韓雅娟
(漳州市第五中學,福建 漳州 363000)
2014 年教育部提出“核心素養”體系,提出立德樹人的育人目標。《普通高中化學課程標準(2017 年版)》(以下簡稱“2017 年版課標”)明確指出,學科核心素養就是要形成正確的價值觀念、必備品格和關鍵能力。如何落實學科核心素養,將知識轉化為能力、價值觀念,課堂教學是核心素養培養的主要途徑。課時教學設計易使教學內容碎片化,導致對知識點的處理缺乏全局性,流于低層次的知識技能訓練。單元教學設計打破“課時主義”的束縛,是落實培養學生核心素養的一種有效途徑。2017 年版課標倡導“教-學-評一致性”,課前進行診斷性評價,了解學生已知的學習水平;課中進行過程性評價,提高課堂教學效益;課后進行總結性評價,促進學生發展。將教與學的評價融合起來,不斷調整教學,促進學生核心素養螺旋上升。因此,如何將單元教學設計融入化學課堂教學中,實現“教-學-評一致性”,達到培養學生化學學科核心素養,值得探索。
單元教學設計關注學科觀念的統領作用,在真實的問題情境中,將知識形成一個相互關聯的整體。從學科、社會及學生關心的問題出發,確定單元教學的主題;教學目標指向學科核心素養;內容以學生認知作為起點,尋找真實的問題情境,建構學習的問題線、知識線、活動線和評價線。在解決真實問題的過程中,進行有意義的感知和思維活動,將知識外顯,培養學生的學科核心素養。現以蘇教版《必修1》“硫和環境保護”為例,進行單元教學實踐。
1.目標導向素養,凸顯單元教學設計的價值取向
單元教學目標在課程目標統領下,具有明確的指向性,即發展學生學科核心素養。它直接關系到教學的方向和效果。本單元教學設計聚焦化學變化觀念,突出硫元素的轉化,促進學生形成“價態觀、實用觀、環保觀”。
2.增強探究意識,引導學生多角度和深層次學習
2017 年版課標倡導開展以實驗為主的多種探究活動。教師根據化學學科特點,創設學習情境,讓學生發現或提出實驗問題,作出猜想與假設,設計探究實驗,得出結論并反思與評價。在實驗探究物質變化的規律和本質的過程中,學生的學習是自主的;在提出問題,分析問題,解決問題的過程中,學生的學習是多角度和深層次的。化學教學中,注重在實驗中增強探究意識,對全面落實培養化學學科核心素養的目標,具有不可或缺的作用。
3.確定教學主題,把握單元目標與課時目標關系
2019 年是聯合國確立的“國際化學元素周期表年”,華東師大姜雪峰教授是硫元素的代言人,他帶領的團隊主要研究綠色硫化學。硫化學與人類的生產生活以及環境密切相關。[1]學生對硫及其化合物有一定認識,但存在一定的誤解。通過調查,大部分學生將SO2與酸雨、污染環境聯系在一起,沒有樹立正面積極的化學學科觀念。因此,選擇“硫與環境保護、食品安全”作為教學單元的主題,呈現化學在人類社會發展過程中的作用及面臨的環境問題和解決辦法,有利于培養學生與自然和諧共處理念,樹立正向的學科觀念,發展化學學科核心素養。
①確定單元教學主題內容:“硫與環境保護、食品安全”圍繞硫元素的轉化,以“變化觀念”統籌與引領單元教學內容。設定的大主題、大觀念為“價態觀、實用觀、環保觀”。②制定單元目標:從硫元素的轉化,初步構建價類二維圖,形成研究物質的一般思路和方法,培養學生的變化觀念和實驗探究理念,樹立食品安全意識。運用價類二維圖,掌握工業生產硫酸的原理,通過處理硫酸廠尾氣,變廢為寶,體現化學的學科價值。通過硫元素在自然界中的循環,了解酸雨的形成及防治,樹立環保意識,增強社會責任感。③單元目標與課時目標的關系:在單元目標確定的基礎上分解了3 個課時目標,其關系如圖1所示。
綜合對比4種設備,煤泥重介質施流器分選精度高,處理量大,但是其存在介質粒度細,難以回收的問題;新型水介質旋流器處理量小,分選效果與適應性較差,設備難以大型化,僅適用于易選或中等可選煤的分選;螺旋分選機對入料要求較高,處理量有限,同時分選密度高,當精煤灰分要求低時難以滿足要求;干擾床分選機單位面積處理能力大,對入料煤質的變化適應性強,分選效率高,有效分選密度范圍寬,具有較好的發展前景。

圖1 單元目標與課時目標的關系
1.創設真實問題情境,促進學生高階思維發展
在真實的問題情境中展開單元教學,在實際生活中分析問題、解決問題,這就從知識本位轉向了能力立意,可以彌補學生單純掌握知識的弊端。為此,課前選取貼近單元主題的學習材料給學生,引導學生自我體驗,深度思考。在課中,學生需要綜合運用所學知識,思考問題的解決方法,最后創造性地解決問題。這種思維方式,就不再是淺層的思維,而是高階思維。單元學習材料如下:
材料一:菲律賓阿塔爾火山噴發,濃煙滾滾,產生刺激性氣味。
材料二:二氧化硫作為食品添加劑,葡萄酒的釀制、食糖的生產等都會使用。
材料三:硫鐵礦到化工生產中使用的硫酸。
材料四:硫磺皂的作用。
材料六:硫化細菌、煤的脫硫等。
2.倡導教學評一致性,落實化學學科核心素養
單元教學的評價,打破傳統的紙筆測試,主要以過程表現性評價為主。評價的主體不再只是教師,而是教師評價與學生自評、他評相結合。評價過程貫穿在整個單元教學中。
(1)建立“價類二維”圖形成價態觀,提供研究物質分析模型
課時1 的主題是二氧化硫與食品安全。運用情境素材(材料一、材料二)創設真實問題情境,在問題解決過程中從物質類別和價態角度預測SO2性質,并進行探究實驗,將思維過程外顯并初步構建“價類二維”圖認知模型,為學生提供認識物質世界的方法和研究物質的分析模型。課時1 教學設計思路見圖2。

圖2 “二氧化硫與食品安全”教學設計思路

圖3 “硫酸工業制法和濃硫酸的性質”教學設計思路
(2)利用“價類二維”圖形成實用觀,提供物質轉化制備模型
利用材料三與“價類二維”圖,采用逆推思維策略,學習工業制備硫酸的原理、原料的選擇和生產設備的使用。對于工業制備,首先,需要考慮原料的來源、成本以及所含雜質對產品制備的影響,體現經濟性。其次,大規模工業生產,要引導學生關注生產過程中產生的“三廢”,提升環保意識,培養綠色化學思想和社會責任感。此外,在學習和探究濃硫酸的特性時,還要培養元素觀、微粒觀等化學觀念。課時2 教學設計思路見圖3。
(3)培養化學環保觀,聚焦科學態度和社會責任
運用“價類二維”圖物質轉化認知模型、結合材料六,通過交流討論酸雨的形成、危害和切斷污染源的防治思路等,尋求解決問題的方法,[2]培養學生的化學環保觀;運用材料五創設情境,交流討論,歸納總結硫元素的轉化,構建從化學視角解決環境問題和食品安全的一般思路和方法,進一步完善“價類二維”模型。感受化學知識的社會價值,增進科學態度和社會責任的養成。課時3 教學設計思路見圖4。

圖4 “自然界中硫的循環”教學設計思路
核心素養是人格品質和關鍵能力的總括。化學學科核心素養是核心素養的重要組成部分。以單元為單位的整體教學設計,打破傳統以課時為單位的教學設計,對知識的處理是全局性的,關注知識的整合和串聯,注重學科大概念的理解和運用,促進學生觀念的建構與發展。在“硫與環境保護、食品安全”的單元教學設計中,以硫元素的轉化為核心,發展學生的元素轉化觀。通過分課時螺旋式構建并完善“價類二維”圖,認識思路外顯且結構化,形成研究物質性質的一般思路和方法,提升站位。
學生核心素養的達成,不只是單純地掌握知識與技能,而是需要在真實的情境中通過理解和運用知識轉化而成。本單元的教學設計中,提供真實情境素材,通過探究讓學生認識生產生活中的硫及其化合物,改變學生對二氧化硫的認識偏差,引導學生從化工角度思考如何處理硫酸廠的尾氣變廢為寶,發展學生的理性思考問題和創造性地解決問題的能力,樹立食品安全意識,形成正確的價值觀念,培養社會責任感。
學生核心素養的發展是一個循序漸進的過程,教師的作用是在這個過程中尋找相關的教學素材,設計多樣化的學習任務,引導學生轉變學習方式,提高學習效果。在本單元教學活動中,設計了多樣化的學習活動,如課前閱讀資料,查閱文獻;調查當地環境問題;實驗探究二氧化硫及濃硫酸的性質;角色扮演辯論二氧化硫的功與過[3]等。課后對學生進行訪談,學生表示學習方式的多樣化,更能引起其學習的興趣;豐富的學習素材,也拓寬了視野,看待事物的角度更加全面與理性。
2017 年版課標倡導實施“教、學、評”一體化,開展化學日常學習評價。“教、學、評一致性”,即教師的教、學生的學以及對教和學的評價具有目標一致性,能提供證據證明教學過程中實現培養學生核心素養達到國家教育目標的要求。[4]“硫與環境保護、食品安全”的單元教學中,學生小組討論、合作實驗探究等,教師通過觀察、提問、點評等方式進行診斷,關注生成性的表現,及時了解學生的素養水平以及學習情況。在教學結束后,學生自主制作硫的循環圖;通過訪談的形式進行評價,談談有關環境保護的感受,了解學生是否構建環保觀念。整個教學過程中,學生不僅存在他評(教師評價、同伴互評),也存在自我評價,評價方式多樣化,更能診斷學習的效果。