高中化学实验分层教学融合教学评一体化的路径探索 ——以“氯气的制取和性质”的教学为例

谢成香

湖南省安乡县教育教学研究室 湖南 常德 415600

摘要: 摘要:随着教育领域的发展,高中化学实验教学正面临前所未有的挑战与机遇。在传统的教学框架内,实验课程倾向于采用统一的教学方法,这往往无法充分满足不同学习水平学生的个性化需求。在评估体系方面,人们通常更加重视最终成果的评价而忽略了过程性评价以及学生个体之...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要:随着教育领域的发展,高中化学实验教学正面临前所未有的挑战与机遇。在传统的教学框架内,实验课程倾向于采用统一的教学方法,这往往无法充分满足不同学习水平学生的个性化需求。在评估体系方面,人们通常更加重视最终成果的评价而忽略了过程性评价以及学生个体之间的差异。鉴于此,开发一种既能适应多样化学习需求又能全面衡量学生学习成效的教学模式显得尤为关键。

关键词:高中化学;实验教学;分层教学;教学评一体化;氯气的制取和性质

1 引言

传统化学实验教学中存在“目标统一化、评价形式化”的弊端,难以满足学生差异化发展需求。本研究聚焦于高中化学实验课程中,通过分层教学与教学评价一体化策略的应用路径探索,并选取“氯气的制取及其性质”作为实验教学案例,构建分层教学目标、活动与评价标准一体化的教学方法,通过设计分层实验任务与动态评价工具,实现“教-学-评”的深度融合,解决分层教学中“教什么”“怎么教”“学什么”“怎么学”“评什么”“怎么评”的关键问题。该方法旨在满足不同水平学生的学习需求,同时借助教学评一体化机制来提升学生的必备知识、核心能力及学科素养。实践证明,这种方法能够有效提升学生的实验探究能力与科学思维品质,能够显著提升学生的兴趣和动手操作技能,为改进高中化学实验教学提供了新颖且有效的思路。

2分层教学在高中化学实验教学中的应用

2.1学生分层

依据学生实验兴趣、实验能力、实验习惯等将学生分层(见表1)。

表1 学生分层


实验兴趣

实验能力

实验习惯

基础层

一般

能认识基本仪器及其使用操作,能在老师的指导下动手实验等

有待改进

提升层

较高

能根据实验方案自己动手实验,并能对现象进行描述与分析等

较好

拓展层

浓厚

能自己设计实验方案进行实验探究,对实验中的异常现象进行质疑等

很好

2.2目标分层

依据学生各自的学习水平,设计相适应的教学目的。对于处于基础阶段的学生而言,重点在于掌握基本的实验技能与化学基础知识;而对于提升层的学生,则需在巩固已有知识的前提下,进一步增强其实验操作及实验分析能力;已经达到较高层次的学生,则进一步发展其高阶思维与创新能力,并能迁移运用所学知识解决实际问题。

2.3内容分层

依据既定的教学目标,规划不同深度的实验活动。针对基础层学生,主要安排基础性的实验操作以提升其基本的实验技能;对于提升层学生,则设计更复杂些的操作及现象分析任务;对于拓展层学生,他们已经具备良好基础且有很强的探索欲望和一定的探究能力,则鼓励其参与到更具挑战性、设计性和创新性的实验当中。

3教学评一体化在高中化学实验分层教学中的应用

3.1过程评估

注重学生在实验活动中的具体表现,比如实验前的准备、实验操作是否遵循标准、数据记录的精确程度、对实验现象的细致观察与合理分析、实验完成后废弃物的处理、实验桌面的整理与卫生等。此评估方式有助于及时识别学生的薄弱环节,并据此提供个性化的指导和支持。

3.2成果评估

对学生实验成果进行综合评价,包括但不限于实验报告的质量、数据处理及分析技能等方面。此过程旨在检验学生的学习成效,并为未来的教学活动提供参考依据。

3.3综合评估

运用多样化的评估手段,包括但不限于教师反馈、学生自我评价及相互评价等。这样的多维度评价方法有助于全方位掌握学生的学习状态,从而有效激发他们的学习热情和增强个人自信心。

4教学案例分析——以“氯气的制取和性质”为例

4.1分层教学与评价的融合框架

表2 “氯气的制取和性质”分层教学目标与评价的融合框架设计

学生层次

教学目标

评价内容

评价方式

基础层

1.重点掌握氯气的制取原理、基本操作步骤和氯气的物理性质与基础化学性质2.规范完成验证性实验操作3.培养学生的安全意识和环保意识。

①实验操作规范性

②基础性质识记准确度

①课堂观察记录评价

②限时知识检测评价

提升层

在基础层的基础上:1. 掌握氯气的实验室制取原理、装置选择及操作步骤2.分析氯气与水反应的实验现象3.解释次氯酸的不稳定性4.解释氯气的强氧化性

①实验的操作能力

②现象描述完整性

③化学反应原理分析能力

①实验报告评价

②小组讨论表现评价

拓展层

在前两层的基础上:1. 设计实验探究氯气漂白作用的本质2. 迁移解决实际问题探究氯气在实际生活中的应用,如漂白剂、消毒剂的制作原理,以及氯气对环境的影响。

①实验设计创新性

②问题解决迁移能力

①开放性实验方案评价②真实情境案例分析评价

图1:教学评一体化实施路径循环模型:

教学目标 → 分层活动 → 嵌入评价 → 反馈调整  

                  ↑___________________________________|  

4.2教学设计

在“氯气的制取和性质”教学设计中,为了确保学生能够全面而深入地掌握知识,同时评估他们的学习成效,我们特别融合了教学评估的具体操作,以下是具体策略:

在实验过程中,教师会密切观察学生在实验操作、小组讨论和互动讨论中的表现。通过观察学生在制备氯气实验中的操作技能、团队协作能力以及问题解决策略,教师可以实时了解学生的学习进展和问题所在,并给予即时的反馈和指导。这种评价不仅关注学生的学习结果,更重视学习过程和学习方法,有助于及时调整教学策略,满足学生的个性化需求。

在完成实验后,学生将进行小组内的同伴评价和自我评价。同伴评价鼓励学生从他人的角度审视自己的学习表现,学会欣赏他人的优点并指出改进之处。自我评价则引导学生反思自己的学习过程和成果,明确自己的优势和待提升之处。通过这两种评价方式,学生能够更加全面地了解自己的学习情况,培养批判性思维和自我反思能力。

在课程结束时,每个小组将展示他们的实验成果,包括氯气的制备过程、观察到的现象、数据记录和分析结果等。教师和其他小组将对展示内容进行评价,关注实验设计的创新性、数据的准确性和分析的深度。这种评价方式不仅检验了学生的学习成果,还促进了学生之间的交流和学习,激发了他们的创新精神和求知欲。

4.3教学过程

在课程实施中,我们首先借助日常生活中的具体例子来阐述氯气的基本概念及其制备技术,旨在增强学生对化学科学与实际生活之间关联性的认识。接着,依据学生的知识掌握程度进行了分组,并组织了相应的实验活动。

基础层的学生主要通过亲手实践氯气的生成实验来学习,他们在实验过程中观察现象、记录数据,从而逐步掌握了氯气的制备技术。提高层的学生在此基础上进一步探索了氯气的各种特性,包括对氯气溶解性与密度等物理属性的研究,以及化学反应方面的实验,以加深对氯气化学性质的理解。而拓展层的学生则投身于更具挑战性的设计型实验中,他们自行设计实验流程、改进创新实验装置、探究氯气与其他物质间可能发生的反应,同时考察氯气在日常生活中及工业应用中的作用,这一过程充分展现了学生们在创新思考和实际操作能力方面的卓越表现。

实验期间,我们提倡学生间相互探讨与交流,共享各自的实践经历和学习感悟。此外,教师通过巡视方式提供指导,即时回应学生的疑问,并纠正不当操作,以此保障实验的安全性和流程的顺畅。

在实验活动完成后,我们引导学生进行了全面的回顾与探讨,鼓励他们对观察到的现象及所得数据进行细致剖析,从而归纳出科学结论。同时,指导教师也对学生提交的实验报告及其讨论表现给予了综合评价,不仅明确了现有研究中的不足之处,还为未来的探索指明了可能的发展路径。

表3 分层教学与教学评一体化的具体实施过程:以氯气与氢气反应为例


基础层

提高层

拓展层

教学内容

教师演示氯气与氢气的反应实验,讲解反应原理及实验现象

学生小组合作,自己动手做氯气与氢气反应的实验

查阅资料,从绿色环保理念出发,设计方案,改进创新实验装置

教学方法

讲授法、演示法

分组实验

小组讨论、实验探究

评价方式

教师观察学生是否认真观看实验、能否准确描述实验现象(以选择题、填空题为主)

实验报告+口头汇报(填空题、科普阅读题、简单情境题为主)

研究报告+答辩(结合实际生产或生活情境,要求学生设计完整的实验方案解决问题)

评价标准

能说出氯气与氢气反应的现象

实验操作准确、能初步解释实验现象

研究问题明确、分析深入、结论有创新、报告撰写规范

4.4教学评价

在评估教学效果时,我们采取了将过程性评价与结果性评价相结合的方法。过程性评价侧重于学生实验操作的规范程度以及数据记录的精确度等方面,通过教师的直接观察和适时指导,能够迅速识别并纠正学生遇到的问题。而结果性评价则更注重考查学生提交的实验报告的质量,这包括但不限于数据处理与分析的合理性、结论推导的有效性等环节。

此外,我们还采取了多维度评估的方法,建构相应的评价目标体系(如图2)和实验课堂评价量表(如表4),涵盖教师评估、学生自我评估及同伴互评等多种形式。这种方法有助于更全面地掌握学生的学习状况,识别其长处与短板,从而为后续教育活动提供更为精准的指导方向。同时,通过自我评估和相互评价的过程,还能有效提升学生的自我反思能力以及团队合作技巧,助力他们的综合素质发展。

图2:评价目标体系

高中化学实验分层教学融合教学评一体化的路径探索  ——以“氯气的制取和性质”的教学为例(图1) 

表4实验课堂评价量表

项目

优秀

良好

合格

小组自我评价

实验设计

根据老师提供的学习支架,能设计合理的实验方案或改进创新方案

根据老师提供的学习支架,脑中有方案,手中有实验,眼中有现象

根据老师提供的学习支架,能理解实验方案

优秀()

良好()

合格()

实验能力

能快速准确地完成指定实验,并能捕获实验中的异常现象并能提出质疑甚至解释

能顺利完成方案上的实验

观看演示实验,认识基本的仪器及使用方法

优秀()

良好()

合格()

实验习惯

自觉正确处理废弃试剂及物品,有很强的环保意识和安全意识

能根据要求正确处理废弃试剂及物品,有一定的环保意识和安全意识

在老师指导下能正确处理废弃试剂及物品,需要老师提醒注意环保和安全

优秀()

良好()

合格()

5 结论与展望

“教-学-评”一体化,是新课标的基本理念和要求之一。老师不仅要研究“如何教”“如何学”,还要研究“如何评”特别是化学实验课程中,老师不仅要“会教”“会做”,还要“会评”即要会教学生自评和同伴互评。通过自评让学生不断复盘自己的学习,从而改善和提高自己的学习效果,通过互评去取长补短,相互提高,合作共赢。

通过分层教学融合教学评一体化的实施,高中化学实验教学效果得到了显著提升。分层教学满足了不同层次学生的学习需求,提高了学生的学习兴趣和实验操作能力;“教-学-评”一体化促进了学生的学习效果和核心素养的提升,为高中化学实验教学提供了新的思路和方法。未来,我们将继续探索和完善分层教学这一教学策略,为高中化学实验教学的发展作出更大的贡献。

【此论文系 2024 年湖南省教育规划一般资助课题《全人教育视角下高中化 学分层教学实践研究》(课题编号 XJK24BJC040)的阶段性研究成果】

参考文献

[1]王翎力,白建英,金京一、依托互联网平台的高中化学“氯气的化学性质”的实验教学探讨[J].现代职业教育,2018(10):166.

[2]邹义嘉.高中化学实验创新设计——以氯气的喷泉实验为例[J].科技风,2017(23):151.

[3]蒋安祺.教学评一体化:高中化学教学评的融合与实践[J].科普童话,2025(4):32-33.

[4]朱海滨.高中化学大单元“教、学、评”一体化教学研究[J].学周刊,2025,2(2):37-39.

[5]王立志.中学化学演示实验的教学设计——以《氯气的制取和性质》为例[J]. 《教学仪器与实验》,2009年.05期18-19页

[6]邓福涛.基于实际教学条件的实验教学改进——以“氯气的制取及性质实验”的组合研究 [J].《中学理科园地》,2022年.02期 90_91



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