初中化學單元教學的整體設計與思考
——以粵教版《空氣、物質的構成》單元教學為例

陳思滔 黃躬芬

（1.閩侯縣教師進修學校，福建 閩侯 350100；2.閩侯縣實驗中學，福建 閩侯 350100）

化學學科核心素養的提出，將化學課程從學科本位上升到核心素養本位［1］，將教師的教學從知識的傳授轉化為素養的培養。以課時設計為主的教學，以本節教學內容為核心，下一節內容的關聯更多的是埋伏筆，因此缺乏對單元甚至教材總體內容的認識，不能很好地將零散的知識串成一個整體。單元教學設計則以教材大視野、單元全方位為統領，引領學生較好地整體把握學科知識。［2］因此，它是有效落實、發展學生核心素養的重要途徑。它不單單指教材中以知識的特征為依據的單元，還包含以某一主題為核心，將學科間存在邏輯關系的內容進行重新編排，整合成有相互關聯、相互銜接的教學結構單元。單元教學設計，是教師根據單元所涉及的教學內容，綜合考慮學生實際而制定的教學設計，其目標指向核心素養。單元教學設計具有大概念的特點，能夠將分散的內容串聯成大整體，起到統領整個單元的作用；它還具有大主題的特征，在明確的單元主題背景下，串聯本單元課時的教學內容，并指導教學內容的有序開展；它還具有大過程的特點，在統一的教學目標指引下，擺脫零碎雜亂的教學內容，實現教學內容與核心素養的完美落地。本文以粵教版第二章《空氣、物質的構成》為例試作闡釋。

一、初中化學單元教學設計的教學實踐

（一）目標定位

1.深層次理解，整體性認識

傳統的教學設計往往把本單元教學內容分割成“空氣成分的測定”“構成物質的微粒”及“組成物質的元素”幾個孤立的模塊進行零散的教學。而指向學科核心素養的單元教學設計，把“物質的微觀構成與宏觀辨識”作為主題探討活動，幫助學生在大概念的引領下，對物質構成的微粒、物質組成的元素進行深層次的理解與思考，實現教學內容的整體性、系統性。

2.素養為導向，價值為核心

傳統教學目標重點關注學生知識技能的掌握，本單元教學過程重點關注“空氣成分測定”“微觀粒子的認識”及“物質的元素組成”幾大模塊內容。而指向化學核心素養的單元教學設計則強調通過對空氣成分的測定分析推理，初步建立混合物中某成分含量測定的模型；通過分析比較不同變化的微觀過程，讓學生體會不同變化的本質差別，從宏觀走向微觀，接著又在元素環節的學習中，重新返回宏觀，整個單元的教學就是通過宏觀微觀間有序轉化，培養和發展學生“宏微結合”的核心素養。

（二）教學構想

1.確立基于化學學科核心素養的大主題

本單元從學生熟悉的宏觀物質——空氣入手，學習空氣的組成、性質，從具體到一般，歸納演繹混合物認知模型，培養證據推理意識；再從分子、原子及離子等肉眼觀察不到的微觀粒子入手學習物質變化的本質；通過宏觀元素學習，學會從宏觀的視角判斷物質類別，建立宏觀—微觀—符號三種表征關系，由此確立本單元大主題為“證模分析、宏微結合、培育學科核心素養”。

2.設計基于突出主題完整的教學大過程

零碎性的教學活動不利于構建完整的知識體系，反而加重了學生的學習負擔。目標指向性一致的小活動聯結成的整體性的單元教學過程，可以幫助學生從學科的總體角度思考問題。本單元教學內容重點圍繞微觀粒子與宏觀物質之間關系開展。因此，本單元的大活動過程主要圍繞下列三個進行：微觀粒子、宏觀物質、符號表征。基于大概念、大主題、大過程的設計，本單元教學整體構思如下。

（1）宏觀認知

［經典實驗］拉瓦錫空氣中氧氣含量測定實驗

［科學探究］空氣中氧氣含量的測定與分析

［方法建立］混合物中某一成分含量的測定方法

［概念辨析］混合物與純凈物概念的初步建立

（2）微觀辨析

［實驗探究］認識微觀粒子基本性質

［概念建模］分子、原子概念建模

［模型認知］微觀模型認知物質的構成、變化與分類

［模型認知］原子結構，離子形成過程；元素性質、原子核外電子排布之間關系

（3）概念建模

［概念建構］元素

［宏微探析］微觀粒子、宏觀元素認識物質類別

［總結提升］宏觀—微觀—符號三重表征物質

（4）方法建構

［引領提升］空氣中氧氣含量的測定，混合物中某一成分測定的方法建構

3.制定落實學生素養發展的單元教學評價目標

落實化學學科核心素養，形成統攝性的認識，提升知識結構化水平，制定符合實際的評價目標至關重要。根據教學目標制定出的本單元評價目標如下：

評價1：診斷和評價學生模型的認知程度，獲取準確信息并進行加工處理整合的能力水平。

評價2：診斷和發展學生利用微觀粒子理解宏觀世界的能力水平；發展評價物質觀、分類觀、微粒觀的認識程度，想象能力、創新思維能力的水平。

評價3：診斷和評價類比法、分類法的認知水平，進一步評價宏觀辨識與微觀探析能力。

二、教學反思

（一）教學過程的有機整合，學習過程的自然銜接

單元教學設計不是內容的拼湊、合并，而是全部打亂，結合學生的實際、知識點關聯對教學內容進行整合［3］，設計出符合學生化學學科素養發展，體現知識深度學習的單元教學設計。本單元的教學內容主要整合成四個部分：“物質成分的探究”“元素”“分子”和“原子”。單元大概念是“物質的成分”，核心概念是“元素”“分子”“原子”“離子”。教學過程最先安排“物質成分的探究”，引導學生建構認識物質成分的宏觀視角，體會物質成分探究的科學思維方法。接著學習微觀粒子、宏觀元素，分別從微觀角度、宏觀視角、宏微結合方面認識物質成分。再結合真實的問題情境檢測學生應用知識解決實際問題的能力，創造診斷學生“物質成分測定”的素養程度水平。

例如，在學習宏觀元素與微觀粒子視角辨識物質的成分時，可以結合中國首位諾貝爾醫學獎獲得者屠呦呦與青蒿素的真實教學情境組織教學。

［資料展示］屠呦呦與青蒿素

［思考問題］基于宏觀物質、元素和微觀分子、原子的視角，如何辨識青蒿素的成分

［討論分析］組織學生分組討論探究：宏觀視角元素，微觀視角分子、原子

通過學生探索具體知識的過程，引導學生初步體會宏微結合的學科思維方式，教學過程宏觀微觀有機整合，學習過程自然過渡，毫無突兀感，同時可以增進學生的民族自豪感，體現新時代立德樹人的教學價值。

（二）教學情境的生動創設，教學目標的有效達成

核心素養培育的主陣地依然是課堂，有效途徑也仍是教師的引領，改變學生被動的學習方式，轉變為積極主動的學習是關鍵，生動活潑的教學情境是激發學習興趣，引向積極學習的重要方式，教學中要做好學科知識與生活、生產實際的結合，做好與科學家發現探索化學知識的過程的結合，積極創設“發現問題、探究問題、解決問題”的情境過程，促進教學目標的有效達成。特別本單元涉及的概念內容較多，初三學生的思維發展水平有限，對抽象概念認知建構困難較大，教學過程要盡可能地將概念內容具體化、直觀化、可視化。直觀的化學實驗是獲得感性認識，形成理性思考，最終形成化學概念的有效手段。以微觀粒子解釋化學變化教學為例。

［創設情境］棉花蘸取濃鹽酸、濃氨水，從遠及近，觀察現象。

［復習導入］上述實驗，你認為微粒有哪些特性，如何判斷。

實驗創設情境導入微粒特性概念，激發學生興趣，對微粒形成清晰的認識。

［追問］濃氨水、濃鹽酸揮發出來的是小液滴，后面觀察到白煙，“白霧”到“白煙”如何解釋。

教師引導學生深入思考，分析現象的本質原因，領悟化學變化的實質。

（三）學習評價的有效跟進，教學主線的巧妙設計

評價是教師調整課堂教學、學生改進后續學習的向導，教學目標、學習目標有否達成，需要相應的教學評價跟進。教學過程應以評價證據的設計為主線，評判學生學習狀況、學習效果的程度。教學過程要設計與目標相匹配的教學評價，教師依據評價證據診斷學生的素養發展水平并對課堂教學做出相應調整。下面以“化學觀念”“科學實踐”兩個維度為例進行教學評價設計說明。

評價維度一：化學觀念

評價目標：學生微粒觀的初步建立

評價活動：物質微觀構成辨析，診斷物質微觀粒子（分子、原子、離子）構成的程度水平

教學策略：觀看物質圖片，判斷物質構成的微粒

評價維度二：科學探究

評價目標：微粒基本性質探究并能解釋日常生活現象

評價活動：等體積酒精與水混合體積減小，氣球吹氣變大，診斷學生通過現象得出結論的能力水平；觀看分子模型；模擬物質三態變化，診斷學生微觀角度認識宏觀現象的能力水平

教學策略：創設生活情境，解決實際問題，幫助運用“三重表征”建立模型

根據學習內容、學科素養制定評價目標，并以此為依據，設計教學主線，組織課堂教學，達成學習目標。

三、結語

以大概念統領下的初中化學單元教學設計是撬動課堂轉型的一個支點［4］。教師要立足學科高度，深層次挖掘單元教學內容所蘊含的素養要素，理解為什么教，怎么教，如何學，促進學生化學學科核心素養的深度內化。同時，研究好初中化學單元教學設計，更深刻理解化學學科課程，精確把控化學課堂教學，實現立德樹人的根本任務。