“双新”背景下高中化学单元作业设计

摘要： 基于一次市作业设计比赛的视角，阐述“双新”背景下单元作业设计的依据、流程和总体规划思路。从“梳理与整合、迁移与应用、探究与实践、链接与融合、综合与评价”五个作业组成模块出发，举例分析高中化学单元作业设计与编制的新思路，并提出“要依标命题、借助实证与数据、着眼于学生终身发展”等启示与建议。

关键词： 双新背景； 高中化学； 单元作业设计

文章编号： 1005-6629（2024）02-0080-06

中图分类号： G633.8

文献标识码： B

作业是提升基础教育质量的关键领域之一，是课堂教学的延伸与拓展，是落实立德树人、推进素质教育的重要载体，是社会认识和理解学校教育的主要窗口，也是实施家校沟通的有效途径［1］。上海市教委教研室从2017年就持续举办“上海市中小学优秀作业、试卷案例征集评选活动”（以下简称“作业设计比赛”），以此拓展和深化作业设计与实施的内在价值，提高作业质量，提升教师的专业能力，保障“双新”的有效实施。笔者以指导团队参加作业设计比赛荣获一等奖的作业为例，阐释“双新”背景下高中化学单元作业的设计思路与启示。

1 单元作业内容及目标组成分析

1.1 基本信息及内容分析

作业设计比赛内容需抽签。本次作业内容为：沪科版高中化学必修一第一章1.1节和1.2节。要求包含四个课时的作业和一份单元练习。具体见表1。

第1课时是科学方法“分类法”，第3、4课时是物质的量及其相关物理量的含义及应用，它们对应课程标准中的主题1“化学科学与实验探究”。第2课时是常见的分散系“胶体”，对应课程标准中主题2“常见的无机物及其应用”。为体现化学是一门在原子、分子水平上进行研究的基础学科，同时便于将这四课时的作业有机整合，借助“微粒”的观念或视角串联起来（见图1）。

1.2 单元作业设计依据的学习目标及分析

本次比赛的单元作业设计依据的学习目标统一提供，共15条，具体描述和水平要求见表2。

表2中的“学习水平”A表示“知识”，B表示“技能”，后面的数字代表不同的学习水平，如A1、 A2、 A3分别对应的是知道、理解和应用，B1、 B2、 B3分别对应的是初步学会、学会和设计。若学习水平涉及多个维度，较重要的维度放在前面。“其他要求”对应的是《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》中第65页到67页的“学业质量水平”，标记方式为X-Y。如表2中X（1～2）代表水平，Y（1～4）代表条目序号。

本次作业只涉及学业质量水平1和2，是高中毕业生在本学科应达到的合格要求。15条学习目标中有13条目标侧重知识维度，其中6条指向“知道”，5条指向“理解”，2条指向“应用”，还有2条侧重技能维度需要“学会”。每一课时学习目标3～4条左右。由此可见，作业设计比赛题量不宜太多，难度不宜太大，要符合“以学生发展为本”的教育初衷，践行“减量提质”，同时要落实学科核心素养，体现“教-学-评”一致性。

2 单元作业设计流程

以学科核心素养为导向的单元作业设计流程如图2所示。有些环节在设计过程中循环反复，直至定稿。

3 单元作业设计依据及总体规划

3.1 设计依据

作业设计依据课程标准要求，考查学生的基础知识、基本技能和综合能力，同时依据高一学生的认知和心理特点，力求体现作业趣味性、学法指导和在情境中应用知识解决问题的能力。根据教材内容和学习目标描述，确立布鲁姆的教育目标分类法为单元作业规划的理论依据，将涉及的知识、技能与能力、素养相关联，体现“素养导向、能力为重、知识为本”的设计理念［2］。

3.2 总体规划

每个课时作业确立五个功能模块：梳理与整合、迁移与应用、探究与实践、链接与融合、综合与评价。单元试卷的主观题也按照此模块编排，体现单元作业知识和能力要求的层次性、发展性和整体性（见图3）。这种处理方式改变了以往作业以知识为线索的编排方式，能力要求循序渐进，为学生自主学习提供发展空间。

4 作业功能模块及样例分析

4.1 梳理与整合

每课时的“梳理与整合”以思维导图和表格形式呈现课时核心知识，强调知识体系的结构化，引导学生找到知识之间的逻辑和联系，同时提高归纳总结能力。

以第一课时“物质的分类”，目标编码HX10101103为例。

例1 分析不同聚集状态水的性质，完成下列填空。

素养体现：发展“结构决定性质”的观念；能从微观角度分析不同聚集状态的物质性质差异的原因。

本题看似一道普通的“填表题”，其实在文字和图片中隐藏着“物质不同聚集状态的性质及差异原因”。通过示意图思维外显提升学生宏微结合的分析能力，增强兴趣的同时降低难度，也为后续学习胶体和气体摩尔体积打下基础。这道题取材于教材P8、 P9的图1.2、 1.3和“想一想”，充分开发教材资源并引导学生课后关注教材、阅读教材，提高学习效果。

4.2 迁移与应用

“迁移和应用”通过与生产、生活相联系的情境凸显基础知识的迁移与应用，体现“从生活走向化学、从化学走向社会”的学科特点，拉近化学与学生的距离。这模块也充分体现作业的育人价值，选择中国古代科技成就和古诗词文化作情境，让学生感受化学之美、激发文化自信。

以单元试卷，目标编码HX10101107为例。

例2 豆腐是中国的传统美食，味美且营养价值高。以下是传统制作豆腐的过程。

（1） 图中六个制作豆腐的步骤，涉及“过滤”原理的步骤名称是__________。

（2） 判断豆浆是否属于胶体的具体方法是____________________。

（3） 向豆浆中加入石膏（主要成分为CaSO4），一段时间后蛋白质凝结为豆腐，是指图中__________步骤。东晋诗人陶渊明曾作：“种豆豆苦青，力竭心已苦。琼浆凝白玉，冰心报家夫。”该诗中有类似于“豆浆中加石膏”操作的诗句是__________。这个操作的原理类似胶体的__________。

（4） 豆腐有着悠久的历史，堪称国粹，能体现出中华民族的创新精神和包容精神。请从化学和人文精神的角度作简要阐述：____________________________。

素养体现：建立“理论联系实际”的观念；能将化学知识与生产、生活相结合，分析和解决一些简单的实际问题，形成“化学视角”看待周围现象；赞赏化学对人类生活、生产所做的贡献，包括我国的科学进步和传统文化。

这道题以“家常豆腐”为情境，落实目标“能根据胶体性质分析生产、生活及环境中的某些常见问题”。将胶体的特征性质与中国古典诗词相融合，体现趣味性和艺术性。同时从豆腐加工、制作和烹饪等传统工艺过程蕴含的科学原理和文化精神进行多角度、多层次的阐述，形成发散性思维。这是单元试卷中的一道题，内容、目标与课时作业一致，但能力培养和素养要求呈现阶梯式上升趋势。

4.3 探究与实践

为突出化学的实验特色，“探究与实践”采用“做中学”的设计，引导学生“在实验中领悟原理、在实践中培养技能、在发现中感受乐趣”，促进思维和技能同步发展。同时对这一模块进行了有关长课时作业（简称“长作业”）的有效探究。

除了第3课时“物质的量”外，其余三课时作业和单元试卷中都有一个共同的主角“鸡蛋壳”，旨在为学生创造一个长作业的整体情境（见表3）。如第1课时探究“家中有哪些常见物质能与鸡蛋壳反应”，加深对“物质分类法”的认知，同时为后续的作业打下基础。第2课时制作半透膜“蛋壳膜”实验光靠手上功夫很难成功，必须要用醋泡5～10分钟，这就需要利用第1课时的实验经验。第2课时实验剥出的鸡蛋壳正好是第4课时测定实验的原材料，一直到单元试卷考查综合分析，每道题都有“承上启下”的作用，趣味性和创新性逐步提升。其中有在家里可独立完成的兴趣实验，如第1、2课时的作业，也有需要小组合作才能完成的实验，如第4课时和单元试卷的作业。

同时，参照杜威的“思维五步法”，实验报告要求遵循“提出问题—形成假设—获取信息—验证假设—归纳总结”撰写，引导学生养成规范的实验习惯和求真务实的科学态度，以及关注科学兴趣、科学思维、合作精神和创新意识的发展。

以第2课时“胶体”部分实验操作题为例，落实目标编码HX10101106。

例3 实验二蛋壳膜的制取和胶体性质：查阅资料可知，鸡蛋的蛋壳膜相当于半透膜。

（1） 取膜：将鸡蛋小头磕开小孔，倒出内容物，用清水冲洗后注满白醋放置5～10分钟，再用清水冲洗干净，沿孔边缘剥下一圈蛋壳，取出蛋壳膜备用。

（2） 将实验一中制备的淀粉分散系小心灌入蛋壳膜中系口，浸泡在纯净水中一段时间。

（3） 分别取蛋壳膜内、外液体，滴加碘酒，观察实验现象。

（4） 请如实记录实验现象、结论与反思，并拍照上传班级qq群。

（5） 思考：为什么泡白醋5～10分钟后就可以轻易剥出完整的蛋壳膜？

素养体现：发展对化学的兴趣，提升实践技能；培养与他人合作、交流、沟通的能力，运用知识和技能解决实际问题的能力；培养逻辑严谨的科学语言表达能力；落实证据推理与模型认知、科学探究与创新意识等学科核心素养。

基于第1课时“鸡蛋壳的溶解实验”，本课时继续开展蛋壳膜的相关实验，体会家庭实验带来的乐趣。结合上节课获得的知识和操作经验，用白醋浸泡能成功剥离出蛋壳膜，引导学生逐步完成实验，得出淀粉分散系的归类及体会胶体微粒不能透过半透膜的性质。作业要求正确记录和处理实验数据，能基于证据推理得出结论，体会科学探究的一般思路和过程。

4.4 链接与融合

本次作业设计比赛的要求之一，是必须要有跨学科作业。跨学科作业统一设置在“链接与融合”板块，以具有时代性、意义性的情境融合各学科知识，处理采用“高起点、低落点”，形式有简答、设计、作图等，以促进目标的达成和素养的落实。

以第4课时“摩尔质量、气体摩尔体积”为例，落实目标编码HX10101114。

例4 气象气球是测定风向、风速、温度等气象数据的常用运载器，常见有“膨胀型”与“非膨胀型”两种。

（1） 气象气球中一般充入氢气或氦气，而非空气或氮气的主要原因是__________。

你会选择气象气球中充__________（选填“氢气”或“氦气”），理由是__________。

（2） “膨胀型”气球内外气体压强在任何高度都几乎相等。气球在上升过程中，体积会逐渐增大。从微观角度分析原因：__________。

（3） “非膨胀型”气球的体积保持不变，但球内外气体压强差有时可达数十倍之多。请绘制气球内气体分子间平均距离随离地面高度增加的变化曲线图。

素养体现：从宏观和微观视角分析问题，发展“证据推理与模型认知”素养；在感知与想象中说明影响物质体积的因素，形成对微观粒子存在形态的认知。

作业以气象气球为载体，情境真实可靠，吸引学生兴趣，同时融合物理和气象方面的相关知识，完成有意义的学习。问题设计从简到难，作业形式丰富多样，培养学生运用跨学科知识分析和解决实际问题的能力，体现化学学科核心素养的要求。

4.5 综合与评价

“综合与评价”通过数据、图表、流程图等多角度信息进行综合分析、推理与评价，发展学生的文字表述能力和高阶思维。每课时“综合与评价”题均有一个开放性小题，没有标准答案，只给出评价要点。学生可从不同角度、不同层面进行合理解释，教师根据学生实际水平和真实答题情况灵活调整评价标准，促进分层分类的多元评价，实现“教-学-评”一体化。