新高考視域下高中化學(xué)大單元教學(xué)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐

黃經(jīng)緯 （福建省廈門第一中學(xué)）

隨著高考改革的穩(wěn)步落實(shí)與推進(jìn)，針對化學(xué)課程的考查不僅是基礎(chǔ)知識的掌握，更是對核心素養(yǎng)和生活聯(lián)系的評估。“全覆蓋式”課程無法應(yīng)對知識的爆炸增長。為迎接新高考的挑戰(zhàn)，教師著手大概念教學(xué)的研究。大概念重點(diǎn)關(guān)注如何讓學(xué)生“帶走知識”，即將大概念的思維方式和問題處理技巧遷移到新的情境中。大概念具有概括性的原理和方法。因此，教師要積極優(yōu)化大單元教學(xué)設(shè)計(jì)，為概念的積累提供支撐，也為核心素養(yǎng)的培養(yǎng)提供支架。

一、高中化學(xué)大單元教學(xué)設(shè)計(jì)方向

現(xiàn)階段新高考理念得以貫徹落實(shí)，人才培養(yǎng)目標(biāo)發(fā)生改變，化學(xué)教學(xué)由知識本位課堂轉(zhuǎn)變?yōu)橐院诵乃仞B(yǎng)為導(dǎo)向的課堂。作為“3+3”模式的重要組成，化學(xué)課程應(yīng)該順應(yīng)新高考改革的方向，全力培養(yǎng)的學(xué)生核心素養(yǎng)，讓學(xué)生適應(yīng)新高考以核心素養(yǎng)為測試宗旨、以真實(shí)情境為測試載體、以實(shí)際問題為測試任務(wù)、以化學(xué)知識為解決問題的工具的特點(diǎn)。

傳統(tǒng)課堂教學(xué)是課時(shí)主義，忽視教材內(nèi)容之間的聯(lián)系，導(dǎo)致學(xué)生對知識的掌握存在水平層次低、符號化、碎片化等問題。隨著核心素養(yǎng)理念的提出，教育領(lǐng)域掀起對大概念的討論熱潮，很多學(xué)者和一線教師將大概念作為落實(shí)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的重要方式。大概念是個(gè)體認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的連接點(diǎn)，通過吸納、組織，將新舊知識整合起來，形成完整的知識體系。大概念中的“大”不是龐大，也不是基礎(chǔ)，而是核心，具有較強(qiáng)的遷移價(jià)值。大概念支撐下，個(gè)體即使走向社會，脫離學(xué)習(xí)情境，也會在新的情境中應(yīng)用知識，打破知識之間的壁壘，打通學(xué)校教育與現(xiàn)實(shí)世界的界限。聚焦到大單元教學(xué)層面，抽象概念需要在具體案例中落實(shí)、體現(xiàn)出來，與傳統(tǒng)教學(xué)理念不同，大概念追求的是少而精。高中化學(xué)單課內(nèi)容相對單一，單課教學(xué)時(shí)長有限，很難提取關(guān)鍵信息，導(dǎo)致大概念學(xué)習(xí)處于淺層階段，無法探究核心問題。大單元教學(xué)具有拓展性結(jié)構(gòu)，既包括一段時(shí)間內(nèi)的教學(xué)內(nèi)容，又涵蓋各學(xué)段、學(xué)時(shí)中的內(nèi)容，但都指向一組大概念的單元。因此，新高考視域下高中化學(xué)教學(xué)新方向是以大概念為指引的大單元教學(xué)。

二、高中化學(xué)大單元教學(xué)設(shè)計(jì)原則

1. 生活化原則

生活化原則指在教學(xué)過程中立足學(xué)生生活實(shí)際和社會生活實(shí)際，堅(jiān)持理論與實(shí)踐的統(tǒng)一。新高考的特點(diǎn)之一是強(qiáng)調(diào)真實(shí)情境和實(shí)際問題，即將問題設(shè)置在生活化情境中，加強(qiáng)學(xué)生與生活的聯(lián)系，讓學(xué)生把握化學(xué)學(xué)習(xí)與生活的關(guān)系。因此，教師要堅(jiān)持生活化原則，多從生活中取材，多創(chuàng)設(shè)生活情境，多引導(dǎo)學(xué)生觀察生活現(xiàn)象。

2. 主體性原則

主體性原則指的是在現(xiàn)代教育教學(xué)過程中，依靠學(xué)生、尊重學(xué)生、為了學(xué)生，最終實(shí)現(xiàn)教育均衡，優(yōu)化教學(xué)效果。具體表現(xiàn)為以學(xué)生為本。立足學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律，培養(yǎng)興趣特長；接受個(gè)體差異，尊重學(xué)生獨(dú)立性；引導(dǎo)學(xué)生自主發(fā)展，激發(fā)學(xué)習(xí)能動性。總之，主體性原則承認(rèn)學(xué)生是化學(xué)課堂教學(xué)的主體，教學(xué)活動旨在為學(xué)生提供服務(wù)，將教學(xué)結(jié)果落實(shí)到學(xué)生身上，幫助學(xué)生在生活中有效運(yùn)用課堂知識。

3. 互動性原則

互動性原則指教學(xué)過程中師生之間、生生之間的交往活動。教師可以鼓勵學(xué)生借助小組合作、課堂辯論等方式突破問題難點(diǎn)。例如，教師按照“組間同質(zhì)、組內(nèi)異質(zhì)”標(biāo)準(zhǔn)將學(xué)生分成5 人單位小組，小組內(nèi)部自選組長，由組長帶領(lǐng)組員完成教師布置的任務(wù)。教師隨后設(shè)計(jì)探究活動，小組成員相互配合，在觀點(diǎn)沖突、方法沖突中尋求平衡，得出統(tǒng)一的結(jié)論。通過有效互動，促使學(xué)生加深對知識的理解與把握。

三、高中化學(xué)大單元教學(xué)設(shè)計(jì)思路

大概念是基于事實(shí)抽象出來的概念，呈現(xiàn)出持久性、遷移性的特點(diǎn)。新高考視域下的大單元教學(xué)設(shè)計(jì)思路主要包括確定大概念、建立目標(biāo)體系、設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動、實(shí)施教學(xué)評價(jià)等內(nèi)容。具體而言，針對大概念，教師需要深度解讀課程標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)真學(xué)習(xí)反復(fù)出現(xiàn)的名詞、短語等。針對目標(biāo)體系，核心素養(yǎng)是化學(xué)教學(xué)的終極目標(biāo)，教師應(yīng)該提煉宏觀辨識、平衡思想、證據(jù)推理、科學(xué)探究、社會責(zé)任等信息，理解化學(xué)核心素養(yǎng)的內(nèi)涵和表現(xiàn)，并將其落實(shí)到教學(xué)各環(huán)節(jié)中，確保學(xué)生在化學(xué)課堂上提高綜合素質(zhì)。針對學(xué)習(xí)活動，教師需要遵循生本理念，圍繞學(xué)生的主體地位設(shè)計(jì)教學(xué)活動，多為學(xué)生創(chuàng)設(shè)探究任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會獨(dú)立思考和集體合作。針對教學(xué)評價(jià)，教師結(jié)合過程性評價(jià)和結(jié)果性評價(jià)，全方位檢測學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，如觀察量表、隨堂小測驗(yàn)等。

四、高中化學(xué)大單元教學(xué)設(shè)計(jì)案例

本文以魯科版《普通高中教科書·化學(xué)》選擇性必修3“烷烴和烯烴”的教學(xué)為例，對高中化學(xué)大單元教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)踐分析。

1. 明確大概念

（1）確定單元教學(xué)主題。

本單元以“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”為統(tǒng)領(lǐng)，引導(dǎo)學(xué)生將有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)結(jié)合起來，并轉(zhuǎn)化為概念的理解與應(yīng)用，重點(diǎn)關(guān)注宏觀辨識與微觀探析的培養(yǎng)，確定單元主題為“烷烴和烯烴”。

（2）立足課程標(biāo)準(zhǔn)要求。

為了明確單元教學(xué)價(jià)值，需要對《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017 年版2020 年修訂）》（以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》）中的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行整合。《標(biāo)準(zhǔn)》提出大概念對有機(jī)化合物學(xué)習(xí)的指導(dǎo)作用，教師可以從化學(xué)鍵角度入手，指導(dǎo)學(xué)生對比分析有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特點(diǎn)，初步構(gòu)建“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的思維模型，最終用思維模型進(jìn)行預(yù)測，形成宏觀辨識與微觀探析核心素養(yǎng)。

2. 制訂單元目標(biāo)

（1）教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)。

通過解讀《標(biāo)準(zhǔn)》和單元教學(xué)主題，教師制訂“烷烴和烯烴”單元學(xué)習(xí)目標(biāo)：了解有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，能夠根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行簡單分類；能夠?qū)懗鱿嚓P(guān)的反應(yīng)方程式，利用性質(zhì)簡單鑒別烷烴和烯烴；分析有機(jī)化合物同分異構(gòu)體現(xiàn)象，能夠舉例說明；在化學(xué)學(xué)習(xí)與生活之間建立聯(lián)系，理解有機(jī)化學(xué)的現(xiàn)實(shí)意義。

（2）評價(jià)目標(biāo)設(shè)計(jì)。

教師通過建立認(rèn)知模型，診斷學(xué)生的模型認(rèn)知能力；通過解釋有機(jī)化合物的宏觀性質(zhì)，診斷學(xué)生對宏觀現(xiàn)象的認(rèn)識能力；通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、數(shù)據(jù)分析等活動，評估學(xué)生的問題解決能力和邏輯推理能力；通過了解有機(jī)化合物的實(shí)際用途，評價(jià)化學(xué)價(jià)值認(rèn)識水平。

3. 設(shè)計(jì)單元活動

在制訂單元目標(biāo)的基礎(chǔ)上，下面以“烷烴”為例設(shè)計(jì)單元活動。

（1）認(rèn)識烴類物質(zhì)。

教師創(chuàng)設(shè)貼合學(xué)生生活的情境，幫助學(xué)生了解有機(jī)化合物在生活中的具體體現(xiàn)。學(xué)生通過觀察圖片信息，分析有機(jī)化合物在組成上的相同之處，了解食物、藥物、能源等物質(zhì)的成分——碳元素。隨后，教師在交互式電子白板上出示資料卡：地殼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較小，如此小的質(zhì)量為什么會包含種類豐富的有機(jī)化合物？在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生形成認(rèn)知沖突，開始自主探究學(xué)習(xí)任務(wù)，在教師提供的碳原子結(jié)構(gòu)示意圖中推測共價(jià)鍵數(shù)量。接下來，教師介紹碳原子的成鍵特點(diǎn)，并且用化學(xué)歷史資料幫助學(xué)生體會模型對物質(zhì)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)的重要性。隨后，教師展示不同顏色的橡皮泥和牙簽，重新組裝材料，表示碳原子結(jié)構(gòu)圖，要求學(xué)生動手模仿，探究碳原子的成鍵方式。學(xué)生在動手操作中掌握搭建有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的步驟和思路，加深對知識的理解。最后，教師將學(xué)生分成四人小組，前后桌相互交流討論，思考有機(jī)化合物的化學(xué)式、鏈狀結(jié)構(gòu)、碳原子的成鍵方式等問題，簡單認(rèn)識有機(jī)化合物的類別。

（2）認(rèn)識烷烴結(jié)構(gòu)。

教師利用課前做的甲烷模型引導(dǎo)學(xué)生思考：在真實(shí)的甲烷分子中，五個(gè)原子也是處于同一平面嗎？教師在充滿疑問的課堂氛圍中展示資料卡，向?qū)W生介紹甲烷分子結(jié)構(gòu)的發(fā)展過程和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，幫助學(xué)生從不同角度了解空間結(jié)構(gòu)。教師運(yùn)用任務(wù)群教學(xué)方法，設(shè)計(jì)子任務(wù)：根據(jù)球棍模型搭建2個(gè)碳原子和6個(gè)氫原子的鏈狀有機(jī)化合物，搭建3個(gè)碳原子和8個(gè)氫原子的鏈狀有機(jī)化合物。通過設(shè)計(jì)子任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生思考：碳原子的空間結(jié)構(gòu)為什么是鋸齒形狀？通過搭建原子結(jié)構(gòu)圖，幫助學(xué)生直觀認(rèn)識烷烴的“四面體”結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。隨后，教師鼓勵學(xué)生觀察甲烷、乙烷、丙烷的結(jié)構(gòu)圖，同時(shí)寫出分子式，啟發(fā)學(xué)生思考：以上物質(zhì)在組成和結(jié)構(gòu)上有相同點(diǎn)嗎？通過歸納結(jié)構(gòu)圖的特點(diǎn)，得出烷烴的概念和結(jié)構(gòu)通式。接下來，教師講解烴、烷烴的概念，鼓勵學(xué)生自主閱讀教材內(nèi)容，了解烷烴相關(guān)信息，歸納出烷烴分子式的通式，掌握同系物的概念。最后，教師組織學(xué)生搭建4 個(gè)碳原子和10個(gè)氫原子的鏈狀有機(jī)化合物，學(xué)生初步形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的化學(xué)大概念。

（3）認(rèn)識烷烴性質(zhì)。

教師向?qū)W生提供凡士林護(hù)膚品，學(xué)生涂抹后體會其滑膩、水沖不易掉等特點(diǎn)，說明烷烴不溶于水。親自體驗(yàn)后，學(xué)生加深對烷烴物理性質(zhì)的了解，教師出示資料卡，歸納烷烴物理性質(zhì)的遞變規(guī)律，幫助學(xué)生形成“用途反推性質(zhì)”的次級概念認(rèn)知思路。教師分別展示氧化反應(yīng)、取代反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生調(diào)動既有知識經(jīng)驗(yàn)，學(xué)會用微觀視角解釋宏觀現(xiàn)象，發(fā)展化學(xué)核心素養(yǎng)。

（4）烷烴的命名。

教師引導(dǎo)學(xué)生觀察碳原子數(shù)大于3 的烷烴，讓學(xué)生思考當(dāng)烷烴存在同分異構(gòu)體時(shí)，如何對其中一種結(jié)構(gòu)進(jìn)行準(zhǔn)確命名。在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生認(rèn)真分析、討論，體會習(xí)慣命名的不完整性。隨后，教師引入概念——烴基，以表格的形式呈現(xiàn)不同烴基的結(jié)構(gòu)和對應(yīng)名稱，幫助學(xué)生辨析概念。接下來，教師引出系統(tǒng)命名法，講解利用系統(tǒng)命名法對烷烴進(jìn)行命名的步驟，學(xué)生通過師生交流互動，掌握系統(tǒng)命名較為復(fù)雜烷烴的方法。與此同時(shí)，教師啟發(fā)學(xué)生用系統(tǒng)命名法對戊烷的3 種同分異構(gòu)體進(jìn)行命名，進(jìn)而展示多種烷烴的結(jié)構(gòu)簡式，鼓勵學(xué)生利用系統(tǒng)命名法對物質(zhì)進(jìn)行命名，并觀察學(xué)生的命名完成情況并進(jìn)行指導(dǎo)。最后，教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)表格提供的書寫步驟，完成己烷的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡式的書寫，并用系統(tǒng)命名法進(jìn)行命名。學(xué)生先自行總結(jié)烷烴的命名，然后相互交流，發(fā)表意見。

4. 優(yōu)化單元評價(jià)

單元評價(jià)結(jié)合過程性評價(jià)和結(jié)果性評價(jià)。首先，為了促進(jìn)教學(xué)目標(biāo)的順利達(dá)成，教師設(shè)計(jì)課堂觀察量表，引導(dǎo)學(xué)生填寫對應(yīng)內(nèi)容，完成過程性評價(jià)。評價(jià)內(nèi)容包括學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)品質(zhì)，學(xué)生先自評，反思自己掌握了哪些學(xué)習(xí)方法、運(yùn)用了哪些方法，是否主動參與探究活動，通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)是否形成化學(xué)思維。填寫表格后小組間相互傳遞，從閃光點(diǎn)和不足之處兩個(gè)角度入手，完成互評任務(wù)。其次，完成單元學(xué)習(xí)后，教師組織隨堂測驗(yàn)，檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果，了解學(xué)生的知識水平和能力水平，教師結(jié)合學(xué)生單元評價(jià)調(diào)整教學(xué)計(jì)劃，為后續(xù)教學(xué)活動的開展奠定基礎(chǔ)。

五、高中化學(xué)大單元教學(xué)設(shè)計(jì)反思

實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)，新高考視域下高中化學(xué)大單元教學(xué)能夠提高學(xué)生的知識遷移能力。例如，將甲烷、乙烷等有機(jī)化合物的性質(zhì)歸納為“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”大概念，教師以結(jié)構(gòu)為切入點(diǎn)，運(yùn)用“結(jié)構(gòu)—性質(zhì)—用途”模式引導(dǎo)學(xué)生遷移烷烴、烯烴的學(xué)習(xí)情境，再通過演繹推理幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)單元教學(xué)目標(biāo)。此外，教師組織學(xué)生搭建球棍模型，學(xué)生課堂參與度、學(xué)習(xí)積極性得到提高，而且生活化素材的引入加強(qiáng)了知識與生活之間的聯(lián)系，削減了學(xué)生對知識的陌生感。在豐富多彩的教學(xué)活動中，學(xué)生的學(xué)習(xí)能動性得到增強(qiáng)。

單元教學(xué)無法依靠單一課時(shí)完成，更不是通過幾個(gè)課時(shí)的知識串聯(lián)就能完成的學(xué)習(xí)任務(wù)。教師需要持續(xù)探索教學(xué)資源，不斷完善教學(xué)過程。一是留有足夠的調(diào)整空間：教師設(shè)計(jì)單元教學(xué)計(jì)劃時(shí)要考慮到其動態(tài)變化的特點(diǎn)，為新方法、新理念的引入打好基礎(chǔ)；二是及時(shí)反思和總結(jié)：教師要重視學(xué)生的主體地位，單元教學(xué)將知識作為整體研究對象，對學(xué)生的理解能力、歸納能力、分析能力有較高要求。教師需要提前考量學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，評價(jià)學(xué)生知識、能力、思維等維度的發(fā)展現(xiàn)狀，從整體上了解學(xué)生的身心發(fā)展規(guī)律。時(shí)刻觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)，記錄學(xué)生反應(yīng)，反思需要調(diào)整的教學(xué)內(nèi)容。在動態(tài)發(fā)展性原則的指導(dǎo)下，始終保持高中化學(xué)大單元教學(xué)設(shè)計(jì)的統(tǒng)一性和完整性。

綜上所述，新高考視域下高中化學(xué)大單元教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐具有必要性和可行性。必要性體現(xiàn)在通過大單元學(xué)習(xí)，學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)得到有效培養(yǎng)，可行性體現(xiàn)在滿足新高考對學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求。因此，教師應(yīng)該積極完善教學(xué)流程，通過明確大概念、制訂單元目標(biāo)、設(shè)計(jì)單元活動、優(yōu)化單元評價(jià)，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)高質(zhì)、高效的化學(xué)學(xué)習(xí)環(huán)境。