基于“教、学、评”一体化的“情境—任务”案例研究

田琪 刘江田

【关键词】化学核心素养;教学评一体化;教学案例

【中图分类号】G633.8  【文献标志码】A  【文章编号】1005-6009（2019）19-0019-03

一、设计思想

基于学科核心素养的高中化学“教、学、评”一体化课堂教学模式，采用主题式“情境—任务”的形式，将化学知识逻辑、学生认知发展、真实情境与问题、任务与活动、表现与评价5个方面交织和融合，使得学科核心知识在情境中再建构与创造。其中，学科知识与学科活动是学科核心素养形成的两翼，学科知识是学科核心素养形成的主要载体，学科活动是学科核心素养形成的主要路径。作为路径的学科活动，必须体现实践性、思维性、自主性、教育性和学科性五大特性。这种教学模式倡导在真实情境下开展项目式学习，在分析解决真实问题的过程中，使学生形成“变化观念”“平衡思想”，培养他们的“创新意识”“科学态度”和“社会责任”。具体如图1所示。

“海水的综合利用”是人教版高中化学必修二第四章第一节的内容，以海水中物质的提取和转化为主要教学内容。本节课根据新课标要求选择和整合教材内容，以海水的综合利用为素材，在真实情境任务中培养和评价化学学科素养，打通从知识技能到能力素养的“教、学、评”一体化通道。教学设计思路如图2所示。

二、教學过程

1.创设情境，学科问题融入生活实际。

【情境】展示盐水动力车——几滴盐水就能激活电池，产生动力，引发学生联想到海水电池的开发和利用。

（设计意图：以盐水动力车的真实情境引入，联想到海水电池，再到对海水成分的微观探究，激发学生的学习兴趣和探究欲望，让学生从宏观上认识物质的变化、能量的转化，从微观上探析海水的组成，引导学生从宏微结合的视角分析解决问题的方法。）

2.温故知新，感知物质转化中的元素观。

【情境】从元素守恒的视角探析粗盐精制的实质，利用流程图作化学思维导图，呈现物质转化的思路和结构化知识。

【任务】归纳粗盐精制中物质转化的规律。

（1）宏观辨识图3中各步转化的过程。

（2）微观探析图3中各步转化的物质组成。

（3）初步感知“原料”到“产品”的流程及物质转化的方法。

（设计意图：对海水中盐的开发和利用，自然联想到我国具有悠久历史的海水制盐，从学生熟悉的粗盐提纯说起，目的是引导学生从宏微结合的视角，认识物质转化的本质，构建元素观;同时以流程图的形式外显物质转化的思路，既为后续活动设计和书写工业生产流程图做铺垫，也为促进学生认知思路的结构化水平做准备。）

3.方案设计，运用“元素观”实现化工生产转化。

【情境】食盐不仅可以食用，还可以制备重要的化工原料——氢氧化钠（NaOH）。氢氧化钠的用途极广，用于生产纸、肥皂、染料、人造丝，冶炼金属，石油精制，食品加工，木材加工，机械工业等方面。

【任务】以精制食盐为原料制取氢氧化钠：（1）用物质变化观念和元素守恒思想，设计“原料”到“产品”的物质转化路径;（2）设计实验，验证产物，以绿色化学思想实现实验装置向工业生产设备的改进。

（设计意图：通过方案设计、实验验证、方程式书写和工业生产应用四个环节，引导学生从元素守恒的角度实现原料到产品的转化，从氧化还原的角度理解工业生产条件的选择。再通过实验验证，给学生以直观的感性认识，体验运用化学知识解决实际问题的乐趣。最后，通过对氯碱工业中离子交换膜装置的介绍，激发学生赞赏化学、体会化学科学对人类文明和社会发展的促进作用。）

4.整合知识，表征化工生产流程。

【情境】镁海水电池在军事上已得到了广泛应用，鱼雷的主电源用的就是Mg/PbO2海水电池。海水作为提取镁的原料，广泛地用于工业生产。

【任务】根据图4完成从海水中提取镁的流程图。（注：方框里填物质，括号里填所需试剂或操作方法）

（设计意图：以海水电池中常用的负极材料镁的提取为情境，让学生结合图示信息完成海水提镁的流程图，小组交流合作改进和完善流程图。通过该部分内容的学习，旨在引导学生从物质转化视角，考虑同种元素相同价态不同物质间的转化，以及不同价态物质转化的方法，形成物质转化的一般思路。通过厂址选择、原料获取等问题的讨论，引导学生从工业生产的视角，认识到从海水资源到产品需经过转化、富集、分离等过程，还要综合考虑“循环经济”“工业生态”等问题。）

5.迁移应用，提升学生解决问题的能力。

【情境】资料：①地球上99%的溴元素以Br-的形式存在于海水中，整个海水中的溴储量可达100万亿吨，所以人们也把溴称为“海洋元素”，但溴在海水中的含量仅为6.5×10-3%，盐卤和海水是提取溴的主要来源。

②我国主要采用“空气吹出法”进行海水提溴。其工艺是在预先经过酸化的浓缩海水中，用氯气氧化海水中的溴离子，使其变成溴单质，然后用空气或水蒸气，将溴吹入吸收塔，与吸收剂二氧化硫发生作用转化成氢溴酸（强酸），继而再用氯气将其氧化得到产品溴。

【任务】（1）根据所给资料，设计从海水中提取溴单质的方案，画出流程图，并写出各步骤主要反应的离子方程式;（2）从工业生产角度，归纳从“原料”到“产品”的一般方法。

（设计意图：通过前面的学习，学生熟悉了物质转化的基本方法和一般思路。能够从多角度认识物质的性质，运用学科方法完成物质转化方案的设计。但关于工业上提取溴的方法，学生缺乏了解，为学生提供“空气吹出法”的资料，通过对溴元素存在形式的追踪来完成工业流程图的设计，引导学生理解自然资源开发中“富集”的思想，完善提取化学物质的思路和方法。）

6.归纳建模，通过对比使认知思路结构化。

通过上述学习，学生很自然地掌握了从“自然资源到产品”的一般方法，同时，这一过程也为学生运用模型研究其他资源的开发利用提供了思路。学生能学会从化学的视角看待和解决实际问题，体会化学对促进人与自然和谐相处的意义。