱性物质一起施用的原因？问4：方法四——生物法，NH4+与硝酸盐在酸性厌氧菌环境下，直接转化为无害气体，如何书写离子方程式？氧化剂，还原剂？问5：NO3-性质是否活泼？改变环境后，如遇H+后，氧化性有何变化？HNO3性质？问6：HNO3生成的NO、NO2性质如何？其危害？氮氧化物的其他来源？汽车排气管的结构和处理原理？如何书写方程式？问7：固氮的其他方式？雷雨发庄稼的原理？[学生活动]利用资料中的不同处理含氮废水方法的信息，结合已有含氮化合物的性质，解决实际问题，并巩固氧化还原和离子方程式书写知识。[评价任务二]通过对氮及其化合物转化应用的认识，诊断并发展学生应用知识解决问题的能力水平及其对化学价值的认识水平。[任务三]观念建构，归纳整理，在思考中形成网络——构建“化合价-物质类别-应用”三维模型问1：请同学们根据本节内容完善“化合价-物质类别-应用”三维图(如图2)。类别类别单质氧化物酸盐碱氢化物化合价应用生产生活生态-3+4+5NH3N2NONO2HNO3NH3.H2ONH4+NO3-0+2NH3→NO→NO2→HNO3(工业制硝酸)N2→NO→NO2→HNO3(雷雨发庄稼)CO+NOX→N2(汽车尾气处理)图2.氮元素“化合价-物质类别-应用”三维模型图问2：据此图，制备Cu(NO3)2的最优路线？思考的视角？[学生活动]自主归纳整理，小组修正小结，最终构建构建“化合价-物质类别-应用”三维模型，并运用其解决实际问题。[评价任务三]通过“化合价-物质类别-应用”三维模型的构建，诊断基于事实进行分析推理、抽象概括、建构模型，运用证据推理和模型化思想解决相关化学问题的水平。课后反思1.立足真实问题的教学，让化学回归本源。将生活问题融入教学中，可以培养学生在面临相关化学问题时，能从化学的视角去分析思考、积极探索、寻求方法解决生产生活中的化学问题，体现了化学对提高人类生活质量和促进人类发展的价值，培养学生的科学精神和社会责任感。2.促进观念建构的教学。“化合价-物质类别-应用”三维模型的构建可以促使学生从类别、化合价角度分析及预测物质的性质，解决相关实际应用问题，有利于学生建构元素观、分类观、转化观等化学学科观念。3.实施“教、学、评”一体化的化学教学。“教、学、评”一体化教学设计是注重教学目标与评价目标、学习任务与评价任务、学习方式与评价方式的整体性设计