汪雪

摘要： 圍繞“原電池”中的三種模型（單液、雙液和離子交換膜原電池模型），在多個問題情境的探究中，設(shè)計基于“教、學(xué)、評”一致性的教學(xué)。引導(dǎo)學(xué)生分析各種原電池模型的工作原理和優(yōu)缺點，培養(yǎng)學(xué)生用辯證的批判性和發(fā)展的眼光看待科學(xué)的發(fā)展，注重學(xué)生的學(xué)習(xí)評價，落實學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞： 核心素養(yǎng)； “教、學(xué)、評”一致性； 原電池

文章編號： 1005-6629（2022）11-0061-05

中圖分類號： G633.8

文獻標識碼： B

《普通高中化學(xué)課程標準（2017年版》（簡稱“標準”，下同）倡導(dǎo)“教、學(xué)、評”一體化，注重教學(xué)目標與評價目標、學(xué)習(xí)任務(wù)和評價任務(wù)、學(xué)習(xí)方式與評價方式的整體性、一致性設(shè)計，充分發(fā)揮化學(xué)日常學(xué)習(xí)評價的診斷與發(fā)展功能［1］，對落實學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培育有著非常重要且深遠的意義。

如果將“教、學(xué)、評”一體化視為手段，那么其本質(zhì)就是追求“教、學(xué)、評”與教學(xué)目標的一致性?；谡n程標準的教育改革中各個要素之間的一致性對于提高教育質(zhì)量和追求教育公平至關(guān)重要［2］，因而在核心素養(yǎng)視域下“教、學(xué)、評”一致性的教學(xué)實踐中，教師應(yīng)著力關(guān)注和引導(dǎo)學(xué)生達成化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)目標，進而引發(fā)學(xué)生產(chǎn)生相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)，并讓教學(xué)評價始終貫穿在課堂中。通過評價了解學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量和化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)水平，進一步促進教師改善教學(xué)過程，確保每一個學(xué)生都能完成相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)，落實核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

1 核心概念界定

1.1 教學(xué)評價

李秉德提出“教學(xué)評價就是搜集信息的過程，通過分析學(xué)生的行為變化從而得到信息”［3］。施良方提出“教學(xué)評價要參照教學(xué)目標進行，采用科學(xué)有效的技術(shù)手段收集大量的教學(xué)資料和信息，利用計算機技術(shù)對數(shù)據(jù)進行分析，能夠得到比較準確的價值判斷，能夠幫助學(xué)生完善自我，能夠促進教學(xué)質(zhì)量的提高”［4］。鑒于以上啟示，本文所要研究的中學(xué)化學(xué)教學(xué)評價就是依據(jù)標準的要求，針對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程及學(xué)習(xí)效果進行資料的收集和整理，從而判斷學(xué)生是否達成了課程標準中所提出的教學(xué)目標。

1.2 “教、學(xué)、評”一致性

美國的教育心理學(xué)家科恩通過研究提出“美國學(xué)校教育的平庸，更多的是由于教師的教學(xué)目標、教學(xué)實踐以及教學(xué)評價三者之間的不一致”［5］。崔允漷、雷浩將“教、學(xué)、評”一致性定義為“在整個課堂教學(xué)系統(tǒng)中教師的教、學(xué)生的學(xué)和對學(xué)生學(xué)習(xí)的評價三個因素的協(xié)調(diào)配合的程度，它們兩兩之間存在著一致性的關(guān)系，然后組合成一個整體，構(gòu)成‘教、學(xué)、評一致性的所有涵義”［6］。“教、學(xué)、評”三者之間不是獨立的、單向的，而是要緊密圍繞化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，做到互通和互動，協(xié)調(diào)促進教學(xué)過程中素養(yǎng)目標達成一致（如圖1所示）?；诤诵乃仞B(yǎng)視域下的“教、學(xué)、評”一致性的教學(xué)設(shè)計，應(yīng)該以落實化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為核心，充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，以評價任務(wù)為抓手，動態(tài)監(jiān)測學(xué)生的學(xué)習(xí)目標素養(yǎng)的達成情況，為有效的教和學(xué)提供依據(jù)，進而促進教學(xué)目標的達成，提高課堂教學(xué)的有效性。

2 基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)要求確定“原電池”的“教、學(xué)、評”目標

參考標準對“原電池”主題內(nèi)容中的要求，確定“原電池”的教學(xué)目標是：初步形成對雙液原電池的模型認知，掌握雙液原電池的工作原理，通過探究實驗培養(yǎng)學(xué)生利用實驗數(shù)據(jù)和實驗現(xiàn)象等證據(jù)推理實驗原理的能力；在原電池模型的不斷改進的探究過程中，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維、變化觀念和創(chuàng)新意識；在探尋原電池的發(fā)展歷程中，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和社會責(zé)任。學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)與教學(xué)目標相一致，為了在教學(xué)活動中能夠?qū)崟r有效地監(jiān)測教學(xué)目標的達成情況，設(shè)計了相對應(yīng)的評價目標，以保障教學(xué)目標、學(xué)習(xí)任務(wù)和評價目標的一致性。具體內(nèi)容見表1。

3 核心素養(yǎng)視域下“教、學(xué)、評”一致性的“原電池”教學(xué)

“教、學(xué)、評”一致性要求教學(xué)設(shè)計應(yīng)該統(tǒng)籌兼顧整個課堂教學(xué)系統(tǒng)中教師的教、學(xué)生的學(xué)和對學(xué)生學(xué)習(xí)的評價三個要素。本節(jié)課通過搭建原電池實驗裝置以及

數(shù)字化實驗，讓學(xué)生了解銅鋅原電池的缺陷，進而探究單液原電池的改進方法，初步構(gòu)建雙液原電池的裝置模型，掌握雙液原電池的工作原理，分析其能夠提供穩(wěn)定電流的原因，理解鹽橋的作用；通過實驗探究雙液原電池的工作電流狀況，進而提出離子交換膜電池，從而完善學(xué)生對原電池三種裝置的整體認識?！敖獭W(xué)、評”一致性的教學(xué)設(shè)計，應(yīng)該充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，以評價任務(wù)為核心，設(shè)置與教學(xué)活動相對應(yīng)的評價線，實時監(jiān)測學(xué)生目標的達成情況，并不斷進行反饋和評價，為有效的教和學(xué)提供依據(jù)，促進學(xué)生核心素養(yǎng)的提升。

3.1 教學(xué)流程

活動一：情境導(dǎo)入，每個學(xué)生桌上有一個電子音樂賀卡，但是沒有電池，如何讓電子賀卡響起來？

［學(xué)生活動］學(xué)生根據(jù)所給的實驗藥品，搭建原電池實驗裝置，將電子音樂賀卡與銅鋅原電池連接成回路，讓電子音樂卡正常工作。

設(shè)計意圖：利用真實問題情境導(dǎo)入新課，將所學(xué)的知識應(yīng)用于解決實際問題，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力和學(xué)科遷移能力。

［評價方式］觀察學(xué)生搭建原電池的過程，診斷學(xué)生對原電池“模型認知”水平以及知識的運用與遷移水平。

評價意圖：通過小組交流搭建原電池實驗裝置的過程，完善學(xué)生對原電池基本模型的認知。

［活動評價］學(xué)生分小組自己動手搭建原電池裝置，讓電子音樂賀卡響起來，將所學(xué)知識運用于實際生活中。通過小組交流和評價，“以評促學(xué)”，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣十分濃厚。

活動二：提出問題：銅鋅原電池能否向電子音樂卡持續(xù)不斷地提供電能？利用電流傳感器和溫度傳感器探究銅鋅原電池的工作效率，并根據(jù)結(jié)果分析原因。

［學(xué)生活動］學(xué)生利用手持技術(shù)分組進行探究實驗，觀察實驗現(xiàn)象，根據(jù)實驗現(xiàn)象分析原因。

設(shè)計意圖：根據(jù)實驗結(jié)果，學(xué)生發(fā)現(xiàn)電子音樂卡的音量越來越小，銅鋅原電池不能提供長久的穩(wěn)定的電能。分析其原因，認為金屬鋅上面有“斑點”，即金屬鋅和CuSO4直接接觸，會直接發(fā)生置換反應(yīng)而放熱，同時部分Cu2+直接在鋅棒上生成Cu覆蓋在鋅棒上，會阻礙原電池進一步放電，使電流不斷變小。培養(yǎng)學(xué)生“證據(jù)推理”“微觀探析”的能力和批判性思維。

［評價方式］通過實驗探究、學(xué)生小組討論和交流等方式，了解銅鋅單液原電池不能提供穩(wěn)定電流的原因，從而診斷學(xué)生的批判性思維水平、“證據(jù)推理”水平和“微觀探析”水平。

評價意圖：通過小組自評、互評和教師評價等方式，了解銅鋅單液原電池的優(yōu)缺點，初步學(xué)會用辯證的思維方法看待事物，同時也學(xué)會從宏觀現(xiàn)象、微觀和能量等多個維度分析問題。

［活動評價］通過數(shù)字傳感器實驗，學(xué)生直觀地感受到了銅鋅原電池中的能量損耗，大多數(shù)學(xué)生能夠根據(jù)電流和溫度曲線對單液原電池的局限性進行評價，進而思考如何避免反應(yīng)物直接接觸而引起的能量損耗。通過小組自評、互評和教師評價，師生共同聚焦于單液原電池的優(yōu)缺點，使學(xué)生更加清晰地認識到單液原電池的局限性，他們的批判性思維和辯證看待事物的能力得到了提升，提高了教學(xué)的有效性。

活動三：提出問題：應(yīng)該如何改進銅鋅原電池裝置讓其能夠產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定的電流？試畫出基本的模型圖，并搭建實驗裝置。

［學(xué)生活動］畫出簡單的雙液原電池的模型，嘗試搭建實驗裝置。思路形成過程如圖2所示。

設(shè)計意圖：學(xué)生先初步思考能夠提供穩(wěn)定電流的化學(xué)電源的基本模型，學(xué)生比較容易想到的應(yīng)該是將鋅和電解液分開。然后在小組討論和教師引導(dǎo)下，了解如何利用鹽橋形成雙液原電池的基本模型（具體思路過程如圖2所示），學(xué)會搭建雙液原電池的裝置，將所學(xué)的化學(xué)知識和設(shè)想的模型之間進行關(guān)聯(lián)和匹配，構(gòu)建證據(jù)和模型之間的邏輯關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生模型建構(gòu)能力和科學(xué)探究能力，同時促進學(xué)生高階思維能力的發(fā)展。

［評價方式］通過小組討論以及對雙液原電池的建模過程，診斷學(xué)生的“科學(xué)探究”與“創(chuàng)新意識”水平，以及高階思維能力的水平。

評價意圖：對學(xué)生提出的探究方案進行小組互評和教師點評，進而優(yōu)化小組方案，初步得出雙液原電池的基本模型，同時也加強培養(yǎng)學(xué)生的“創(chuàng)新意識”和“科學(xué)探究”精神。

［活動評價］通過對單液原電池的分析，學(xué)生基本形成了一個思路即如果原電池要產(chǎn)生穩(wěn)定的電流必須要將兩種反應(yīng)物分開，避免接觸時產(chǎn)生的能量損耗。但是分開之后如何構(gòu)成閉合回路很多學(xué)生覺得有些困難，這時通過對探究方案的小組互評，使學(xué)生的思維過程顯性化，讓教師更加清晰地了解學(xué)生的角度和思路，并進行針對性的教師點評，最終師生共同得出：圖2（1）中無法構(gòu)成閉合回路的原因是缺乏離子導(dǎo)體，進而引出鹽橋的概念和作用［圖2（2）］。這一過程不僅體現(xiàn)了“教、學(xué)、評”的一致性，更通過實時的教學(xué)評價，促進了學(xué)生的深度思考，培養(yǎng)了學(xué)生的高階思維能力。

活動四：通過小組分析雙液原電池各部分的作用，理解雙液原電池的工作原理，然后觀看Cu-Zn雙液原電池工作原理的動畫視頻，分析其能夠提供穩(wěn)定電流的原因，同時請學(xué)生思考：原電池中的電極反應(yīng)物一定是電極材料與電解質(zhì)溶液嗎？

［學(xué)生活動］回顧搭建的雙液原電池模型，思考雙液原電池的工作原理。

設(shè)計意圖：通過對雙液原電池學(xué)習(xí)內(nèi)容和探究思路的整理和歸納，引導(dǎo)學(xué)生進一步構(gòu)建更加具象化的雙液原電池模型，鞏固學(xué)生對雙液原電池模型的理解，強化學(xué)生“微觀探析”和“模型認知”的能力；通過動畫視頻展示雙液原電池的工作原理，促使學(xué)生更加直觀地了解雙液原電池的工作原理，理解鹽橋的作用；通過思考雙液原電池的電極反應(yīng)特點，引導(dǎo)學(xué)生認識自己以往對原電池認知的局限性，認識原電池產(chǎn)生電流最本質(zhì)的原因是兩個電極之間存在著電勢差，培養(yǎng)學(xué)生對原電池理解的高階思維能力。

［評價方式］通過小組對雙液原電池工作原理的分析過程，診斷學(xué)生的“模型認知”和“微觀探析”水平。

評價意圖：通過小組討論交流雙液原電池的工作原理，發(fā)展學(xué)生對原電池的認識進階，提升學(xué)生探究雙液原電池工作原理的能力。

［活動評價］在教學(xué)過程中，學(xué)生基本上都能理解鹽橋的作用，但對于電流產(chǎn)生的本質(zhì)仍有質(zhì)疑，很多學(xué)生受單液原電池模型的干擾，認為電子轉(zhuǎn)移必須先要有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)發(fā)生，而對于電勢差這個概念相對來說比較陌生，也比較抽象。教師基于課堂中發(fā)現(xiàn)的這一問題，及時調(diào)整教學(xué)策略，促進師生之間形成更加良好的互動，提升教學(xué)有效性；學(xué)生通過生生評價和教師評價，認識到自己在學(xué)習(xí)中存在的不足，并據(jù)此進行自我調(diào)整，提升了學(xué)習(xí)效率，實現(xiàn)了“以評促學(xué)”。

活動五：利用手持技術(shù)分析雙液原電池的電流狀況，了解雙液原電池的優(yōu)缺點，了解離子交換膜電池的模型（如圖3所示）和工作原理；通過課前作業(yè)，學(xué)生分小組討論交流電池的發(fā)展狀況。

【學(xué)生活動】：（1）利用手持技術(shù)實驗探究雙液原電池的電流情況，觀察并分析實驗現(xiàn)象。（2）小組討論如何改進雙液原電池？（3）分析離子交換膜電池的工作原理。（4）小組討論交流目前原電池的發(fā)展狀況。

設(shè)計意圖：學(xué)生通過上述實驗活動初步了解了雙液原電池的工作電流情況，進一步培養(yǎng)了學(xué)生辯證的科學(xué)思維。通過分析原因，初步得出雙液原電池工作電流較小的原因：鹽橋太長而截面積不夠大，導(dǎo)致電阻太大等，促使學(xué)生通過跨學(xué)科知識更加正確全面地認識雙液原電池，培養(yǎng)學(xué)生勤于思考，敢于質(zhì)疑的“科學(xué)態(tài)度”。通過探究離子交換膜電池的模型，促使學(xué)生進行深度思考，再通過了解科學(xué)家們利用離子交換膜代替鹽橋，成功解決了雙液原電池電流小的問題。了解離子交換膜的作用：分區(qū)但又允許離子通過，進一步培養(yǎng)學(xué)生高階思維的能力。通過小組討論交流原電池的發(fā)展歷程和狀況，讓學(xué)生了解科學(xué)并不是一成不變的，而是在不斷發(fā)展和進步的，培養(yǎng)學(xué)生的變化觀念和社會責(zé)任感。

［評價方式］通過小組討論與分析雙液原電池工作電流較小的過程，診斷學(xué)生的跨學(xué)科知識水平和“微觀探析”水平，以及對學(xué)科知識的深度思考的能力水平；通過建構(gòu)離子交換膜原電池模型的過程，診斷學(xué)生高階思維能力水平；通過小組討論交流原電池的發(fā)展歷程與狀況，診斷學(xué)生的變化觀念和社會責(zé)任感。

評價意圖：通過小組評價雙液原電池的優(yōu)缺點，進一步培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的質(zhì)疑態(tài)度和批判性精神，促進學(xué)生深度思考的發(fā)生；通過小組的互評作業(yè)，促進學(xué)生全面認知原電池的發(fā)展歷程和重要作用。

［活動評價］通過實驗活動探究了雙液原電池的優(yōu)缺點，學(xué)生能比較好地了解了離子交換膜電池出現(xiàn)的意義，同時也進一步培養(yǎng)了學(xué)生的批判性精神，落實了“教、學(xué)、評”的一致性。教學(xué)過程中，學(xué)生對離子交換膜電池這一新知識點的出現(xiàn)產(chǎn)生了巨大的好奇心，他們主動地分析其工作原理，評價其優(yōu)越性，真正做到了“以教促評”和“以學(xué)促教”。小組討論展示了目前原電池的發(fā)展歷程和應(yīng)用，讓學(xué)生更加深刻地領(lǐng)悟到化學(xué)知識能夠服務(wù)于我們的生活，發(fā)展了學(xué)生的化學(xué)價值認知水平，提升了學(xué)生的社會責(zé)任感。

3.2 教學(xué)反思

“教、學(xué)、評”一致性的教學(xué)設(shè)計，是將評價滲透到教學(xué)活動的整個過程，通過評價驅(qū)動“教”和“學(xué)”。教學(xué)活動中應(yīng)該運用提問、自評、互評和師評等多個維度的評價，引導(dǎo)學(xué)生全身心地投入到課堂學(xué)習(xí)中，促進學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)該關(guān)注教學(xué)評價，在評價的過程中搜集各種有用信息，對學(xué)生的反饋進行及時的回應(yīng)和引導(dǎo)，即時做出決策，調(diào)整教學(xué)活動的開展，充分發(fā)揮日常化學(xué)教學(xué)中的評價的診斷和促進功能，在“教、學(xué)、評”的循環(huán)過程中，激勵學(xué)生深度思考，落實化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。例如在教學(xué)活動四中，大部分學(xué)生對電流產(chǎn)生的本質(zhì)感到非常迷惑，主要原因是受限于單液原電池的思維模式，他們給出的理由是單液原電池形成的必要條件是有自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)，這樣才能夠讓電子流動起來。此時需要教師針對學(xué)生這類固有的思維模式給予一定的幫助和疏導(dǎo)，絕不能不管不顧，而讓這一迷思概念沒有得到解決。

“教、學(xué)、評”一致性的教學(xué)設(shè)計，應(yīng)該充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，確保學(xué)生活動的充分展開。整個教學(xué)過程中應(yīng)該充分引導(dǎo)學(xué)生積極參與，多開展學(xué)生評價活動，學(xué)生評價的過程越充分，其思維過程就越顯性化，越能夠發(fā)揮“以評促學(xué)”和“以評促教”的功能。例如在教學(xué)活動三中，通過學(xué)生小組之間的充分討論與評價，學(xué)生理解了圖2（1）中無法構(gòu)成閉合回路的原因是缺乏離子導(dǎo)體，而如何利用離子導(dǎo)體構(gòu)成回路，通過學(xué)生的生生評價和教師的引導(dǎo)自然而然地引入了“鹽橋”這一概念。

參考文獻：

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