化學核心素養引領下的單元作業、試卷設計——以“烴的衍生物”為例

上海市寶山中學 李蔚

一、內容要求與課程標準

本案例設計以《普通高中化學課程標準（2017年版）》和《上海市高中化學學科基本要求（試驗本）》為依據，案例在新課程標準中為選擇性必修課程的模塊3主題2“烴及其衍生物的性質與應用”，涉及的內容要求與核心素養的關系如下表所示。

二、教材解讀與課時劃分

高二第12章《認識生活中的一些含氧有機物》使學生初識烴的衍生物，高三第8章再次出現《烴的衍生物》。兩者的區別在于：高二階段側重于典型有機物性質的認識，而高三階段更加側重于由典型學習到同類推廣，注重建構結構及變化的認知模型。因此，在高三階段，學生對烴的衍生物認知方式是不同的、對核心素養水平的發展要求也在層層遞進。具體如下圖所示。

基于教材的解讀，《烴的衍生物》各課時主要知識內容及相互關系如下圖所示。

三、核心素養導向下的作業、試卷設計

根據課程標準，作業及試卷設計要符合四項原則： （1）以核心素養為測試宗旨；（2）以真實情境為測試載體；（3）以實際問題為測試任務；（4）以化學知識為解決問題的工具。在此指引下，設計基本思路如下。

（一）核心素養導向下的作業設計

課時作業分為三個模塊：基礎鞏固、遷移應用、走進生活。設計目的與認知發展水平如下圖所示。

1．挖掘認知角度，促進知識結構化

“基礎鞏固”設計目的是引導學生從反應物和生成物官能團轉化與斷鍵成鍵的角度概括反應特征與規律。作業設計打破具體物質間的藩籬，從多方面挖掘官能團的認知角度，促進知識結構化。例如：用箭頭指出鹵代烴水解和消除反應的斷鍵位置；文字描述醇催化氧化、消除反應對微觀結構的要求；根據葡萄糖的官能團預測反應類型；運用同位素示蹤法，說明酯類水解的反應歷程；通過一張圖建立有機物間相互轉化的認知模型，等等。

“基礎鞏固”的任務設計聚焦學生素養表現，通過分析物質化學變化與物質微觀結構間的關系，從微觀視角說出其認識思路或認知角度，以此發展學生宏觀辨識與微觀探析的素養水平。

2．創設真實情境，實現能力的提升

創設問題情境有助于學生知識與技能的遷移。每個課時均創設相關情境貫穿于作業設計的始終：麻醉劑的合成、汽車中的化學品、葡萄糖、乳酸的用途、香料制備、塑料容器底部的三角符號。這些情境貫穿作業，引發學生的真實體驗，幫助學生更好地理解知識、應用知識，實現能力的提升。案例示例如下表所示。

以原有知識作為任務問題的起點，創設多種情境，有效激發聯想，幫助學生去同化或順應當前學習到的新知識，賦予新知識以某種意義，進而對原有的認知結構進行改造與重組。

3．聚焦社會熱點，培養科學精神與社會責任

我們居住的城市要驅除一切化工企業；塑料瓶下的數字標號表示使用的次數；乙醇汽油遠不如目前使用的汽油……究竟何為化工項目？塑料容器上的數字標號有何含義？乙醇汽油真的不好用嗎？科學素養貧瘠的公民被謠言裹挾其中。作為教育者，有責任和義務培養學生嚴謹求實的科學態度。

“單元長期作業”及“走進生活”選取與烴的衍生物有關的生活常識或社會熱點問題為載體，通過科技寫作、模擬聽證會、分析藥劑說明書等形式，挖掘這些內容中蘊藏的化學知識、化學原理，引導學生深刻理解化學、環境、社會三者之間的關系，樹立正確的科學觀和社會責任導向。案例示例如下表所示。

通過形式多樣的情境任務，運用不同學科的知識及方法，積極地參與解決生活中的化學問題，從而做出正確的價值判斷。最終達到提升公民科學素養，化學育人的目的。

（二）核心素養導向下的試卷設計

試卷設計圍繞兩項要求： （1）情境任務具有科學性并切合生活實際，以評價學生面對陌生情境遷移知識的能力；（2）測試目標具有靶向性且覆蓋面全，去探查學生在同一或不同核心素養的水平層次。

1．評價學生面對陌生情境遷移知識的能力

新的課程標準強調通過情境設計整合發展學生的核心素養。因此，通過試卷考查學生運用知識、技能解決特定情境中任務的能力。單元測試卷在學生原有知識結構的基礎上設計了如下問題：雨傘材料的選擇、分支酸的性質、香精及食品防腐劑合成路線的設計、阿司匹林的藥物改良等。以真實情境為測試載體，以實際問題為測試任務，考查學生靈活運用化學知識解決實際問題的能力。

2．探查學生在同一核心素養的不同水平

試卷設計在熟悉、理解化學核心素養的內涵和水平描述的基礎上，以化學等級考標準為依據確定各試題的測試目標，使試題覆蓋不同的核心素養水平。

本試卷設計的測試任務更突出素養水平層次的螺旋式上升，通過答題，學生能清晰了解自己具有的素養、達到的水平。案例示例如下表所示。

通過立足真實的情境，探討鮮活的化學問題，檢測學生自主構建知識體系、形成科學思維模型的能力，從而了解其達到某一核心素養的水平層次。

四、結語

經過本次作業與試卷案例設計的過程，反思如下：

我們要加強高中知識與大學化學學科知識的聯系，不斷了解先進成果與現代技術，拓寬視野，才能選擇有意義的情境任務，激發學生的學習興趣。

我們要去研究怎樣的問題設計才能更好地指向情境任務所期望的行為，以此評價學生面對一個陌生的情境時，在多大程度上能夠遷移化學知識、方法，去解決現實生活生產中遇到的問題。

我們要去研究個體在某一特定情境任務中所表現的行為和核心素養，有著怎樣的因果關系，從而探查學生在不同核心素養上的不同水平。

主要參考文獻

[1] 中華人民共和國教育部．普通高中化學課程標準[S]．北京：人民教育出版社，2018.

[2] 上海市教育委員會教學研究室．上海市高中化學學科教學基本要求（試驗本）[M]．上海：華東師范大學出版社，2017.