作业是教师对学生日常学习活动的一种重要评价形式。在“新课标、新教材、新高考”的“三新”背景下,发展学生的核心素养是新一轮教学改革的重点。《关于深化教育教学改革全面提高义务教育质量的意见》强调:“统筹调控不同年级、不同学科作业数量和作业时间,促进学生完成好基础性作业,强化实践性作业,探索弹性作业和跨学科作业,不断提高作业设计质量。”《关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见》提出:“要精心设计基础性作业,适当增加探究性、实践性、综合性作业。”实践性作业一词被再次提出,可见其在新一轮课程改革中的重要地位。
一、化学实践性作业的内涵及作用
实践性作业是指学生通过自主实践完成的一种作业形式,是以实践活动为主要形式的作业。化学是一门自然科学,其自身就是通过实验来认识物质世界的变化规律。化学学科实践是科学实践的下位概念,科学实践有助于帮助学生实现科学的深度学习,学生能够真正地从实践中认识、理解和应用科学。对于教师来讲,组织学生参与科学实践,能够真正地促使学生内化学科知识,并在实践过程中理解学科本质、掌握科学方法。
化学实践性作业是学生运用已有的化学知识、实验操作技能和生活经验,借助观察、调查、制作、实验等方法来解决真实情境问题的一种学习实践活动。只有来源于真实情境的实践性作业才能激发学生的学习热情,提高学生的学习兴趣。高中化学教师只有在实际教学中充分融入学科实践活动,才能发展学生的学科素养,培养学生分析问题和解决问题的能力,最终实现学生学科核心素养的深度发展。
二、化学实践性作业现状
笔者通过对高中教师和学生的问卷调查了解到:多数师生认为实践性作业在学科素养培养方面具有重要意义,但是在实际教学过程中很少布置实践性作业,书面作业仍是当前教学的主流。通过进一步访谈发现,教师在实践性作业设计、实施和评价方面存在以下困惑:实践性作业资源不足、家长对实践性作业的认同程度不高、教学时间不够、指导和评价较为困难等。家长对实践性作业误解的消除需要一个过程,实践性作业的素材积累及作业指导和评价需要不断摸索。
三、单元实践性作业的设计
(一)作业的设计流程
高中化学单元实践性作业的设计要注意以下三点:一是作业内容要与学科知识息息相关,所选内容要源于课本,又高于课本;二是周期不宜过长,以2—4周为宜,选择2—4周的完成周期正好与专题的教学时间相契合;三是作业难度要有梯度。实践性作业的设计需要综合考虑学生现阶段的知识水平,结合地方教育资源、学校办学条件、师资水平等诸多因素,设计多层次的实践性作业,以满足不同认知水平学生的需求,让每一个学生都能选到适合自己的实践性作业。单元实践性作业设计与实施包括以下流程:单元作业目标确立、作业研制、作业实施、交流评价四个环节。
作业目标是作业设计的灵魂,没有明确的目标就不能有效落实实践性作业。实践性作业目标的制订应以发展学科核心素养为导向,以《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》为根本依据,对作业学习目标进行规范表述。
作业研制是作业设计的关键环节,包括作业载体的选择和活动规划。在研制单元实践性作业的过程中,载体的选择至关重要,好的作业载体能够激发学生的参与热情,开发学生潜能。载体的选择要因地制宜,结合本地资源,捕捉环境、时事热点、化学史料等素材与学科内容的关联点,挖掘素材的育人价值。活动规划则是实践性作业有效达成的基础。
交流评价是完成实践性作业的最后一环,也是最重要的环节,但是这一关键步骤往往被师生忽视。作业评价的最终目的不是评出作业的好坏,而是提高学生完成作业的积极性,进而完成作业目标。
(二)作业的研制
以专题4 《硫与环境保护》为例,教师可以设计多种类型的单元实践性作业,包括信息收集、语言表达、社会调查、实验探究等类型。
信息收集型作业包括论述科学合理地使用含有硫元素物质的重要性;收集整理生产生活中产生二氧化硫的主要途径,以及减少二氧化硫排放的具体措施;阐述如何治理已酸化的湖泊和土壤等,具体措施有哪些;阐述如何保护暴露在大气中的建筑,使其免受二氧化硫的腐蚀,并给出合理的方案。学生可以通过交流、研讨、查阅资料来完成作业,作业以科技小论文的形式进行展示,作业难度较低。
语言表达型作业设计包括汇报硫酸工业生产演变的历史进程;论证现代社会发展中二氧化硫的“功”与“过”。学生通过查阅和收集资料完成相关信息的获取,成果通过课堂汇报或者小组辩论的形式进行展示,作业难度适中。
社会调查型作业可以安排学生调查硫及其化合物在日常生活中的应用调查;本地市场中二氧化硫的超标情况;空气污染及污染来源,查阅资料,给出处理方案,做出决策等,可以通过制作微视频来进行交流展示,作业难度适中。
实验探究型作业包括测定本地空气中二氧化硫等污染物的含量;通过实验探究不同价态含硫元素物质之间的相互转化。作业成果为学生的实验报告,作业难度较大。
本专题的单元实践性作业形式多样,内容紧扣专题学科知识与社会生产生活的联系,学生可以根据自己的学习能力及兴趣,在四种类型的实践性作业中选取1或2个,具有一定的难度梯度,完成周期为两周,时间安排较为合理。
(三)作业有效开展
实践性作业具有实践性、综合性、过程性、合作性等特点,学生可以独立完成,也可以组建学习小组,学习小组以2到3人为宜,每一个学生都能参与实践活动。对于社会调查型或实验探究型的实践性作业,作业难度较大,一般需要组建合作小组来共同完成,小组长应事先做好作业的方案设计及任务分工,并在规定时间内交付教师审阅,教师对方案提出具体的修改意见,学生修改方案,确定方案可行后,方可付诸行动。
作业方案的制订是开展实践活动的关键步骤。教师要指导学生明确作业完成步骤,包括以下几个部分:了解研究对象、制订实践方案、开展实践活动、查阅文献、制订实验方案、开展实验验证、反思与评价等。此外,小组长要对作业任务进行合理分工,对时间的安排、活动的开展等进行具体规划。为了保证实践活动有序开展,教师应对学生的方案提出具体建议。
实践活动的开展过程是应用化学知识解决问题、发挥化学实践性作业育人价值的具体体现。活动的有序开展也是培养小组成员的组织能力、沟通能力、分析能力及问题解决能力的过程。在实践活动中,教师要针对各小组的需求和存在的问题给予指导,并对调查方法、访谈方式、文献检索等实践技能进行相应的指导。
在实践性作业的实施过程中,教师可以设计详细的记录表,通过检查学生的记录情况监测学生作业完成过程,以“调查本地市场中二氧化硫的超标情况”为例(如表1所示)。
通过社会调查,学生发现本地菜市场中的多种蔬菜确实存在二氧化硫超标问题。学生抽取干黄花菜、鲜笋、蜜饯、金针菇等实验样品,检测四种样品中二氧化硫的含量,并进行比较;为了寻找简便的方法检查样品中二氧化硫的含量,学生上网查阅文献,了解到“亚硫酸盐(二氧化硫)检测管”能够简便地检测样品中二氧化硫的含量;学生自行网购检测管,并动手实践,实验结果显示鲜笋和干黄花菜两种食品中二氧化硫的残留较多;学生根据已有的化学知识,即二氧化硫的水溶性及二氧化硫的漂白原理(二氧化硫与被漂浮物发生化学反应,生成一种不稳定的无色化合物,这种无色化合物随后会分解),提出可以通过清洗、加热等方法去除食品中的部分二氧化硫,也有学生提出问题的根源在于把控二氧化硫在食品中的使用。
实践活动过程可以制作成微视频。学习小组将整个实践过程拍摄记录下来,经过剪辑,制作成3—5分钟的微视频作品。微视频的制作过程既考查了学生的化学知识,也提高了学生的动手能力。另外,一个优秀的微视频往往需要制作者有较好的审美水平。实践性作业以微视频的形式展示既符合时代要求,也是培养学生德智体美劳等品质的有效手段,家庭小实验等生动有趣的实践性作业也可以以微视频的形式进行展示。此外,优秀的微视频作品可以成为课堂的教学资源,这对激发学生学习热情、提高学生的学习兴趣起到良好的作用。
(四)作业的评价策略
实践性作业成果的评价与交流是完成单元实践性作业的一个重要环节。化学实践性作业的评价更应关注学生的实践活动和探究过程。在以上的实践性活动中,除了微视频之外,其他成果形式,如实验报告、调查报告和科技小论文等篇幅较大,教师精力有限,很难做到全批全改,在抽样批改的同时可以指导学生互批互改。作业的评价维度包括以下五个方面:信息获取、计划制订、成果呈现、反思改进、综合表现。实践性作业量化评价表如表2所示,综合评价总分20分,按照一定比例分为优秀(17分及以上,占比15%)、良好(15分以上,占比25%)、一般(12分及以上,占比40%)、合格(8分及以上,占比20%)四个等级。学生可以推荐优秀作品进行成果展示,教师根据评价结果进行最终点评。
四、高中化学实践性作业的应用思考
(一)以课程标准为导向
作业的设计要以新课标为导向,以教材内容和学情为依据,以培养学生学科核心素养为最终目标。高中化学核心素养的五个方面是相辅相成、有机统一的。在制订学习目标时,教师要从育人的角度出发,尽可能涵盖素养的多个方面,关注学生的正确价值观、必备品格和关键能力的培养。
(二)注意分层作业
与传统的书面作业一样,实践性作业同样要关注作业的分层,最大限度地关注每一位学生的发展,具有一定的梯度,让不同层次的学生都能找到适合自己的作业。教师要鼓励学生挑战不同难度的实践性作业。
(三)重视成果评价
实践性作业要体现成果形式、评价标准、方式多样化。相较于结果评价,实践性作业更关注学生的实践探究过程,教师要加强实践的操作过程、方案的设计、实验报告等方面的评价。
五、结语
综上所述,作业的多样化设计有利于提高作业效率,提升学生的综合素养。实践性作业紧扣真实问题,将化学知识与实际生产生活紧密联系起来,理论与实践有机结合,为学生创造了更多接触社会的机会。在实践活动中,学生不仅领略了化学学科独特的魅力,领悟了化学知识的真谛,同时培养了创新精神和实践能力,促进了学科素养的深度发展。单元实践性作业是教师巩固课堂教学和提高教学质量重要的教学手段,是教师引导学生掌握化学知识的重要方法,也是培养学生运用化学知识解决生活实际问题的有效途径。在传统作业占主导地位的当代教育下,如何让学生真正了解化学学科的内涵,感受化学的独特魅力,实践性作业的设计势在必行。
注:本文系福建省教育科学“十四五”规划2022年度常规课题“基于‘五育’融合的中学化学实践性作业的设计、实践与评价方法研究”(课题编号:FJJKZX22-221)阶段性研究成果。