大單元指引下的初中化學單元整體課教學

叢婭萍

大單元指引下的初中化學單元整體課教學設計，著眼于學科核心素養的培養，兼顧知識、思維和能力等多個層面，旨在幫助學生形成系統化的知識結構以及認識世界解決問題的思維方法。以“你真的知道易拉罐嗎”為例，談談如何讓學生在這一主題的指引下，能夠基于物質類別認識物質性質及用途。

一、引領性的大單元主題的確立

《義務教育化學課程標準（2011年版）》強調“要引導學生認識物質世界的變化和規律，形成化學的基本理念”。因此課標中“身邊的化學物質”、“物質構成的奧秘”等一級主題著重培養學生研究物質的一般思路和方法，讓學生真正地從生活走向化學，從化學走向社會。

依據課標的主題組織教學內容，可以提高課程的整體性。“物質構成的奧秘”這一主題要求學生通過元素組成對物質進行分類，根據物質類別認識物質的微觀構成，從微觀粒子的角度出發研究物質的構成和性質。“身邊的化學物質”以學生熟悉的物質為載體，研究其性質及用途，從而形成認識物質的一般思路和方法。為了達成“研究物質”這一學科任務，在課標的指引下，綜合“物質構成的奧秘”和“身邊的化學物質”兩個一級主題，確立了“基于物質類別認識物質性質及用途”的大單元教學教學任務，并且以學生最為熟悉的“易拉罐”為研究主線貫穿始終。

二、素養導向的大單元目標的確立

“宏觀辨識與微觀探析”是化學學科核心素養之一，要求學生能夠從不同層次認識物質的多樣性，并對物質進行分類;能從元素和原子、分子水平認識物質的組成、結構、性質和變化，形成“結構決定性質”的觀念。能從宏觀和微觀相結合的視角分析和解決實際問題。“基于物質類別認識物質性質及用途”這一單元主題，能夠呼應這一核心素養，培養學生思維能力。

素養導向的單元教學目標通過將大概念具體化、層次化的呈現，為學生的學習過程建構起大概念支架式、方向性指引，有利于幫助學生以連貫的、結構化的方式思考和理解知識，將具體知識的學習與思維發展、能力提升協調同步起來。因此，制定本單元教學目標如下：

（1）通過比較氧化鐵與氧化鋁結構的差異，明確鐵銹的破壞性與氧化鋁的保護性，知道易拉罐用鋁制成的原因，從而理解“性質決定用途”的思想。

（2）通過復習回顧鎂和鐵的相關反應，歸納出金屬的通性，在演繹鋁的化學性質的過程中，能夠認識到從物質類別出發研究物質性質是一種重要的方法。

（3）借助鎂原子和鋁原子的結構示意圖，理解鎂原子與鋁原子結構相似能夠互相填充間隙，從而決定合金具有“硬度大耐腐蝕”的優越性，進一步提升“結構決定性質”的思想。

三、挑戰性學習任務的設計

大單元挑戰性學習任務的設計要以教學目標為導向，基于學生的認知水平，找到合適的切入點，且創設引導性的問題情境，讓學生在掌握知識的同時，學會分析和解決問題。本單元教學任務是以“你真的知道易拉罐嗎？”這一大的問題情境為驅動，展開如下三個具體環節的實施：

環節一：為什么易拉罐要用鋁來制成呢？

提及該問題學生會試圖從結構出發進行思考：鋁原子最外層有三個電子容易失去，且位于金屬活動順序表靠前的位置，因此化學性質較為活潑，與它廣泛的用途相悖。此時學生產生矛盾，思路被終止。為了幫助學生真正建立起“結構決定性質，性質決定用途”的思想，適時追問“為什么未打磨的鋁片放入硫酸銅溶液中無明顯的現象，而打磨后的鋁片表面卻有紅色固體析出呢？”這時學生會想到正是由于鋁太活潑了，所以能夠在常溫下與氧氣反應形成致密的氧化膜，從而起到保護的作用。繼續追問“為什么不用鐵做容器盛放藥品呢”，學生會從鐵銹疏松多孔的結構出發進行思考，能夠將水分以及空氣鎖在內部，因此不能起到保護的作用，明確了“結構決定性質”。最后再從鋁密度小、質地輕等性質出發補充易拉罐選用鋁的其它原因，學生能夠在此過程中體會性質與用途的密切聯系，從而也達成了單元目標一。

設計意圖：本環節從鋁原子結構出發分析鋁的化學性質活潑，從而與氧氣反應形成致密而堅固的氧化膜，同時通過氧化鋁與鐵銹的結構對比，明確“結構決定性質”。再結合鋁的其它物理性質，知道易拉罐選用鋁的原因，進一步理解“結構決定性質，性質決定用途”。

環節二：易拉罐能盛放任何的液體嗎？

本環節驅動學生利用鋁的化學性質進行思考，雖然學生在課本中沒有系統地研究過鋁這種物質，但由于鋁屬于典型的金屬，因此引導學生從熟悉的鎂、鐵入手，歸納出金屬的通性，然后根據金屬的一般化學性質來演繹出鋁的性質。并適時補充，鋁既有金屬的共性也有屬于自己的個性，它還能夠與堿發生反應。結合鋁的化學性質，此時學生認為金屬不能盛放酸、堿以及金屬鹽溶液。“為什么碳酸飲料能用易拉罐盛放呢”，學生會想到酸性弱濃度低。“為什么生活中白酒不用易拉罐盛放呢”，學生迷惑到：白酒中酒精含量高，不與鋁發生反應，究竟為什么不能呢。向學生解釋：白酒變質酸化后酸性強，易與其發生反應，因此在實際應用時既要考慮能否發生反應又要考慮變質后潛在的反應，進一步體會“用途是由物質的性質決定的”。

設計意圖：從鎂、鐵常見金屬的化學性質出發，歸納總結出金屬的化學性質，然后根據金屬的性質演繹鋁的化學性質。在分析的過程中，讓學生體會基于金屬單質這一物質類別，認識其性質。

環節三：易拉罐除了鋁還有其它成分嗎？

其實易拉罐主要是鎂和鋁形成的合金，鋁含量較高。“為什么易拉罐要制成合金而不選擇純鋁呢？”這一問題驅動學生對比合金與金屬的性質差異——合金硬度大、熔點低易鑄造成型、耐腐蝕、光澤好，性質決定用途。繼續追問“為什么選用金屬鎂呢？”這一問題學生有點摸不著頭腦，引導從原子結構的角度思考之所以選擇鎂是因為原子結構相似，更易互相填充原子的間隙，原子緊密排列因此硬度大，同時能夠阻止外界物質進入破壞內部結構。由此讓學生意識到，可以通過改變物質的組成和結構，來改變物質的性質，達成單元目標三。

設計意圖：對于合金的性質學生“只知其一不知其二”，合金的優越性與其組成和結構密切相關。本環節引導學生從鎂原子、鋁原子的結構出發，幫助學生重新從微觀出發再次形成“結構決定性質”的思想。