“化”繁為簡求真知“學”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

“雙減”帶來的化學教學改革在持續(xù)深化，新課標也在改進教育評價中提出要切實落實教學評一體化。作業(yè)作為“教學評”的一個重要環(huán)節(jié)，更要不斷創(chuàng)新作業(yè)設(shè)計的思路與方法。通過觀察學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)致學生逐漸失去完成作業(yè)的興趣。為了化繁為簡，學以致用，需借助作業(yè)培養(yǎng)學生自主學習的能力，一方面課前、課中、課后三個階段的作業(yè)要避免簡單的重復(fù)與交叉，另一方面需要教師在學生作業(yè)完成的過程中注重學習方法、思維方式、學習習慣的指導(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)建單元認知結(jié)構(gòu)復(fù)習課上往往出現(xiàn)這樣的情況，教師隨機抽背基礎(chǔ)知識，學生基本都能答上，但在應(yīng)用這些知識解決問題時，卻不能有效地提取，其中很重要的一個原因是這些知識在學生頭腦中是零散分布的，學生是強記于頭腦中的，在經(jīng)過一個單元的學習之后，學生需要對知識進行系統(tǒng)的聯(lián)系、歸納與總結(jié)，形成認知結(jié)構(gòu)，才能突破應(yīng)用知識的障礙。因此，復(fù)習課中更應(yīng)該注重知識的整體感知和知識之間的內(nèi)在聯(lián)系，重點突出知識的梳理和知識的生長。新課標中注重大概念統(tǒng)領(lǐng)化學學習主題，那么圍繞大概念構(gòu)建單元認知結(jié)構(gòu)，更有利于學生形成對單元知識的整體性認識，完善頭腦中的知識結(jié)構(gòu)。通過對新課標的學業(yè)要求和教材主要學習內(nèi)容進行分析，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”。學生需要通過對具體知識的學習運用來掌握基本概念，逐步理解核心概念，通過多個核心概念的理解達成，最終實現(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)合學生的認知發(fā)展規(guī)律，圍繞本單元的兩個大概念構(gòu)建單元認知結(jié)構(gòu)。“溶液”單元概念層級模型根據(jù)本單元的兩個大概念構(gòu)建單元認識模型如下：有關(guān)溶液的組成，首先從定性的角度引導(dǎo)學生認識溶液中有什么，引出關(guān)于溶質(zhì)溶劑的學習，那溶質(zhì)是如何分散到溶劑中去的呢？引導(dǎo)學生從微觀的角度了解溶解的過程及其伴隨的能量變化，加深學生對于物理變化也伴隨能量變化這一點的認識，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。學生對溶液的組成不能只停留于定性的認識溶液中有什么，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)量分數(shù)的學習，即從定量的角度認識溶液的組成，分析部分與整體間的關(guān)系。由此完善學生對溶液定性——定量兩個角度的認識。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，在飽和溶液的學習中學生可以通過實驗直觀的感受到物質(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，選擇合適的方法從飽和溶液中對溶質(zhì)進行結(jié)晶析出，從而實現(xiàn)對物質(zhì)的分離提純。通過本單元的學習，學生可以認識到我們不光可以通過化學變化改造創(chuàng)造我們所需要的物質(zhì)，還可以利用對物質(zhì)進行混合或分離提純的方法來應(yīng)用物質(zhì)。之前的學習中學生已經(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，對這些特點加以應(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)習作業(yè)目標在進行復(fù)習之前學生已經(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認識，初步感受到定量研究的意義。但同時學生缺乏溶液知識的綜合運用，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)的實際情景中進行溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)、溶液稀釋的有關(guān)計算有所欠缺。因此復(fù)習課的重要意義在于促使學生能夠自主構(gòu)建溶液知識思維導(dǎo)圖，進行思維提升，實現(xiàn)知識、觀念雙建構(gòu)，幫助學生通過運用比較、分類、歸納等方法探究與化學有關(guān)的實際問題，提高化學科學素養(yǎng)。目標是教學設(shè)計與作業(yè)設(shè)計的出發(fā)點和落腳點，是為了使單元復(fù)習作業(yè)目標的確立更加符合素養(yǎng)為本教學的要求。以大概念為統(tǒng)領(lǐng)，確定學生要達到的對大概念的理解為：通過實驗和數(shù)據(jù)分析，從定性和定量的角度認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？再以這四個基本問題為中心，確定單元作業(yè)目標為：1.能說出生活中常見溶液的組成和特征2.可以設(shè)計實驗區(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.能進行溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的簡單計算5.能根據(jù)需要配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分數(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)目標的要求反映了單元作業(yè)設(shè)計的整體要求與水平，因此，作業(yè)目標的表述要清晰，要保證診斷、評價等方面的價值體現(xiàn)，一方面要注意行為主體是學生，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)計思維導(dǎo)圖為課前作業(yè)以目標為方向，以單元認知結(jié)構(gòu)為依據(jù)設(shè)計思維導(dǎo)圖作為課前作業(yè)，如“課前作業(yè)一：多角度認識溶液的組成”，引導(dǎo)學生從定性、定量、能量變化、微觀過程等多個角度認識溶液的組成，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。還要對溶液進行多角度分類，在知識梳理中完善化學觀念與科學方法的培養(yǎng)。在課堂教學的適當環(huán)節(jié)中拿出思維導(dǎo)圖進行復(fù)習，學生經(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知結(jié)構(gòu)。課前作業(yè)一：多角度認識溶液的組成以“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”——以真實情境為線索貫穿融合（一）創(chuàng)設(shè)真實情境線索為了提高單元復(fù)習的效果，落實教學評一致性，依據(jù)單元教學目標和單元作業(yè)目標，分別進行了單元教學設(shè)計與單元作業(yè)設(shè)計。并且以“如果有一天我們一起去阿拉善看綠洲”為情境線索，將教學設(shè)計與作業(yè)設(shè)計相融合。阿拉善是我國沙漠化最嚴重的地區(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，運用溶液這一單元所學習的知識，我們可以配置拯救胡楊林所需要的大樹濃縮營養(yǎng)液。利用社會熱點問題，創(chuàng)設(shè)教學情境，引導(dǎo)學生認識到化學來源于生活，服務(wù)于社會，升華利用化學獲得我們所需物質(zhì)的學科價值。（二）融合教學問題與課中作業(yè)九年級學生的思維方式逐步由形象思維向抽象思維過渡。教學中應(yīng)注意積極引導(dǎo)學生應(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。同時九年級學生有較強的好奇心和求知欲。因此教學中通過智慧創(chuàng)設(shè)情境，培養(yǎng)學生對化學的興趣，迎合他們好奇、好動、好強的心理特點，調(diào)動他們學習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。在真實情境的問題解決中，引導(dǎo)學生認識溶液、改造溶液、應(yīng)用溶液。復(fù)習課中，我們往往需要運用大量的問題解決來幫助學生鞏固應(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)習課事倍功半。為了改善這一弊端，提高復(fù)習課效率，我們將教學過程中的問題解決與課中作業(yè)相結(jié)合。例如：在教學環(huán)節(jié)二“配制營養(yǎng)液”中，設(shè)置了問題：根據(jù)營養(yǎng)液的標簽，請你思考該如何配制營養(yǎng)液？引導(dǎo)學生自主完成【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“10mL”“50mL”“100mL”）的量筒。讀數(shù)時視線要與量筒內(nèi)保持___水平。（2）認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)量分數(shù)小于20%，分析造成這一結(jié)果的原因可能有（）。A.量取水時仰視讀數(shù)B.需使用游碼時右物左碼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，有少量水濺出燒杯繼續(xù)提問【問題2】“胡楊急救站”隊員們發(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?學生猜想一：溫度改變；學生猜想二：水分蒸發(fā)。【問題3】請設(shè)計實驗方案證明你的猜想，最后進行思路總結(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)學生完成【課中作業(yè)三】。課中作業(yè)三如下：（1）“胡楊急救站”隊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)量分數(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)中進行，學生自主完成，便于查缺補漏，給學生充分的自主復(fù)習空間。將面向高階思維培養(yǎng)的問題如實驗方案設(shè)計，在課堂教學中師生、生生合作完成，通過課堂教學與課中作業(yè)相輔相成，將知識鞏固與思維提升落到實處，再經(jīng)過一系列問題解決后引導(dǎo)學生完善課前作業(yè)中的思維導(dǎo)圖，進而完善單元認知結(jié)構(gòu)。三、“課后”——以分層要求為抓手踐行落實（一）確定分層作業(yè)的原則單元復(fù)習的分層課后作業(yè)與統(tǒng)一要求的作業(yè)有所不同，教師在充分考慮學生學習目標的掌握程度的基礎(chǔ)上，有針對性的強化不同層次學生的基礎(chǔ)知識、技能和方法。在相同的作業(yè)時間內(nèi)，讓不同層次的學生獲得更多的“成功的體驗”，從而保持學生學習的興趣，同時完成新課堂講評的精準幫扶。但學生的知識、能力水平存在差異，這就要求教師在課后作業(yè)的設(shè)計中要充分考慮學情差異。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)計提供指導(dǎo)，課后作業(yè)是對課中作業(yè)的進一步補充；其次，通過課中作業(yè)的評價反饋劃分學生層次，實現(xiàn)動態(tài)分層，精準掌握學情，再將同一個作業(yè)目標對不同層次的學生提出不同的達成要求，再以達成要求為目標應(yīng)設(shè)置相對應(yīng)的課后作業(yè)。（二）將目標—要求—作業(yè)精準分層教師在接受學生具有不同的發(fā)展程度的基礎(chǔ)上，對作業(yè)的難度有準確的把握。學生在已達成的目標的基礎(chǔ)上，有的同學具有好勝心更愿意“冒險”，挑戰(zhàn)“最近發(fā)展區(qū)”的內(nèi)容，但是有的同學更愿意“獲得成功”，更習慣完成簡單的題目。因此教師要了解不同的學生，根據(jù)學生的個性和心理差異進行分類，精心設(shè)計符合學生身心發(fā)展規(guī)律的形式多樣的作業(yè)形式。例如：作業(yè)目標——能根據(jù)需要配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的溶液。先將對應(yīng)的課中作業(yè)進行回收評價，制定詳細的評價標準和不同的達成要求：課中作業(yè)2正確率低于80%，提出基礎(chǔ)層次的達成要求：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，完成習題4（1）（2）；課中作業(yè)2正確率80%～100%，提出中等層次的達成要求：完成習題4（1）（2）選做（3）；課中作業(yè)2正確率100%，提出高階層次的達成要求：能根據(jù)實驗?zāi)康倪M行簡單計算，自主設(shè)計配置方案，完成習題4（3）。習題4：某同學想要配制120g溶質(zhì)質(zhì)量分數(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，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，并標注信息貼上標簽。下面請在標簽上寫出需要標注的信息。（2）配制溶液結(jié)束后，發(fā)現(xiàn)所得溶液的質(zhì)量分數(shù)小于5%，那么原因可能___。①硝酸鉀固體中有雜質(zhì)②配制溶液時燒杯提前用蒸餾水潤洗③使用量筒量取水時俯視讀數(shù)④使用量筒量取水時仰視讀數(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)計更多的配置方案，并寫在下面。通過分層作業(yè)讓學困生可以補齊基礎(chǔ)知識的不足并且培養(yǎng)學生學習化學的興趣，逐步建立學好化學的信心，同時讓學優(yōu)生在鞏固學科知識促進思維提