韓建豐 高凌蕊

摘 要 “化學(xué)反應(yīng)的速率與限度”在高中化學(xué)知識、能力和素養(yǎng)體系中占據(jù)重要地位，是“化學(xué)反應(yīng)原理”知識學(xué)習(xí)的起點。教師在高一教學(xué)中采取深度學(xué)習(xí)方法進行課堂教學(xué)設(shè)計和課后作業(yè)設(shè)計，以幫助學(xué)生做好高二年級深度學(xué)習(xí)的準(zhǔn)備。“化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡”“溶液中的離子平衡”兩部分是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點，教師可以借助教育技術(shù)進行作業(yè)設(shè)計和分析，幫助學(xué)生形成學(xué)習(xí)過程性評價與數(shù)據(jù)分析，進一步落實化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞 高中化學(xué) 化學(xué)反應(yīng)限度的認知 深度學(xué)習(xí) 作業(yè)設(shè)計 技術(shù)賦能

新課程改革要求落實先進的教育理念，積極推進人才培養(yǎng)模式的變革，教師的教學(xué)方案和作業(yè)設(shè)計方案也應(yīng)隨之變化，指向深度學(xué)習(xí)的作業(yè)設(shè)計研究，能夠促進教師教學(xué)的專業(yè)化發(fā)展和學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展[1]。

在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、認知理論、化學(xué)學(xué)科核心觀念等相關(guān)理論基礎(chǔ)上，開展指向深度學(xué)習(xí)的高中化學(xué)作業(yè)設(shè)計是深化教育改革的必然。本文以“化學(xué)反應(yīng)的速率與限度”一節(jié)中“化學(xué)反應(yīng)限度的認知”作業(yè)設(shè)計為例，闡述指向深度學(xué)習(xí)的化學(xué)作業(yè)設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)和實施策略，即“確定學(xué)習(xí)主題”“確定層級分明的學(xué)習(xí)目標(biāo)”“延用、創(chuàng)新并撰寫評價任務(wù)”“撰寫學(xué)法建議”“設(shè)計學(xué)習(xí)具體過程”“檢測作業(yè)成果”“設(shè)計和利用作業(yè)反思進行再提升”等，并借助現(xiàn)代教育技術(shù)進行課堂構(gòu)建及作業(yè)設(shè)計與追蹤。

一、指向深度學(xué)習(xí)的高中化學(xué)作業(yè)設(shè)計概念梳理

（一）深度學(xué)習(xí)作業(yè)設(shè)計與核心素養(yǎng)落地的關(guān)聯(lián)

普通高中新課程改革要求開展基于學(xué)生主體的建構(gòu)學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)和問題解決學(xué)習(xí)，促進學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，不斷地提升自身的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。深度學(xué)習(xí)作業(yè)設(shè)計是一種基于學(xué)生立場，強調(diào)學(xué)生自主構(gòu)建或社會構(gòu)建知識和經(jīng)驗的具體實施媒介，符合發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的要求[2]。為落實學(xué)生本位的課堂教學(xué)延伸，促進學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展，開展基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的高中化學(xué)作業(yè)設(shè)計與實踐勢在必行。通過問卷調(diào)查，筆者了解了高一學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展情況以及在化學(xué)學(xué)習(xí)中存在的問題。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求，探討了基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的高中化學(xué)作業(yè)設(shè)計的原則和策略，選取“化學(xué)反應(yīng)的速率與限度”一課為例進行論證。研究結(jié)果表明：素養(yǎng)為本的高中化學(xué)作業(yè)的實施有助于培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，提高化學(xué)學(xué)習(xí)成績，促進深度學(xué)習(xí)。

（二）深度學(xué)習(xí)作業(yè)設(shè)計的特征

基礎(chǔ)教育課程改革在內(nèi)容、方法、目標(biāo)、評價等方面給高中化學(xué)教學(xué)指明了方向。評價是教學(xué)過程的重要環(huán)節(jié)，是課堂教學(xué)實施的延伸[3]。新課程的實施要求化學(xué)教師拋棄應(yīng)試教育思維，改變“題海戰(zhàn)術(shù)，以量取勝”的作業(yè)觀。依照新課程標(biāo)準(zhǔn)、參考現(xiàn)行高中化學(xué)必修教材，歸納作業(yè)設(shè)計的基本特征：重點落實和發(fā)展的化學(xué)基本觀念；建立化學(xué)基本觀念與具體內(nèi)容之間的聯(lián)系；在真實情景下解決問題；建構(gòu)系統(tǒng)化的化學(xué)知識體系；培育學(xué)生創(chuàng)新思維和社會責(zé)任感。這五方面特征既是深度學(xué)習(xí)的特征，又是核心素養(yǎng)落地的直觀表現(xiàn)。同時，作業(yè)作為課堂教學(xué)的重要組成部分，能夠反向提升教師教學(xué)能力、提升課堂教學(xué)質(zhì)量[4]。

作業(yè)被視為“課堂教學(xué)的延伸和補充”。若作業(yè)內(nèi)容局限于學(xué)科知識范圍，遠離學(xué)生生活和社會實際，則會導(dǎo)致學(xué)生無法順利地構(gòu)建化學(xué)知識體系。若作業(yè)形式單一，強調(diào)死記硬背和機械訓(xùn)練，作業(yè)則成了教師強加給學(xué)生的沉重負擔(dān)，失去了應(yīng)有的意義。

新課程標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)下的作業(yè)，應(yīng)該充分體現(xiàn)新課程理念和化學(xué)學(xué)科特點，成為學(xué)生課外、校外的一種生活過程和生活方式[5]。課后生活也應(yīng)該多姿多彩，因而深度學(xué)習(xí)視域下的化學(xué)作業(yè)設(shè)計還應(yīng)該具備趣味性、跨學(xué)科融合、開放性等特征。

在設(shè)計作業(yè)時，要兼顧深度學(xué)習(xí)思想的貫徹和試題來源，并應(yīng)用能夠跟蹤學(xué)生作業(yè)過程與成果的教育技術(shù)。并在學(xué)生前測、作業(yè)、后測中都有輔助分析工具，能夠及時了解學(xué)生的真實情況。

二、“化學(xué)反應(yīng)限度的認知”學(xué)習(xí)中學(xué)生迷思概念的調(diào)查

化學(xué)平衡思想在高中化學(xué)知識體系中占有重要地位，是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要思維工具[6]。但是對于“化學(xué)反應(yīng)原理”模塊知識，學(xué)生學(xué)習(xí)起來困難較大。通過對高二學(xué)生的后測數(shù)據(jù)分析得知：“化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡”“溶液中的離子平衡”兩部分內(nèi)容是學(xué)習(xí)難點。而“化學(xué)反應(yīng)的速率與限度”在高中化學(xué)知識、能力和素養(yǎng)培養(yǎng)體系中具有重要的啟蒙作用，是學(xué)生學(xué)習(xí)“化學(xué)反應(yīng)原理”模塊知識的基礎(chǔ)。

針對學(xué)生理解上的常見誤區(qū)，筆者遵循“確定學(xué)習(xí)主題”“確定層級分明的學(xué)習(xí)目標(biāo)”“延用、創(chuàng)新并撰寫評價任務(wù)”“撰寫學(xué)法建議”“設(shè)計學(xué)習(xí)具體過程”“檢測作業(yè)成果”“設(shè)計和利用作業(yè)反思進行再提升”等七個指向深度學(xué)習(xí)的作業(yè)設(shè)計步驟，進行了“化學(xué)反應(yīng)限度的認知”主題的作業(yè)設(shè)計。

（一）“化學(xué)平衡”在高一階段的迷思概念

“化學(xué)平衡”是培養(yǎng)學(xué)生轉(zhuǎn)化觀、平衡觀、微粒觀等化學(xué)觀念的重要載體，對學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的提升起著至關(guān)重要的作用。學(xué)生在學(xué)習(xí)“化學(xué)反應(yīng)限度”知識的過程中存在很多迷思概念，通過高一階段學(xué)生的前測數(shù)據(jù)分析，存在迷思概念的知識點為：可逆反應(yīng)，化學(xué)平衡的建立，化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷，簡單判斷化學(xué)平衡移動等。這些迷思概念容易被發(fā)現(xiàn)但很難轉(zhuǎn)變，從而影響學(xué)生的認知和發(fā)展，會進一步影響學(xué)生化學(xué)科學(xué)核心素養(yǎng)的提升。

（二）迷思概念的轉(zhuǎn)化

“化學(xué)反應(yīng)限度的認知”存在如何證明一個反應(yīng)為可逆反應(yīng)的迷思概念。如果教師在課堂上不能意識到學(xué)生存在的迷思概念并及時轉(zhuǎn)變，那么在課后學(xué)生會產(chǎn)生更多的迷思概念，甚至?xí)由斐龈唷榱遂柟陶n堂教學(xué)成果，該部分作業(yè)設(shè)計需要進一步進行迷思概念的測查、轉(zhuǎn)變。因此，針對迷思概念轉(zhuǎn)變的作業(yè)設(shè)計尤為重要。通過對學(xué)生的課前與課后調(diào)查以及訪談，探查學(xué)生在學(xué)習(xí)之前與學(xué)習(xí)之后的迷思概念，有針對性地運用概念轉(zhuǎn)變策略設(shè)計作業(yè)。以認知發(fā)展理論、最近發(fā)展區(qū)理論、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ)，將迷思概念轉(zhuǎn)化為學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展點。

三、“化學(xué)反應(yīng)限度的認知”深度學(xué)習(xí)作業(yè)的設(shè)計策略與技術(shù)要點

（一）確定學(xué)習(xí)主題

新課程標(biāo)準(zhǔn)中對于“化學(xué)反應(yīng)限度的認知”要求認識可逆反應(yīng)有一定的限度，知道可逆反應(yīng)在一定條件下能達到化學(xué)平衡狀態(tài)[7]。在教材體系中，本課題是“化學(xué)反應(yīng)與能量”的重要組成部分，屬于化學(xué)反應(yīng)原理內(nèi)容，是整個中學(xué)化學(xué)教學(xué)的重點內(nèi)容之一。在第一課時的學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)知道化學(xué)反應(yīng)速率是由內(nèi)因和外因共同決定的。在必修二中學(xué)生已經(jīng)知道了可逆反應(yīng)的概念，故確定學(xué)習(xí)主題為：認識化學(xué)反應(yīng)的可逆性，理解化學(xué)反應(yīng)的限度，知道什么是化學(xué)平衡狀態(tài)。延伸擴展內(nèi)容為選擇性必修模塊的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

（二）確定層級學(xué)習(xí)目標(biāo)

根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求、教材的編排意圖以及高一學(xué)生的特點，擬定如下作業(yè)目標(biāo)：在知識學(xué)習(xí)方面，知道化學(xué)反應(yīng)具有限度。了解化學(xué)平衡的特征，建立化學(xué)平衡觀念，初步了解化學(xué)平衡的標(biāo)志及平衡移動。在能力培養(yǎng)方面，通過猜想、思考、實驗探究等活動，提高分析、類比、遷移以及概括的能力。在素養(yǎng)發(fā)展方面，通過實驗探究活動，激發(fā)探索未知知識的興趣，享受探究學(xué)習(xí)的樂趣，形成嚴謹認真的科學(xué)態(tài)度以及理論聯(lián)系實際的思維品質(zhì)。

基于上述作業(yè)目標(biāo)，通過實驗探究化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)限度是重點，由于化學(xué)平衡比較抽象，無法具體感知，所以建構(gòu)化學(xué)平衡概念是作業(yè)的難點。

（三）評價任務(wù)設(shè)計撰寫的延用與創(chuàng)新（見表1）

（四）撰寫學(xué)法建議

結(jié)合本節(jié)教材的特點及課堂學(xué)習(xí)，使用“數(shù)據(jù)分析、比較，實驗探究、討論”等方法開展課后學(xué)習(xí)活動。通過探究活動發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題，增強問題意識，發(fā)展思維的連貫性。必要時可以采用小組討論、交流協(xié)作等方式。通過網(wǎng)絡(luò)平臺進行后測分析，并及時對課后學(xué)習(xí)任務(wù)進行評價和反思。

（五）設(shè)計學(xué)習(xí)具體過程

[任務(wù)1]向?qū)W生提供高爐煉鐵的化學(xué)史資料——工程師們試圖增加塔的高度來提高CO的轉(zhuǎn)化率，但是發(fā)現(xiàn)尾氣中CO并沒有減少。學(xué)生通過閱讀資料并結(jié)合已學(xué)知識回答問題：為什么增加塔的高度尾氣中一氧化碳含量沒有變化？

[任務(wù)2]回憶氯氣溶于水的實驗，問題：氯氣為什么不能完全溶于水？

[任務(wù)3]畫圖描述少量Fe3+和過量SCN-反應(yīng)的示意圖；根據(jù)所給數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上描點畫圖。描繪工業(yè)合成氨中各物質(zhì)濃度隨時間變化圖像。

[任務(wù)4]創(chuàng)新與改變試題（試題原型來自科大訊飛“智學(xué)網(wǎng)”）：某溫度時，在2L的密閉容器中，X、Y、Z（均為氣體）的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖1所示。

（1）由圖1中所給數(shù)據(jù)進行分析，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。

（2）反應(yīng)從開始至2分鐘，用Z的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為v（Z）=________。

（3）2 min反應(yīng)達平衡，容器內(nèi)氣體的平均相對分子質(zhì)量比起始時________；混合氣體密度比起始時________。

（4）將a mol X與b mol Y的混合氣體發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)到某時刻各物質(zhì)的量恰好滿足：n（X） = n（Y） = n（Z），則原混合氣體中a∶b = ________。

（5）下列措施能加快反應(yīng)速率的是________。

A.恒壓時充入He；? ? B.恒容時充入He；? C.恒容時充入X；

D.及時分離出Z；? ? E.升高溫度；? ? ? F.選擇高效的催化劑。

[任務(wù)5]延伸設(shè)問：解釋喝冰鎮(zhèn)可樂為什么容易打嗝。

學(xué)生通過思考和對課堂學(xué)習(xí)的回顧嘗試解釋上述問題。通過該問題激活學(xué)生頭腦中已有的可逆反應(yīng)的概念，認識到可逆反應(yīng)不能進行到底。通過情景的建立，將迷思概念轉(zhuǎn)化為科學(xué)概念。通過宏微結(jié)合、作圖、解決實際問題來深度學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)限度。

（六）檢測作業(yè)成果（見表2）

（七）設(shè)計和利用作業(yè)反思進行再提升

任務(wù)1激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和效果。任務(wù)2、3與傳統(tǒng)試題相比較，學(xué)生有耳目一新的體驗，能夠促使學(xué)生轉(zhuǎn)變死記硬背的學(xué)習(xí)方法。任務(wù)4能夠幫助學(xué)生把零散的化學(xué)平衡相關(guān)知識進行歸納、整理。任務(wù)5幫助學(xué)生了解化學(xué)平衡移動特點，深化平衡思想，關(guān)聯(lián)化學(xué)平衡知識體系，起到事半功倍的效果。

后續(xù)根據(jù)本次作業(yè)反饋和訪談進行再提升，教師在課堂中在學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)對學(xué)生進行追問，如表2所示。學(xué)生可以根據(jù)作業(yè)再分析和改錯、補充，促使學(xué)生進行深度的思考。

深度學(xué)習(xí)作業(yè)設(shè)計研究比深度教學(xué)起步晚。深度教學(xué)讓每個學(xué)生帶著獨特的技能、態(tài)度、知識、情感、價值觀等進入課堂，成為課程資源的一部分，與他人進行對話，形成深度學(xué)習(xí)[8]。作業(yè)設(shè)計應(yīng)該同樣向深度學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變。對每個學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)驗進行挖掘和有效利用，在作業(yè)設(shè)計過程中利用問題情境、反思、遷移，在課堂之外增加師生思維的碰撞，通過作業(yè)上的師生對話，豐富學(xué)生的課后生活，落實化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，使學(xué)生逐漸形成深度學(xué)習(xí)的品質(zhì)。教師在進行深度作業(yè)設(shè)計時基于真實情境，以問題為導(dǎo)向，引導(dǎo)學(xué)生完成“化學(xué)平衡核心觀念”相應(yīng)作業(yè)任務(wù)，實現(xiàn)對化學(xué)平衡的復(fù)習(xí)及學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)的提升[9]。技術(shù)賦能教學(xué)打開了課改的新局面，豐富了線上課堂教學(xué)的素材，線上作業(yè)跟蹤和調(diào)研可以讓作業(yè)設(shè)計更便捷有效。

[參 考 文 獻]

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（責(zé)任編輯：姜顯光）