核心素养视域下“教、学、评”一致性的教学实践

摘要： 围绕“原电池”中的三种模型（单液、双液和离子交换膜原电池模型），在多个问题情境的探究中，设计基于“教、学、评”一致性的教学。引导学生分析各种原电池模型的工作原理和优缺点，培养学生用辩证的批判性和发展的眼光看待科学的发展，注重学生的学习评价，落实学生核心素养的培养。

关键词： 核心素养； “教、学、评”一致性； 原电池

文章编号： 1005-6629（2022）11-0061-05

中图分类号： G633.8

文献标识码： B

《普通高中化学课程标准（2017年版》（简称“标准”，下同）倡导“教、学、评”一体化，注重教学目标与评价目标、学习任务和评价任务、学习方式与评价方式的整体性、一致性设计，充分发挥化学日常学习评价的诊断与发展功能［1］，对落实学生化学学科核心素养培育有着非常重要且深远的意义。

如果将“教、学、评”一体化视为手段，那么其本质就是追求“教、学、评”与教学目标的一致性。基于课程标准的教育改革中各个要素之间的一致性对于提高教育质量和追求教育公平至关重要［2］，因而在核心素养视域下“教、学、评”一致性的教学实践中，教师应着力关注和引导学生达成化学学科核心素养目标，进而引发学生产生相应的学习任务，并让教学评价始终贯穿在课堂中。通过评价了解学生的学习质量和化学学科核心素养水平，进一步促进教师改善教学过程，确保每一个学生都能完成相应的学习任务，落实核心素养的培养。

1 核心概念界定

1.1 教学评价

李秉德提出“教学评价就是搜集信息的过程，通过分析学生的行为变化从而得到信息”［3］。施良方提出“教学评价要参照教学目标进行，采用科学有效的技术手段收集大量的教学资料和信息，利用计算机技术对数据进行分析，能够得到比较准确的价值判断，能够帮助学生完善自我，能够促进教学质量的提高”［4］。鉴于以上启示，本文所要研究的中学化学教学评价就是依据标准的要求，针对学生的学习过程及学习效果进行资料的收集和整理，从而判断学生是否达成了课程标准中所提出的教学目标。

1.2 “教、学、评”一致性

美国的教育心理学家科恩通过研究提出“美国学校教育的平庸，更多的是由于教师的教学目标、教学实践以及教学评价三者之间的不一致”［5］。崔允漷、雷浩将“教、学、评”一致性定义为“在整个课堂教学系统中教师的教、学生的学和对学生学习的评价三个因素的协调配合的程度，它们两两之间存在着一致性的关系，然后组合成一个整体，构成‘教、学、评’一致性的所有涵义”［6］。“教、学、评”三者之间不是独立的、单向的，而是要紧密围绕化学学科核心素养，做到互通和互动，协调促进教学过程中素养目标达成一致（如图1所示）。基于核心素养视域下的“教、学、评”一致性的教学设计，应该以落实化学学科核心素养为核心，充分体现学生的主体地位，以评价任务为抓手，动态监测学生的学习目标素养的达成情况，为有效的教和学提供依据，进而促进教学目标的达成，提高课堂教学的有效性。

2 基于化学学科核心素养要求确定“原电池”的“教、学、评”目标

参考标准对“原电池”主题内容中的要求，确定“原电池”的教学目标是：初步形成对双液原电池的模型认知，掌握双液原电池的工作原理，通过探究实验培养学生利用实验数据和实验现象等证据推理实验原理的能力；在原电池模型的不断改进的探究过程中，培养学生的批判性思维、变化观念和创新意识；在探寻原电池的发展历程中，培养学生的科学态度和社会责任。学生的学习任务与教学目标相一致，为了在教学活动中能够实时有效地监测教学目标的达成情况，设计了相对应的评价目标，以保障教学目标、学习任务和评价目标的一致性。具体内容见表1。

3 核心素养视域下“教、学、评”一致性的“原电池”教学

“教、学、评”一致性要求教学设计应该统筹兼顾整个课堂教学系统中教师的教、学生的学和对学生学习的评价三个要素。本节课通过搭建原电池实验装置以及

数字化实验，让学生了解铜锌原电池的缺陷，进而探究单液原电池的改进方法，初步构建双液原电池的装置模型，掌握双液原电池的工作原理，分析其能够提供稳定电流的原因，理解盐桥的作用；通过实验探究双液原电池的工作电流状况，进而提出离子交换膜电池，从而完善学生对原电池三种装置的整体认识。“教、学、评”一致性的教学设计，应该充分体现学生的主体地位，以评价任务为核心，设置与教学活动相对应的评价线，实时监测学生目标的达成情况，并不断进行反馈和评价，为有效的教和学提供依据，促进学生核心素养的提升。

3.1 教学流程

活动一：情境导入，每个学生桌上有一个电子音乐贺卡，但是没有电池，如何让电子贺卡响起来？

［学生活动］学生根据所给的实验药品，搭建原电池实验装置，将电子音乐贺卡与铜锌原电池连接成回路，让电子音乐卡正常工作。

设计意图：利用真实问题情境导入新课，将所学的知识应用于解决实际问题，提升学生的学习兴趣，培养学生理论联系实际的能力和学科迁移能力。

［评价方式］观察学生搭建原电池的过程，诊断学生对原电池“模型认知”水平以及知识的运用与迁移水平。

评价意图：通过小组交流搭建原电池实验装置的过程，完善学生对原电池基本模型的认知。

［活动评价］学生分小组自己动手搭建原电池装置，让电子音乐贺卡响起来，将所学知识运用于实际生活中。通过小组交流和评价，“以评促学”，学生的学习兴趣十分浓厚。

活动二：提出问题：铜锌原电池能否向电子音乐卡持续不断地提供电能？利用电流传感器和温度传感器探究铜锌原电池的工作效率，并根据结果分析原因。

［学生活动］学生利用手持技术分组进行探究实验，观察实验现象，根据实验现象分析原因。

设计意图：根据实验结果，学生发现电子音乐卡的音量越来越小，铜锌原电池不能提供长久的稳定的电能。分析其原因，认为金属锌上面有“斑点”，即金属锌和CuSO4直接接触，会直接发生置换反应而放热，同时部分Cu2+直接在锌棒上生成Cu覆盖在锌棒上，会阻碍原电池进一步放电，使电流不断变小。培养学生“证据推理”“微观探析”的能力和批判性思维。

［评价方式］通过实验探究、学生小组讨论和交流等方式，了解铜锌单液原电池不能提供稳定电流的原因，从而诊断学生的批判性思维水平、“证据推理”水平和“微观探析”水平。

评价意图：通过小组自评、互评和教师评价等方式，了解铜锌单液原电池的优缺点，初步学会用辩证的思维方法看待事物，同时也学会从宏观现象、微观和能量等多个维度分析问题。

［活动评价］通过数字传感器实验，学生直观地感受到了铜锌原电池中的能量损耗，大多数学生能够根据电流和温度曲线对单液原电池的局限性进行评价，进而思考如何避免反应物直接接触而引起的能量损耗。通过小组自评、互评和教师评价，师生共同聚焦于单液原电池的优缺点，使学生更加清晰地认识到单液原电池的局限性，他们的批判性思维和辩证看待事物的能力得到了提升，提高了教学的有效性。

活动三：提出问题：应该如何改进铜锌原电池装置让其能够产生持续稳定的电流？试画出基本的模型图，并搭建实验装置。

［学生活动］画出简单的双液原电池的模型，尝试搭建实验装置。思路形成过程如图2所示。

设计意图：学生先初步思考能够提供稳定电流的化学电源的基本模型，学生比较容易想到的应该是将锌和电解液分开。然后在小组讨论和教师引导下，了解如何利用盐桥形成双液原电池的基本模型（具体思路过程如图2所示），学会搭建双液原电池的装置，将所学的化学知识和设想的模型之间进行关联和匹配，构建证据和模型之间的逻辑关系，培养学生模型建构能力和科学探究能力，同时促进学生高阶思维能力的发展。

［评价方式］通过小组讨论以及对双液原电池的建模过程，诊断学生的“科学探究”与“创新意识”水平，以及高阶思维能力的水平。

评价意图：对学生提出的探究方案进行小组互评和教师点评，进而优化小组方案，初步得出双液原电池的基本模型，同时也加强培养学生的“创新意识”和“科学探究”精神。

［活动评价］通过对单液原电池的分析，学生基本形成了一个思路即如果原电池要产生稳定的电流必须要将两种反应物分开，避免接触时产生的能量损耗。但是分开之后如何构成闭合回路很多学生觉得有些困难，这时通过对探究方案的小组互评，使学生的思维过程显性化，让教师更加清晰地了解学生的角度和思路，并进行针对性的教师点评，最终师生共同得出：图2（1）中无法构成闭合回路的原因是缺乏离子导体，进而引出盐桥的概念和作用［图2（2）］。这一过程不仅体现了“教、学、评”的一致性，更通过实时的教学评价，促进了学生的深度思考，培养了学生的高阶思维能力。

活动四：通过小组分析双液原电池各部分的作用，理解双液原电池的工作原理，然后观看Cu-Zn双液原电池工作原理的动画视频，分析其能够提供稳定电流的原因，同时请学生思考：原电池中的电极反应物一定是电极材料与电解质溶液吗？

［学生活动］回顾搭建的双液原电池模型，思考双液原电池的工作原理。

设计意图：通过对双液原电池学习内容和探究思路的整理和归纳，引导学生进一步构建更加具象化的双液原电池模型，巩固学生对双液原电池模型的理解，强化学生“微观探析”和“模型认知”的能力；通过动画视频展示双液原电池的工作原理，促使学生更加直观地了解双液原电池的工作原理，理解盐桥的作用；通过思考双液原电池的电极反应特点，引导学生认识自己以往对原电池认知的局限性，认识原电池产生电流最本质的原因是两个电极之间存在着电势差，培养学生对原电池理解的高阶思维能力。

［评价方式］通过小组对双液原电池工作原理的分析过程，诊断学生的“模型认知”和“微观探析”水平。

评价意图：通过小组讨论交流双液原电池的工作原理，发展学生对原电池的认识进阶，提升学生探究双液原电池工作原理的能力。

［活动评价］在教学过程中，学生基本上都能理解盐桥的作用，但对于电流产生的本质仍有质疑，很多学生受单液原电池模型的干扰，认为电子转移必须先要有自发的氧化还原反应发生，而对于电势差这个概念相对来说比较陌生，也比较抽象。教师基于课堂中发现的这一问题，及时调整教学策略，促进师生之间形成更加良好的互动，提升教学有效性；学生通过生生评价和教师评价，认识到自己在学习中存在的不足，并据此进行自我调整，提升了学习效率，实现了“以评促学”。

活动五：利用手持技术分析双液原电池的电流状况，了解双液原电池的优缺点，了解离子交换膜电池的模型（如图3所示）和工作原理；通过课前作业，学生分小组讨论交流电池的发展状况。

【学生活动】：（1）利用手持技术实验探究双液原电池的电流情况，观察并分析实验现象。（2）小组讨论如何改进双液原电池？（3）分析离子交换膜电池的工作原理。（4）小组讨论交流目前原电池的发展状况。

设计意图：学生通过上述实验活动初步了解了双液原电池的工作电流情况，进一步培养了学生辩证的科学思维。通过分析原因，初步得出双液原电池工作电流较小的原因：盐桥太长而截面积不够大，导致电阻太大等，促使学生通过跨学科知识更加正确全面地认识双液原电池，培养学生勤于思考，敢于质疑的“科学态度”。通过探究离子交换膜电池的模型，促使学生进行深度思考，再通过了解科学家们利用离子交换膜代替盐桥，成功解决了双液原电池电流小的问题。了解离子交换膜的作用：分区但又允许离子通过，进一步培养学生高阶思维的能力。通过小组讨论交流原电池的发展历程和状况，让学生了解科学并不是一成不变的，而是在不断发展和进步的，培养学生的变化观念和社会责任感。