基于核心素養的高中化學大單元主題教學設計探討

摘 要：大單元教學具有整合性、探究性、開放性、實踐性和評價性的特點，旨在幫助學生更好地理解和掌握學科知識，提高學習效果.文章以探究“自來水廠凈水過程”為例，探討了基于核心素養的化學大單元主題教學設計的必要性、標準和案例，旨在為高中化學教學提供一種新的思路和方法，以促進學生的化學學習和發展.

關鍵詞：核心素養；高中教育；化學大單元

中圖分類號：G632

文獻標識碼：A

文章編號：1008-0333（2024）24-0109-03

收稿日期：2024-05-25

作者簡介：何玉榮（1982.8—），女，安徽省亳州人，本科，中學一級教師，從事高中化學教學研究.

核心素養是指學生應具備的適應終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力，是教育的終極目標.化學作為一門基礎學科，對學生的核心素養的培養有著重要的作用和影響.研究以高中化學教學為研究對象，探討了基于核心素養的化學大單元主題教學設計的理論依據、實施步驟和實踐效果，旨在為高中化學教學改革和創新提供一種有效的途徑和策略，以提高學生的化學學習和能力.

1 高中化學大單元教學設計標準

1.1 制定教學計劃，明確教學目標，選擇合適的教學內容和教學方法

為了實現基于核心素養的高中化學大單元主題教學，首先要制定教學計劃，明確教學目標，選擇合適的教學內容和教學方法.保證教學主題要具有一定的廣度和深度，能夠涵蓋多個相關的化學單元，形成一個完整的化學大單元，體現化學的內在邏輯和聯系.同時，教學時長要合理分配，既要保證教學內容的充分覆蓋，又要避免教學過于冗長而導致學生的注意力和興趣下降.教學步驟也要清晰明確，既要遵循教學的基本規律，又要靈活適應教學的實際情況，注重教學的過程和結果^［1］.另外，還需要充分利用教學資源，既要結合教材和教具，又要引入多媒體和網絡，豐富教學的形式和內容.

1.2 創設化學大單元主題教學情境，建立學生與教材、情境之間的聯系

教學情境的創設應該符合學生的認知規律和心理特點，激發學生的學習興趣和動機，促進學生的主動參與和深入思考，提高學生的學習效率和質量.在化學大單元主題教學中，教學情境的創設應該圍繞核心素養的培養，突出化學的本質和特點，體現化學的價值和意義，展示化學的應用和創新，反映化學的發展和變化，聯系化學與生活、社會、科學、文化等多個領域^［2］.比如，教師可以從生活實際出發，引入化學問題.利用學生熟悉的生活現象、實際問題、社會熱點等，引出化學相關的概念、原理、規律和方法，激發學生的好奇心和求知欲，引導學生關注化學在生活中的作用和意義，培養學生的化學素養和生活能力.或是在教學中從化學現象入手，展示化學特征.

1.3 延伸教學單元，升華核心素養，培養學生的思想習慣和能力

在完成了基本的教學單元后，教師可以根據學生的興趣和水平，設計一些延伸的教學單元，以提高學生的核心素養，培養學生的思想習慣和能力.這些延伸的教學單元可以涉及一些化學的前沿話題、跨學科的綜合問題和社會的熱點問題等^［3］，要求學生運用所學的化學知識和方法，進行深入的探究和創新.如在條件允許的情況下，還可以調查分析當地的水質狀況，探討造成水污染的原因和后果，提出改善水質的化學方案和建議.

2 大單元主題教學設計案例——“自來水廠凈水過程”

2.1 教學目標

在“自來水廠凈水過程”這一大單元主題教學中，學生需要通過學習了解自來水廠凈水的工藝流程和原理，增進他們對水處理技術的理解，讓他們認識到化學知識在現實生活中的應用價值.同時，本大單元的教學目的還包括掌握化學方法在水凈化過程中的作用和意義，幫助學生理解化學反應在解決實際問題中的重要性.學生將探究水的凈化物理方法和化學方法的異同及各自的優勢和劣勢，這不僅是一次對比分析的練習，也是對學生跨學科思維能力的培養.通過這樣的探究，學生能夠對物理方法和化學方法的相互結合有更深的理解.

2.2 教學內容

關于“自來水廠凈水過程”這一主題，可以從幾個關鍵方面進行教學.

（1）水的凈化物理方法，通常涉及如何利用吸附（明礬、活性炭） 過濾和蒸餾等途徑，使水得到不同程度的凈化及 “自制簡易凈水器”等內容.涉及教材必修一專題一第三單元物質的分散系、專題二第一單元研究物質的實驗方法的知識.

（2）水的凈化化學方法，包括除去水中的可溶性離子（硬水軟化）、氯氣可用于自來水的殺菌消毒，但生成的有機氯化物可能對人體有害等內容.涉及教材必修一專題二第一單元研究物質的實驗方法，專題三第一單元氯氣和氯的化合物的知識.

拓展：高鐵酸鹽的凈水作用包括吸附和殺菌，該過程所涉及的氧化還原化學反應.

（3）水的凈化不僅是化學領域的話題，還是一個跨學科的議題.例如，討論水資源的管理和保護涉及環境科學、地理學，甚至社會學和經濟學.通過這樣的跨學科探討，學生能夠更全面地理解水資源的重要性，以及人類活動對環境的影響.

首先，學生通過上面的內容學習，對理解環境化學和生態平衡具有重要意義；其次，通過學習自來水廠凈水的工藝流程和原理，學生深入了解各種凈化技術，如沉淀、過濾、消毒等，可以理解這些工藝是如何在日常生活中應用的；再次，化學方法在水的凈化中的作用和意義.例如，學生可以了解到氯化處理是如何殺滅細菌的，或者研究硬水軟化的化學原理.

2.3 教學方法

關于“自來水廠凈水過程”這一單元，可以采用多元化的教學方法，提升學生的學習效果和興趣.比如，可以采用問題導入法，通過結合生活實際和社會熱點問題引出水凈化的相關議題;通過討論所在城市的自來水廠水處理技術，以此激發學生的學習興趣和動機.利用這種方法，學生能夠感受到所學知識與現實生活的緊密聯系，從而更加積極地參與學習過程.教師也可采用探究學習法，鼓勵學生通過實驗探究、網絡搜索和小組討論等方式，自主或合作地深入研究水的凈化知識和方法.這種方式不僅促進了學生獲取信息的能力，還鍛煉了他們的團隊協作和溝通技巧，同時激發了他們的探究欲望和創新思維.

此外，情境教學法的應用也是極為重要的.先通過實地考察自來水廠，再通過實驗演示、模型展示和動畫演示等形式，教師可以為學生創設關于水凈化的真實或虛擬場景.這種方法可以讓學生在感性認識和直觀體驗中，更加深入地理解水凈化的過程和效果，從而在感知的基礎上培養他們的化學素養和跨學科思維.通過這三種教學方法的綜合運用，不僅能夠有效地傳授知識，還能夠激發學生的學習興趣，培養他們的探究能力、創新能力以及跨學科的思維方式，實現核心素養教學效果.

2.4 教學步驟

（1）問題導入.教師利用多媒體展示一些與水的凈化相關的生活現象或社會熱點，如水污染、水短缺、水質檢測等.引發學生的思考和討論，引出水的凈化的重要性和意義，以及水的凈化的基本方法和原理，激發學生的學習興趣和動機.

（2）通過實地考察自來水廠，了解自來水廠凈水的工藝流程.然后分成小組模擬實驗，讓學生觀察和分析水的自然凈化的特點和效果，培養學生的化學思維和實驗能力.

實驗一：水的自然凈化（即沙土、黏土過濾凈化能力）和人工凈化（加絮凝劑）的差異對比實驗.教師引導學生比較水的自然凈化和人工凈化的異同和優劣，讓學生理解水的凈化的多樣性和復雜性.

實驗二：設計氯氣、漂白粉、二氧化氯及高鐵酸鹽的殺菌消毒的效果探究實驗差異對比實驗，培養學生的化學思維和實驗能力.

（3）自來水廠凈水的原理.①如何確定合適的絮凝劑，運用化學知識解釋凈水原理，可以設計鋁鹽和鐵鹽的凈水效果對比探究實驗.同時引導學生思考明礬凈水對人體的潛在危害及其作用機.②如何有效消毒等，可以設計氯氣、漂白粉、二氧化氯及高鐵酸鹽的殺菌消毒的效果探究實驗，并運用氧化還原知識解釋，哪種比較節省原料.③如何使硬水軟化，加什么試劑，寫出離子方程式.

（4）水的凈化的跨學科話題和問題.教師利用小組討論和網絡搜索，讓學生自主或合作地選擇一些與水的凈化相關的跨學科話題和問題，如水的凈化對環境的影響、水的凈化對人體的影響、水的凈化的社會和經濟效益等.要求學生運用所學的化學知識和方法，結合其他學科的知識和方法，進行深入的探究和創新，形成自己的觀點和結論，撰寫并展示研究報告，培養學生的化學素養和跨學科思維.在學生的探究過程中，教師也需要做好跟蹤工作，確保學生能夠始終處于正確的探索方向.

2.5 教學評價

該單元的教學評價體系包含兩個重要方面，過程評價和結果評價.

（1）過程評價強調在教學過程中對學生學習狀態的及時了解和反饋.教師通過觀察學生在課堂上的表現、記錄他們的參與情況、問答和討論等方式，來檢測他們的理解水平，掌握學生的學習情況和遇到的問題.基于這些信息，教師可以給予學生針對性的反饋和指導，同時調整自己的教學策略和方法，以優化教學效果和提高學生的學習質量.

（2）結果評價則關注學生學習成果的綜合評估.教師可通過測試、作業、報告和展示等多樣化的方式來評價學生的學習成果和能力.這種評價不僅涵蓋了學生的知識掌握程度，還包括他們的技能運用、素養培養以及創新表現等多方面的考量.通過給予學生合理的評分和建議，教師能夠更好地激勵學生的學習興趣和動機，同時幫助學生明確自己的優勢和需要改進的地方.

3 結束語

總之，基于核心素養的化學大單元教學設計，是一種有利于提高教學質量、促進學生的全面發展、培養適應未來社會的優秀人才的教學方式，值得高中化學教師在教學實踐中廣泛嘗試和推廣.

參考文獻：

［1］ 慕賢玲.高中化學教學培養學生核心素養的措施研究［J］.科學咨詢（教育科研），2022（12）：170-172.

［2］ 曾德琨.化學學科溯源式質疑教學模式探索［J］.基礎教育課程，2022（24）：53-58.

［3］ 趙大洲.基于核心素養的化學學科前沿知識融入高中化學教學實踐研究［J］.江西化工，2022，38（06）：113-116，120.

［責任編輯：季春陽］