基于大概念的初中化學單元教學設計與實踐研究

摘 要：教師基于大概念設計初中化學單元教學方案，可實現對碎片化教學內容的有效整合，對提升學生認識、理解、遷移應用新知的學習效率有積極意義。文章詳細解讀了化學學科大概念的內涵，結合具體教學案例論述了初中化學單元教學設計策略，指出教師可按照先提煉大概念，后設計教學目標、情境、任務與評價體系的順序規劃單元教學活動，最后基于教學實踐提出反思，以期為進一步提高初中化學教學質量提供參考。

關鍵詞：初中化學；大概念；單元教學；設計

中圖分類號：G427? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2097-1737（2023）36-0043-03

《義務教育化學課程標準（2022年版）》（以下簡稱《課程標準》）指出，重視大概念統領是課程內容設計的重要理念。此視域下，教師有必要學習大概念的相關理論，研究基于大概念的初中化學單元教學設計與實踐策略，為相關工作的有序開展做好準備。

一、化學學科大概念

大概念一般指知識蘊藏的底層邏輯與核心思想，

是對事物之間關系和規律的抽象表述，包括學科大概念、分冊大概念、框題大概念等，具有概括性、抽象性、普遍性特征[1]。化學學科大概念是指能集中體現化學學科知識本質和核心思想的概念，一般由化學事實抽象而來，有指向化學學科核心內容、教學任務，反映化學學科本質和關鍵思想的作用[2]。《課程標準》明確指出教師可利用初中化學大概念統攝單元教學，同時指出初中化學大概念大致包括“化學科學本質”“物質的多樣性”“物質的變化與轉化”“化學與可持續發展”

等內容。其中，“化學學科本質”包括化學學科認識論、方法論等核心概念；“物質的多樣性”包括純凈物、混合物、單質、化合物、有機物等核心概念；“物質的變化與轉化”包括化學變化、中和反應、置換反應、還原反應等核心概念；“化學與可持續發展”包括金屬礦物、化石燃料、海水資源的利用與綠色化學等核心概念。

二、基于大概念的初中化學單元教學設計策略

（一）綜合分析，設計單元教學目標

教學目標具有導向功能[3]。基于大概念的初中化學單元教學設計應按照由宏觀到微觀、從整體到部分的邏輯規劃單元教學目標，指導具體教學有序推進。以人教版化學九年級（上冊）“化學方程式”單元教學設計為例，教師可按照以上邏輯設計單元教學目標。

1.分析教材內容

教材是單元教學開展的重要依據。教師只有熟悉教材內容，才能夠明確大概念，確定學生在單元學習過程中需掌握的基礎知識、化學原理、化學實驗與探究方法，為教學目標設計提供參考。以“化學方程式”

單元教學目標設計為例，教師可從整體出發提取大概念，再聯系單元內各單位教學內容，明確大概念的具體表現，確定基本教學任務（如圖1）。

2.分析基本學情

學生是單元教學的參與主體[4]。教師在基于大概念設計初中化學單元教學目標時，應考慮學生的基礎水平，如分析學生已掌握的化學知識、技能，掌握的原理、方法等。

以“化學方程式”單元教學為例，學生在此前已經掌握了物質由微觀粒子構成，元素符號、化學式及其表示的意義，了解了水電解產生氫氣與氧氣等化學反應。但是，學生并未掌握化學反應遵循的規律，也未習得用化學符號表示化學反應的方式，對化學方程式及其相關概念認識不夠。

3.確定教學目標

在完成教材、學情分析工作后，教師可確定基于大概念的單元教學基本任務以及學生單元學習需求。教師可以此為依據，從整體出發，合理規劃單元教學目標。

以“化學方程式”單元教學為例，教師可設計如下目標：

（1）核心教學目標：使學生掌握質量守恒定律，

形成化學觀念與科學思維素養。（2）具體教學目標：使學生掌握質量守恒定律，了解常見化學反應中的質量關系；使學生學會通過實驗探究化學變化中存在的客觀規律，積累操作經驗；使學生學會從微觀角度探究化學反應本質，形成辯證唯物主義精神。

（二）立足發展，設計單元教學任務

在進行初中化學單元教學設計時，教師可立足學生知識儲備和思維發展需要，基于大概念設計單元教學任務，驅動學生觀察化學反應現象，探究化學反應本質，總結化學原理，增加學生單元學習的深度和

廣度[5]。

以人教版化學九年級（下冊）“金屬和金屬材料”

單元教學設計為例，此單元主要由金屬的性質、冶煉、用途、金屬腐蝕防護等內容構成，大概念為“物質的性質、用途、制備與轉化受其組成、結構影響”。圍繞大概念，教師可設計如下教學任務：

討論任務：提出問題，組織學生以小組為單位合作討論。（1）什么叫合金？合金與純金屬的物理性質有哪些區別？（2）金屬大多能與氧氣反應，為什么鋁制品具有很強的耐腐蝕性？設計以上問題驅動學生查閱教科書、教輔資料解釋金屬用途和化學性質，使學生在分析、提出觀點的過程中認識到物質結構決定性質，性質決定用途，物質性質反映結構，物質用途反映性質，形成基本化學觀念。

觀察任務：演繹“鎂、鋅、鐵、銅與鹽酸的反應”實驗，要求學生觀察實驗過程，記錄實驗現象（見表1）。

教師通過設計觀察任務要求學生觀察實驗，使學生在記錄鎂、鋅、鐵、銅放入鹽酸溶液中的反應現象，

在書寫化學反應方程式的過程中初步感悟物質結構決定性質這一大概念，能夠為學生探究反應差異，Mg、Zn等原子性質奠定基礎。

探究任務：在硫酸銅溶液中放入鐵釘，可以發現鐵釘上產生紫紅色的銅，由此可見，鐵的金屬活動性比銅強。以此為依據，教師可讓學生以小組為單位，合作設計金屬活動性順序研究方案。教師通過設計此任務驅動學生從微觀角度分析化學信息、書寫化學方程式Fe+CuSO4=Cu+FeSO4，使學生基于這一置換反應設計測試方案，能夠鍛煉學生的實驗能力，提升學生的科學實踐與探究素養。

（三）關注體驗，創設單元教學情境

在新課程改革背景下，初中化學教師應變革學科育人方式，圍繞大概念創設真實問題情境，驅動學生自主參與多樣化的探究活動[6]。教師可以關注生活中常見的化學現象，提煉其中蘊藏的大概念，并從單元教學的角度出發設計教學，將生活現象轉化為教學情境，強化學生單元學習體驗。以人教版化學九年級（上冊）“碳和碳的氧化物”單元教學情境設計為例，教師可按照“自上而下”的順序提煉“微觀粒子的組成、結構決定性質”的大概念，并基于此創設情境：

情境1：一天，碳氏家族的三個兄弟在表功。老大（金剛石）說：“我是天然礦物質中最硬的，我能破石開山。”老二（石墨）說：“我是天然礦物質中最軟的，我很滑，能導電，但我過后會留有痕跡。”老三（C60）說：“我在當前社會上被廣泛應用，是一種高科技材料。”

此情境的設計目的在于將“碳和碳的氧化物”單元內化學知識與現實生活緊密結合。在此過程中，教師可通過故事情境引出該單元主要研究對象，在強化學生單元學習體驗的同時使學生產生疑問：“同樣出自碳氏家族，它們兄弟三人的物理性質為什么有這樣大的差異？”這樣，學生產生的疑惑與大概念相互呼應。教師就可以使學生學習的焦點重新對準物質性質的決定因素，由此引出單元主題——碳原子的排列方式不同，造成金剛石、石墨、C60物理性質的不同。此外，教師還可基于大概念的延伸教學需要進行情境的延伸設計，具體如下：

情境2：一天，碳氏家族的老大（金剛石）生病，沒有辦法破石開山。碳氏家族的老二（石墨）自告奮勇，你認為他能行嗎？是什么原因讓他這樣自信？

此情境的設計目的在于驅動學生探究石墨轉化為金剛石的化學變化原理，加深學生對“C”這一化學元素性質（穩定性、可燃性、還原性）的理解，并與CO、CO2、H2CO3、CaCO3等物質聯系起來，實現對學生建構單元知識體系的有效驅動。

（四）著眼評估，設計教學評價體系

教學評價是教學體系的重要構成部分，具有激勵、診斷等教學功能。基于大概念的初中化學單元教學評價設計，需要教師從系統出發，圍繞單元整體目標設計評價標準，確保教學評價能夠精準服務于教師教學與學生學習。

以人教版化學九年級（下冊）“酸和堿”單元教學評價體系設計為例，該單元由常見的酸和堿，酸和堿的中和反應，酸、堿的化學性質，溶液酸堿性的檢驗等知識構成，其大概念分為兩點：一是物質溶于水時，

形成的陽離子全部都是OH-的化合物，被稱為堿；二是物質溶于水時，形成的陰離子全部都是H+的化合物，被稱為酸。基于大概念，教師可設計教學評價標準：學生是否明確酸、堿的含義；學生是否認識幾種常見的酸、堿的主要性質和用途；學生是否理解溶液的pH值；學生是否理解酸與堿的中和反應；學生是否掌握應用酸堿指示劑判斷中和反應的方法；學生是否形成從個別到一般、從宏觀到微觀的思維方法。

在完成評價標準設計后，教師還需規劃教學評價標準的應用方案，如在單元教學初始階段應用激勵性評價，以肯定學生的學習行為表現，使學生樹立化學探究自信，主動利用大概念探究單元核心知識點。在單元教學中后期，教師需應用診斷性評價，客觀評判學生對知識的掌握情況，幫助學生認識自身大概念學習不足，促使學生查漏補缺。

三、基于大概念的初中化學單元教學實踐反思

第一，要樹立系統教學觀。教師應當將單元作為一個教學單位，在備課期間采取“自上而下”或“自下而上”的手段提取大概念，圍繞大概念整合單元內的重難點，將單元內瑣碎的知識整理成完整的知識結構。

第二，要靈活應用教學方法。教師應基于大概念梳理教學思路，并根據不同環節的教學需要靈活采取情境教學法、互動教學法、實驗教學法、任務教學法等多種教學方法，確保學生充分參與到單元教學活動中。

第三，要設計個性化跟蹤習題。教師應圍繞大概念設計基礎、提升、拓展等類型書面習題，要求學生解決以上習題，并在此過程中檢驗遷移、應用能力的發展。此外，教師還應圍繞大概念布置實驗設計、操作等練習任務，由任務驅動學生遷移、應用所學化學原理、實驗方法完成任務，鍛煉學生的實踐能力。

四、結束語

大概念具有凝練核心知識的作用。教師基于大概念開展單元教學設計工作，可使單元內各部分教學內容有機連接，對促進學生建構完善的知識體系有積極作用。初中化學教師應認識到大概念的教學指導意義，同時做好大概念的提煉研究工作。在實際教學中，

初中化學教師應基于大概念設計教學目標，根據化學與現實生活的關聯創設大情境，基于學生的思維發展需要設計教學任務與評價方案，促進學生化學學習能力的發展。

參考文獻

吳金鳳.大概念視域下縣域初中化學課堂教學改進的實踐研究[J].數理化解題研究，2022（35）：128-130.

馮曉蕓，汪定用.課程核心素養取向的初中化學課例實踐：以“二氧化碳的性質”為例[J].化學教與學，2022（23）：70-74.

吳星.以大概念統領設計義務教育化學課程內容：《義務教育化學課程標準（2022年版）》解讀（二）[J].化學教學，2022（11）：3-8.

江薇.基于學習進階的初中化學大概念體系的建構：以“物質的多樣性”為例[J].中學化學教學參考，2022（20）：17-20.

劉小梅.大概念下初中化學單元整體教學研究與探索[J].新課程教學（電子版），2022（19）：37-39.

柏品良，邵春雷.學科大概念：撬動初中化學實驗復習的支點[J].化學教學，2022（10）：29-32.

作者簡介：吳金霞（1975.1-），女，甘肅山丹人，

任教于甘肅省武威市民勤實驗中學，一級教師，本科學歷。