核心素養導向下的單元整體備課

陳建 王鋒

摘要：單元整體備課是培養核心素養的重要途徑，核心素養落地的過程引發了教研和教學方式的轉變，課時教學注重知識的傳授，很容易將學科核心素養不加分析的套用，而單元整體備課是將單元中課時內容先分解再重組，將各課時內容整合起來進行教學設計，形成“單元內容梳理—單元教學核心素養目標解讀—核心素養階段性達成特點分析—單元素養目標達成策略—課時教學設計”的教研和教學模式。

關鍵詞：核心素養；單元整體備課；物質構成的奧秘；教學設計

文章編號：1008-0546（2022）02-0011-06中圖分類號：G632.41文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.02.002

*本文系福建省教育科學“十三五”規劃2020年度課題“初中化學單元作業的設計與實踐研究—以‘人教版’為例”（FJJ？ KXB20-768）的階段研究成果。

一、問題提出

化學學科核心素養包括“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據推理與模型認知”“科學探究與創新意識”“科學態度與社會責任”5個維度。核心素養的落地要求我們必須改變我們的教研和教學模式，教材中的單元和課時實際上是整體與部分的關系，在進行單元整體備課時，要在課時目標達成的基礎上推動單元目標的達成。整體教學規劃設計是指教學過程中對某一主題內容開展系統研究，從整體上規劃教學目標、實施過程、教學策略及教學評價[1]。單元整體備課是整體教學規劃設計的一種形式。單元整體備課為備課提供新思路、為教學提供新理念、教研活動提供新方式以及為核心素養的落地提供新途徑[2]。教材中的單元是一個相對獨立的教學單位，與課時單元相比，單元整體備課能讓我們用整體的視角來分析教材，挖掘知識背后的素養目標，設計素養目標達成的策略，設計具體的教學課時，在提升核心素養時更注重整體性和系統性。

二、基于核心素養導向下單元整體備課的模式構建

見圖1。

三、單元整體備課示例

本單元是學生從對化學的宏觀認識轉向微觀認識的開端。學生首次從宏觀、微觀以及符號三重表征角度看待問題，使三者有機結合起來，形成“宏——微——符”三重表征思維；學生能從身邊常見的宏觀現象獲取信息，認識到微粒的存在及微粒具有的性質，滲透辯證唯物主義教育，初步建立微粒觀；學生已經具備一定的推理能力，可以原子結構的探究史作為情境素材，利用直觀化教學手段，幫助學生建立原子結構模型。

1.單元內容梳理

（1）課程標準及實施建議

見表1[3]。

（2）本單元可供選擇的學習情景素材：

①布朗運動；“桂花十里飄香”；原子結構模型；元素周期表的發展過程。

②單元知識內容結構

見圖2。

2.單元教學核心素養目標解讀

（1）目標梳理

見表2。

（2）核心素養目標細化

見表3。

3.核心素養階段性達成特點分析

（1）素養提升起點

通過對第一單元“走進化學世界”和第二單元“我們周圍的空氣”的學習，學生對身邊的化學物質和現象有宏觀、感性的認識。第三單元“物質構成的奧秘”是化學學習的分水嶺，從宏觀世界轉向微觀世界。首先，之前的化學課程中給學生帶來了強烈的視覺體驗，學生對化學的學習興趣空前高漲，此時進入微觀世界是很好的時機。其次，學生通過滬科版八年級初中物理“第十一章小粒子與大宇宙”的學習，對分子和原子有一定的了解，其中，“第一節走進微觀”介紹了組成物質的分子和原子，并簡要地介紹了原子的內部結構；“第二節看不見的運動”，介紹了分子動理論，通過實驗，總結出分子之間有空隙、分子是在不斷地做無規則運動、分子之間存在引力和斥力等理論。因此學生實際上對微觀世界已經有一定的了解，可以利用學生已有的經驗和知識進行教學，降低學習的難度。

（2）素養提升障礙點

第一單元和第二單元所學的內容涉及到較多的實驗并且與生活息息相關，學生學習興趣濃厚，進入第三單元微觀世界，比較抽象，難度較大，學生很容易喪失學習興趣，進而出現明顯的分化。因此，要注意通過生動有趣的教學設計以及創設情境，保持學生的學習熱情。

分子和原子內容比較抽象，微觀世界看不見也摸不著，不易理解。針對這一問題，教學中可以通過宏觀現象獲得感性認識，再通過模型、動畫等直觀化教學手段，化抽象為具體，從而上升到理性認識，加深對微觀世界的理解。

原子的結構和原子結構示意圖，可以結合原子結構的探究史，通過歸納、想象、抽象等方式，建構利于化學學習的模型，為今后化學的學習打下基礎。

（3）素養提升的延伸點

①培養“結構決定性質，性質決定用途”的學科思維

化學是在分子、原子層次上研究物質性質、組成、結構與變化規律的學科。初中的化學教學始終圍繞著物質的“結構一性質一用途”三者之間關系的學科觀念進行，第二單元在學習氧氣時已經有所涉及，本單元的“原子的結構決定了原子的性質”進一步滲透該學科思維。在后續學習中會不斷涉及與強化。

②類比、想象和模型化的學習方法

本單元的學習是五彩繽紛的宏觀世界步入充滿神奇色彩的微觀世界，但微觀世界又是抽象的，通過類比的方法可以將微觀的世界宏觀化，例如，在做100 mL水和100 mL酒精混合的時候，雖然出現了明顯的現象，但學生可能也不太好理解，這時可以讓學生想象將酒精分子放大到黃豆大小，將水分子放到到細沙大小，再用黃豆、細沙之間的空隙進行類比。教學中通過類似的活動，滲透類比、想象和模型化的學習方法。

③逐步形成化學學科基本觀念

本單元通過分子和原子的學習，以宏微結合的方式，幫助學生形成微粒觀；通過元素的學習，初步形成元素觀。此外還初步涉及到變化觀和實證觀，雖然在這個單元不是重點構建的觀念，但為今后的學習做鋪墊。

4.單元素養目標達成策略[4]

（1）創設情境，激發興趣

第三單元是學生學習化學的分水嶺，物質構成的奧秘這個主題的內容是抽象、不易理解的，很多學生自信心受到打擊，學習興趣降低，學習過程中逐步掉隊。創設情境可以從以下兩點入手：

①從化學與生活的結合點入手。利用學生熟悉的生活中的宏觀現象（走過花圃會聞到花香，為什么？晾曬衣服，為什么衣服上的水不見了？為什么濃鹽酸和濃氨水可以在不接觸的情況下產生白煙？）讓學生了解這些現象的產生與微粒的特性有關。通過生活實例，如一些保健品所含元素含量、一些藥品的說明書等，讓學生明白化學就在身邊，既可以讓學生體會到學習化學的重要性，又有助于學生利用所學的化學知識解決實際的問題。

②利用認知矛盾來創設問題情境。在介紹原子的結構時，先讓學生自主閱讀“道爾頓的原子結構模型（認為原子是不可分割的實心球體）”和“在1897年湯姆森發現電子，進而提出的棗糕模型”的資料，再介紹盧瑟福的α粒子散射實驗，讓學生猜想可能的結果，與最終實驗結果進行對比，引發學生產生認知沖突。通過分析實驗的結果，促進學生思考、討論、探究。

（2）實驗探究獲取感性認識

化學實驗能夠很好的激發學生學習興趣，在微粒的特性教學時可以進行以下實驗：品紅在冷水和熱水中的擴散實驗、氨的擴散實驗以及針筒實驗（兩針筒分別抽取等量空氣和水，分別擠壓針筒），通過明顯的實驗現象對分子的三個特性有直觀的認識。

實驗探究活動應根據具體的化學知識的特點來進行。例如，“探究分子之間有間隔”“探究分子運動速率的影響因素”等實驗探究時，盡量采用有顏色的物質，使現象可視化，引導學生更好的理解微觀世界。通過這些實驗探究，使學習化學知識、形成科學探究的能力與發展化學學科核心素養有機結合起來。

（3）抽象問題具體化

①借助信息化技術化抽象為具體

微粒觀、元素觀和變化觀是初中化學教學的難點。經過第一、第二單元的學習之后，學生對化學的學習熱情高漲，但第三單元的知識抽象并且容易混淆，僅僅依靠學生的想象和教師的講解是很難做到的，而信息技術的運用就能很好的使微觀世界直觀化。例如：利用手持技術中的氣壓傳感器探究溫度與氣壓的關系、利用動畫模擬水分解的微觀變化以及原子的結構模型，錄制微課以供其課后學習。

②利用模型類比微觀世界

借助信息技術認識微觀世界是被動的獲取信息。可以讓學生自己主動模擬，進一步加深對微觀世界的理解。例如：利用不同大小、顏色的紐扣代表不同的原子，讓學生拼裝水電解的微觀模擬圖（反應前、反應中和反應后）。選擇性展示學生拼裝的成果，糾正學生的認知偏差，讓學生在動手體驗過程中建立物質的微粒觀。

5.課時教學案例——課時1分子和原子

本案例的教學內容是義務教育教科書《化學九年級上冊》（人教版）第三單元“課題1分子和原子”。學生對分子和原子的認識由生活中的感性認識到理性認識，再由理性認識到實踐，有效地發展了學生的學科核心素養。

（1）教學目標

能通過宏觀現象，認識微粒的存在以及微粒具有的性質，知道分子、原子等微觀粒子是構成物質的基本微粒，初步建立微粒觀；具有嚴謹求實的科學精神，能利用所學的有關物質的構成的知識解釋生活中的一些問題，樹立物質是可分的辯證唯物主義觀。能從微觀的視角理解化學變化的本質以及認識物質的三態變化。能從微觀的視角對宏觀的現象進行分析，并用符號進行表征，初步形成“宏觀-微觀-符號”的三重表征思維。

（2）教學過程

教學主題活動一：創設情景，走進化學（表4）

設計意圖：本課題以微課導入本課題，播放學生熟悉的生活事例，吸引學生的注意力，激發學生的學習熱情。體會到化學來源于生活，又高于生活，讓學生養成關注身邊化學，用化學知識去解釋生產生活中的現象和問題。

教學主題活動二：證實微粒的存在，探究微粒的性質（表5）

設計意圖：通過圖片證據證實分子和原子的真實存在，利用具體的數據說明分子的質量和體積都很小。通過實驗探究以及對現象的進一步分析，發揮學生的想象，使學生認識到微粒的存在以及微粒具有的性質，知道分子、原子、離子等是構成物質的微粒，建立微粒觀。

教學主題活動三：認識分子、原子的概念及其關系（表6）

設計意圖：分子和原子的定義僅僅依靠學生的想象和教師的講解是很難做到的，通過自己動手模擬和信息技術能很好的使微觀世界直觀化。通過水通電實驗，經歷水→水分子→氫氣分子和氧氣分子，幫助學生自主體會化學變化中分子及原子的特征，從而從微觀視角理解化學變化。

教學主題活動四：從化學走向生活（表7）

設計意圖：通過前面的學習，學生具備了一定的理論基礎，通過遷移所學的知識，解釋生活中一些常見的現象，培養遷移和解決問題的能力，也檢測本節課教學目標的達成情況。

教學主題活動五：交流體會，總結提升

設計意圖：總結本節課的內容，形成結構化的板書，在收獲知識的同時獲得情感態度與價值觀的提升，促進素養的發展。

（3）單元作業——課時作業（略）

（4）案例分析

①創設真實的生活情境，激發學生的學習興趣

依托教學內容來發展化學學科核心素養，要讓教學內容貼近學生已有的認知水平。本節課呈現的情境有“人走過花圃會聞到花香、晾曬衣服，一段時間衣服上的水不見了”“1滴水里面分分子個數以及需要數多久”和“6000 L的氧氣可以壓入40 L的鋼瓶中”等生活情境，緊密聯系生活，讓學生了解這些現象的產生是與物質的微粒構成有關，引導他們從微觀的視角來認識宏觀的現象，激發學生深入學習的興趣。

②參與豐富的課堂活動，獲得對微粒的理性認識

達成本節課的素養目標，最重要是要讓學生對微粒有感性的認識，通過設置豐富的體驗活動，例如：數1滴水中的分子個數、分子運動的實驗、動畫模擬酒精和水的混合實驗、用紐扣拼裝水電解過程等，激發學生的想象力，使微觀世界直觀化。經歷這些體驗活動，獲取感性認識，使學習化學知識、形成科學探究的能力與發展化學學科核心素養有機結合起來。

③形成學科思想，感悟化學作用

構建微粒觀時，從生活中的宏觀現象獲取感性的認識，充分運用素材資源，開展豐富的活動，通過體驗活動獲得理性認識。運用微粒觀解釋一些生活中的化學問題，例如：“人走過花圃會聞到花香、晾曬衣服，一段時間衣服上的水不見了”“1滴水里面分分子個數以及需要數多久”和“6000 L的氧氣可以壓入40 L的鋼瓶中”，在習得化學知識的同時，形成“宏微結合”的思維方式，從中感悟化學來源于生活又高于生活，感悟化學的重要作用。

參考文獻

[1]王鋒.核心素養的達成需要教學的整體規劃與設計[J].基礎教育課程. 2019.5（下）：60-66.

[2]楊曉彥，傅興春.化學學科核心素養背景下的單元教學設計[J].中學化學2019（9）：12-14.

[3]中華人民共和國教育部.全日制義務教育化學課程標準（2011年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2012：24.

[4]林志強.義務教育課程標準（2011年版）案例式解讀初中化學[M].北京：教育科學出版社，2012：116-118.