程波

摘要： 化學(xué)學(xué)科能力構(gòu)成及其表現(xiàn)的理論模型建立了學(xué)科核心知識與學(xué)科能力素養(yǎng)之間的實(shí)質(zhì)性聯(lián)系，整合了能力素養(yǎng)的內(nèi)涵本質(zhì)和外在表現(xiàn)，為習(xí)題教學(xué)提供了評價(jià)依據(jù)。以該理論模型為依托，探討基于學(xué)生化學(xué)學(xué)科能力培養(yǎng)的習(xí)題評價(jià)的一般方法，結(jié)合具體實(shí)例，從習(xí)題目標(biāo)、情境素材、問題任務(wù)和學(xué)科思維等四個維度進(jìn)行評價(jià)。

關(guān)鍵詞： 化學(xué)學(xué)科能力; 核心素養(yǎng); 習(xí)題評價(jià); 理論模型

文章編號： 10056629（2019）10007305中圖分類號： G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識碼： B

2010年頒布的《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010～2020年）》中指出，基礎(chǔ)教育階段要著力培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。2017年教育部頒布了《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》提出： 學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力[1]。由此可見，基于學(xué)習(xí)、實(shí)踐和創(chuàng)新的學(xué)科能力培養(yǎng)，既是學(xué)生形成關(guān)鍵能力的要求，也是學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的目標(biāo)。北京師范大學(xué)王磊教授等通過對中小學(xué)學(xué)科能力表現(xiàn)的研究，構(gòu)建了基于學(xué)習(xí)理解、應(yīng)用實(shí)踐和遷移創(chuàng)新導(dǎo)向的學(xué)科能力活動表現(xiàn)、內(nèi)涵構(gòu)成及其發(fā)展水平的多維整合模型[2]（見圖1）。

該模型建立了學(xué)科核心知識與學(xué)科能力素養(yǎng)之間的實(shí)質(zhì)性聯(lián)系，整合了能力素養(yǎng)的內(nèi)涵本質(zhì)和外在表現(xiàn)。將此模型中學(xué)科能力活動及表現(xiàn)應(yīng)用于課堂習(xí)題評價(jià)中，能提高習(xí)題評價(jià)的全面性和科學(xué)性，同時利于學(xué)生在知識學(xué)習(xí)中潛移默化地提升學(xué)科能力，發(fā)展核心素養(yǎng)。本文將學(xué)科能力活動及表現(xiàn)從問題情境、評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等角度進(jìn)一步細(xì)化，并結(jié)合具體實(shí)例，探討習(xí)題評價(jià)的一般方法和具體內(nèi)容。

1 基于學(xué)生化學(xué)學(xué)科能力培養(yǎng)的習(xí)題評價(jià)方法

由圖1可知，學(xué)生學(xué)科能力活動及表現(xiàn)水平從A1～C3逐漸提高，其中A類學(xué)習(xí)理解屬于知識意義建構(gòu)，包括認(rèn)識角度的建立和知識經(jīng)驗(yàn)結(jié)構(gòu)化，具體表現(xiàn)為： 通過化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)，能記住典型物質(zhì)的重要性質(zhì)、重要規(guī)律和典型原型，能基于數(shù)據(jù)、現(xiàn)象等實(shí)驗(yàn)事實(shí)概括物質(zhì)性質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)規(guī)律，能建立核心概念及其相關(guān)概念之間的關(guān)聯(lián)，能運(yùn)用元素觀、轉(zhuǎn)化觀、微粒觀、平衡觀、系統(tǒng)觀等認(rèn)識物質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)的能力;B類應(yīng)用實(shí)踐屬于知識功能化，包括認(rèn)識思路的形成和知識經(jīng)驗(yàn)程序化，具體表現(xiàn)為： 在學(xué)習(xí)活動中，能運(yùn)用核心知識、基于某一認(rèn)識角度分析、解釋實(shí)驗(yàn)室、生產(chǎn)、生活實(shí)際中的問題，能設(shè)計(jì)簡單實(shí)驗(yàn)研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和轉(zhuǎn)化，在問題解決的過程中，內(nèi)化認(rèn)識角度、形成并完善認(rèn)識思路，實(shí)現(xiàn)對化學(xué)知識的系統(tǒng)化認(rèn)識;C類遷移創(chuàng)新屬于知識素養(yǎng)化，包括認(rèn)識方式自主化和知識經(jīng)驗(yàn)系統(tǒng)化，具體表現(xiàn)為： 在化學(xué)學(xué)習(xí)的某一特定領(lǐng)域的問題解決活動中，能運(yùn)用核心知識、基于多個認(rèn)識角度分析、解釋實(shí)驗(yàn)室、生產(chǎn)、生活實(shí)際中的問題，能夠進(jìn)行遠(yuǎn)遷移、發(fā)現(xiàn)新知識，進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計(jì)解決實(shí)驗(yàn)室、生產(chǎn)、生活中的問題，創(chuàng)造性地應(yīng)用活動程序經(jīng)驗(yàn)來設(shè)計(jì)新穎方案或分析得出結(jié)論[3]。

基于以上認(rèn)識，在習(xí)題評價(jià)時，我們可根據(jù)問題情境和具體知識，建立起具體習(xí)題考查的知識內(nèi)涵和能力水平的一一對應(yīng)關(guān)系，如圖2所示。例如“A1辨識記憶”是最低階的能力水平，屬于熟悉原型（即知道教材中的定義、基本概念、說法等）層次，學(xué)生不需進(jìn)行知識的概括和關(guān)聯(lián)，只需機(jī)械式的了解、知道就能達(dá)到要求?！癇3簡單設(shè)計(jì)”屬于給定角度的設(shè)計(jì)，雖然能讓學(xué)生體會到設(shè)計(jì)的方法和程序，但思維深度較淺，方向性較強(qiáng)、創(chuàng)新性不足。“C1復(fù)雜推理”需要學(xué)生具有一定的知識積累和學(xué)科素養(yǎng)后，自主運(yùn)用知識進(jìn)行推理，推理過程中涉及到知識的遷移和一定的創(chuàng)新性。“C3創(chuàng)新思維”是最高階的能力水平，需要學(xué)生多角度分析、綜合、拓展等，通過訓(xùn)練可培養(yǎng)其較高的思維品質(zhì)和創(chuàng)新精神。當(dāng)然一道習(xí)題尤其是綜合性習(xí)題，考查的能力水平也不是彼此孤立的，而是具有一定的聯(lián)系，各有側(cè)重，相輔相成[4]。

2 典型習(xí)題示例

典例： 某同學(xué)欲用密度為1.84g·mL-1、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸配制250mL 0.5mol·L-1的稀硫酸，請你幫助他完成這一任務(wù)。

（1） 計(jì)算并填寫下表：

3 典例分析

一般來說，習(xí)題評價(jià)應(yīng)包括習(xí)題目標(biāo)、情境素材、問題任務(wù)、學(xué)科思維等四個評價(jià)維度，其中情境素材、問題任務(wù)側(cè)重于學(xué)科能力水平分析，習(xí)題目標(biāo)、學(xué)科思維側(cè)重從核心素養(yǎng)角度進(jìn)行評價(jià)，具體評價(jià)要求和問題任務(wù)如圖3、圖4所示。

3.1 習(xí)題目標(biāo)

本題以實(shí)驗(yàn)為依托，加深學(xué)生對“用濃溶液配制一定物質(zhì)的量濃度的稀溶液”的認(rèn)識和理解，了解配制過程中應(yīng)注意的問題以及容量瓶的使用，學(xué)會對配制過程中的誤差進(jìn)行分析。通過習(xí)題練習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的態(tài)度和分析計(jì)算推理獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)論、處理實(shí)驗(yàn)事故、依據(jù)證據(jù)分析解決實(shí)際問題的科學(xué)探究能力，發(fā)展他們“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”的核心素養(yǎng)。

具體練習(xí)目標(biāo)： 要求學(xué)生達(dá)到“了解容量瓶和量筒的使用方法及注意事項(xiàng);理解物質(zhì)的量濃度的概念;會運(yùn)用物質(zhì)的量濃度概念進(jìn)行簡單計(jì)算;學(xué)會配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的方法和技能;掌握配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的誤差分析方法”等學(xué)業(yè)要求，提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析和思維能力，培養(yǎng)他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和求真務(wù)實(shí)的作風(fēng)。

3.2 情境素材

本練習(xí)以“用密度為1.84g·mL-1、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸配制250mL 0.5mol·L-1的稀硫酸”為載體，創(chuàng)設(shè)了有綜合計(jì)算、有實(shí)驗(yàn)操作、有分析推理的練習(xí)情境。該情境對于學(xué)生來說既熟悉但又陌生，具有一定的難度，需要學(xué)生結(jié)合信息，能自主調(diào)用一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制所涉及到的計(jì)算方法、操作規(guī)程及理由、誤差分析及實(shí)驗(yàn)事故處理等相關(guān)知識解決問題。

3.3 問題任務(wù)

參照化學(xué)學(xué)科能力構(gòu)成及其表現(xiàn)的理論模型，針對本題考查內(nèi)容設(shè)計(jì)問題任務(wù)結(jié)構(gòu)，如圖4所示。

第（1）題屬于辨識記憶水平的考查。主要是考查有關(guān)溶液稀釋（或濃縮）的計(jì)算方法及量筒、容量瓶的使用。在解決本小題時，不僅要考慮稀釋定律——溶液稀釋（或濃縮）前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量保持不變，還要考慮量筒的量程與精確度、數(shù)據(jù)取舍及容量瓶的規(guī)格等問題，即不僅有化學(xué)計(jì)算的定量概念，還要有解決實(shí)際問題的視角和能力。

第（2）題屬于簡單設(shè)計(jì)水平的考查。主要是考查“用密度為1.84g·mL-1、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸配制250mL 0.5mol·L-1的稀硫酸”的實(shí)驗(yàn)操作方法和技能，進(jìn)一步提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析及設(shè)計(jì)能力。

第（3）題屬于復(fù)雜推理水平的考查。主要考查學(xué)生對“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的操作規(guī)程”的理解，提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析和思維能力，培養(yǎng)他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和求真務(wù)實(shí)的作風(fēng)。

第（4）題屬于復(fù)雜推理水平的考查。主要考查配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的誤差分析方法，提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析和思維能力，培養(yǎng)他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和求真務(wù)實(shí)的作風(fēng)。

第（5）題屬于創(chuàng)新思維水平的考查。主要考查學(xué)生對實(shí)驗(yàn)事故處理能力，提升他們解決實(shí)際問題的科學(xué)探究能力，培養(yǎng)他們的責(zé)任意識和科學(xué)態(tài)度。

3.4 學(xué)科思維

第（1）題： 學(xué)生首先需要熟悉稀釋定律： 溶液稀釋（或濃縮）前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量保持不變，其次還要考慮單位換算、量筒的量程與精確度、數(shù)據(jù)取舍及容量瓶的規(guī)格問題，然后根據(jù)公式計(jì)算濃硫酸的物質(zhì)的量濃度為18.4mol·L-1，最后設(shè)所需濃硫酸的體積為V，根據(jù)稀釋定律，稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變，所以V×18.4mol·L-1=250mL×0.5mol·L-1，解得V=6.8mL;因配制250mL 0.5mol·L-1的稀硫酸，故需要250mL容量瓶。

第（2）題： 學(xué)生首先需要思考配制步驟有量取、稀釋、移液、洗滌、定容、搖勻等操作;然后按順序把字母序號填在指定位置： BCAFED。

第（3）題： 首先需要結(jié)合物質(zhì)的量濃度定義式，深刻理解“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的操作規(guī)程”，懂得將洗滌液全部注入容量瓶中的目的是保證溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)移到容量瓶內(nèi);溶液注入容量瓶前須恢復(fù)至室溫的原因是濃硫酸稀釋時會放熱，應(yīng)恢復(fù)室溫;不冷卻即轉(zhuǎn)移定容會導(dǎo)致所配溶液的體積偏小，所配溶液濃度偏大。

第（4）題： 學(xué)生首先需要明確誤差產(chǎn)生的原因，然后根據(jù)c=n/V再判斷，具體分析如下：

① 沒有進(jìn)行A操作，燒杯和玻璃棒上都有殘留的溶質(zhì)，沒有洗滌燒杯和玻璃棒，會導(dǎo)致溶質(zhì)的物質(zhì)的量減少，配制的溶液濃度偏低。

② 加蒸餾水時不慎超過了容量瓶瓶頸上的刻度線，溶液體積偏大，所配溶液濃度偏低。

③ 定容時俯視讀數(shù)，加入的蒸餾水體積偏小，配制的溶液體積偏小，溶液的濃度偏高，如圖5所示。

第（5）題： 首先要了解實(shí)驗(yàn)過程中錯誤操作對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。如②加蒸餾水時不慎超過了容量瓶瓶頸上的刻度線，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏低且無法修補(bǔ)，則需洗凈容量瓶后重新配制。

4 幾點(diǎn)思考

（1） 利用化學(xué)學(xué)科能力構(gòu)成及其表現(xiàn)的理論模型對習(xí)題進(jìn)行評價(jià)，使評價(jià)的角度和內(nèi)容實(shí)現(xiàn)了從過去單純的知識點(diǎn)分析到學(xué)科能力分析的轉(zhuǎn)變，宏觀上更加符合課程改革的發(fā)展要求和實(shí)施方向，微觀上更方便應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐中。

（2） 具體評價(jià)時根據(jù)習(xí)題的目標(biāo)、情境、任務(wù)等找準(zhǔn)對應(yīng)學(xué)科能力表現(xiàn)進(jìn)行分析，揭示習(xí)題中蘊(yùn)含的能力要求和素養(yǎng)發(fā)展，從能力和素養(yǎng)的角度考量習(xí)題的立意和訓(xùn)練目標(biāo)，使評價(jià)更具針對性和精準(zhǔn)性，提高習(xí)題評價(jià)質(zhì)量，發(fā)展學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)。

（3） 對不同類型的習(xí)題進(jìn)行分析時應(yīng)有不同的側(cè)重點(diǎn)，如無機(jī)物主題的學(xué)科能力水平要從物質(zhì)（元素）的組成到性質(zhì)（轉(zhuǎn)化）再到保存、使用、檢驗(yàn)、鑒定、分離、制備等視角分析;化學(xué)反應(yīng)原理主題主要從知識經(jīng)驗(yàn)（能量轉(zhuǎn)化、化學(xué)反應(yīng)規(guī)律、電解質(zhì)溶液等）到反應(yīng)的規(guī)律探索、模型建構(gòu)、設(shè)計(jì)調(diào)控等視角分析。

（4） 教師對習(xí)題進(jìn)行科學(xué)評價(jià)、系統(tǒng)分析，可以進(jìn)一步明確習(xí)題的立意、考查方向等與學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的一致性問題，為選題、命題等提供質(zhì)量保障。同時，科學(xué)、系統(tǒng)地評價(jià)習(xí)題對教師的課堂教學(xué)也有引領(lǐng)和反駁功能。

學(xué)科能力是學(xué)科核心素養(yǎng)的核心，是學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的重要組成部分，是學(xué)科課程教學(xué)實(shí)現(xiàn)立德樹人教育目標(biāo)的基本要求和必要途徑[5]?；趯W(xué)科能力培養(yǎng)的習(xí)題評價(jià)能夠描述學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中的學(xué)習(xí)理解、應(yīng)用實(shí)踐和遷移創(chuàng)新能力的表現(xiàn)水平，有利于實(shí)現(xiàn)學(xué)科核心素養(yǎng)的融合培養(yǎng)，為“教、學(xué)、評”一體化研究奠定基礎(chǔ)。

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