境脉融通:高中化学“项目化学习”作业设计研究

赵旭初

(浙江省乐清市教育研究培训院)

1.引言

学科核心素养是学科育人价值的集中体现,是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力的综合表现。这些观念、品格和能力不能直接传递,学生只有在解决真实情境问题的过程中才能获得和达成。当前,指向学科核心素养的高中化学教学实践创新,多数聚焦于教学设计层面。然而,素养立意要贯穿教学、作业、评价始终,特别是作业,是学生自主学习的过程,可以达成课堂教学无法企及的目标。本研究基于项目化学习的理念,通过“项目化学习”作业设计,将学生完成作业的过程转换为完成一件完整且有挑战性事情的过程,实现学科核心素养的真正落地。

笔者通过查阅现行各版本高中化学教材和配套作业本,结合对本区域一线化学教师的问卷调查发现,缺少单元整体规划,缺少以情境融通问题、知识、素养的结构化设计,是当前高中化学作业设计尤为突出和亟须解决的两个问题。以课时化、去境脉化为主要特征的传统作业难以让学生体会解决问题的价值,也没有让学生经历完整的问题解决过程。并且,学生往往获得只适用于学校情境的“惰性知识inert knowledge”(Whitehead,2016),这些“足不出户”的知识,难以在学校教育和现实世界之间迁移。

2.高中化学“项目化学习”作业设计

2.1 顶层设计

《普通高中化学课程标准》(2017年版2020年修订)中指出,必须坚持以学科素养为导向,以学业质量标准为依据,准确把握“素养”“情境”“问题”“知识”4个要素在命题中的定位与相互联系,为学生解决真实情境下不同复杂程度化学问题提供素养表现的机会,也为有针对性地提出学生化学学科核心素养发展的改进建议提供依据。

高中化学“项目化学习”作业设计,主要经历以下三个环节(见图1):一是设计学科核心素养指标体系,确定作业目标;二是设计评价量表(即结果空间),描述学生作答水平与素养水平的关联;三是基于项目化学习理念,设计测试内容。以真实情境为测试载体,通过“境脉融通”[“境脉融通”是指在作业设计中,通过情境线(一境)与问题线、知识线、素养线(三脉)融合,指向高度结构化]的结构化设计,以指向作业目标、“一境到底”的实际问题为测试任务,以化学知识为解决问题的工具,使得学生完成作业就是经历一场主动建构和探索的有意义学习。

图1 “项目化学习”作业设计流程

2.2 分层设计

2.2.1 学科核心素养指标体系的设计

作业设计需厘清“要解决什么问题?”“该问题需要设计哪些证据变量”“应该设想哪些符合该变量的行为”这几个问题。也就是说,作业目标需要细化为成功标准,即学生达到目标的时候,会有什么样的回答、行为、作品、方案等呈现出来,它们各有怎样的表现或标准可以作为测评的证据。

本研究从学科本体和学生学习的双视角,设计学科核心素养指标体系(见图2)。根据学习内容确定素养目标的侧重点,如“油脂”作业,将诊断并发展五大化学学科核心素养中的“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”“科学态度与社会责任”作为作业的一级指标;课程标准中既有知识层面的“内容要求”,又有知识与素养相融合的“学业要求”,上述“要求”结合所教学生的实际情况,一级指标细化为二级指标,作业的二级指标是设计评价量表和测试内容的直接依据。

图2 作业的学科核心素养指标体系设计

比如,关联一级指标“诊断并发展‘宏观辨识与微观探析’核心素养”与课标关于“油脂”的内容要求“认识油脂的组成和结构特点、性质、转化关系及其在生产、生活中的重要应用”和学业要求“能写出油脂的官能团、简单代表物的结构简式和名称;能够列举油脂的典型代表物的主要物理性质;能描述和分析油脂的典型代表物的重要反应,能书写相应的反应式;能基于官能团、化学键的特点与反应规律分析和推断油脂的化学性质。根据有关信息书写相应的反应式”,并根据所教学生的实际情况,确定二级指标分别是:“能联系油脂的组成解释熔点差异(水平1)” “能从微观视角说明油脂的熔点变化规律(水平2)” “能用结构简式表征顺反油酸(水平3)” “能依据顺反油酸的微观结构,比较熔点高低并作出解释(水平4)” “能用化学方程式描述油酸甘油酯的氢化反应、油脂的皂化反应(水平1)” “能根据信息用化学方程式描述油脂的醇解(或酯交换)反应、解释甲醇腐蚀发动机的原因(水平3)”。

2.2.2 评价量表的设计

设计评价量表,须以学科核心素养水平和学业质量水平为依据,关注学生在规定作业时间内素养目标的达成度,收集学生真实的学习过程信息,根据收集的学习信息给予学生学习针对性反馈,依照反馈结果给学生深度学习提供有效的“支架”,体现“教、学、评”一致性(见图3)。

图3 作业的评价量表设计

比如,“油脂”作业第1问“解释和归纳油脂的熔点差异和规律”,从“宏观认识” “微观认识” “符号认识”以及“宏微结合”水平刻画的视角设计评估证据;再如,第6问的学科任务写作,运用项目化学习常用的RAFT(即作者角色Role、读者Audience、方式Format、主题Theme)写作工具,从主题、作者角色和读者、方式等维度,分别形成“能否鲜明、清晰地表达地沟油治理的若干合理建议” “身份意识是否清晰” “文体是否恰当”等级描述。

2.2.3 测试内容的设计

以具有建构性和迁移性的真实情境为载体,以具有挑战性的问题为引领,使知识和技能被结构化和组织化,通过指向不同素养进阶的测试任务,用高阶学习包裹或带动低阶学习。图4为“油脂”作业的任务指令设计。

图4 作业的任务指令设计

(1)从学科整体育人功能的视角,充分感受化学科学的价值

比如,作业第5问通过学科本体任务“如何转化地沟油”,让学生认识化学学科的重要特征——在不同层面创造物质,化学成果的应用使生活更美好;作业第6问则上升到跨学科层面“如何治理地沟油”,让学生综合运用化学与地理学、环境科学、社会学、经济学等其他学科的知识,完成一次学科任务写作(给市长写一封“地沟油治理”建议书),对社会性议题作出合理讨论。

(2)从项目化学习的视角,有效搭建学习支架

首先,提出真实的驱动性问题“如何让地沟油华丽转身?”,从入项探索“如何鉴别地沟油”,到知识能力建构“如何解密地沟油”,再到(合作)探究、出项“如何转化地沟油”,最后从跨学科视角对“如何治理地沟油”提出倡议,产生可改善自己或周围环境的成果。

(3)从学业水平考试命题的视角,情境、问题、知识、素养四位一体(见图5)

图5 学业水平考试命题视角下的作业设计

比如作业第5问,让学生运用“油脂的化学性质与应用”等学科知识,在“以地沟油为原料制备生物柴油”的真实情境中解决“如何转化地沟油”的问题,诊断并发展学生的“宏观辨识与微观探析” “科学探究与创新意识”等学科核心素养。

3.结语

基于项目化学习的理念,针对当下高中化学作业设计存在的问题,进行了高中化学“项目化学习”作业设计实践。境脉融通的“项目化学习”作业设计,使作业的功能定位多元化、整体架构更优化、情境创设结构化、评价依据素养化。项目化学习的持续探究特点使“项目化学习”作业更具有连续性。学生每完成一次作业,都像是在学习历程中“闯过了一关”,是对项目完成或成果形成的推动,更有助于学生知识的结构化和问题解决的综合化。境脉融通的“项目化学习”作业设计,能更好地评估和发展学生的学科核心素养,有利于增强个性化辅导的针对性,体现教、学、评的一致性;同时也有利于学生个性发展,促进良好的师生关系的形成。

【编者按】新课标、新高考、新教材(“三新”)背景下,为帮助高中基础学科教师深化对新高考命题的理解和研究,教学考试杂志社联合北京布局未来教育科技研究院,继续组织开展第三届“跨区域命题&说题”征集活动,为一线教师提供培训、命题、实战机会,促进一线教师的快速成长,反哺一线教研、教学。本届活动通过专家评审的试题及点评计划分两期刊登展示。欢迎更多的教师关注教学考试杂志社组织的活动,杂志社提供更多的一线教学平台服务,愿与更多的教师共同成长、共享成果。