指向核心素養的高中化學大單元教學設計與實踐

大單元教學設計在培養學生核心素養方面展現出顯著優勢，然而實際操作中卻面臨教師專業發展、教學資源整合、評價體系建立等多重挑戰。教師需要掌握新的教學理念和方法，更新知識結構，轉變傳統的教學模式。教學資源整合要求跨學科知識和技能的有效融合，形成有機整體。評價體系的建立則需要全面衡量學生的綜合能力，設計科學且實用的評價工具。未來研究應深化大單元教學設計的理論基礎，廣泛進行實踐驗證，特別關注其在高中化學教育改革中的應用及跨學科整合與創新。教學內容創新需要巧妙融入核心素養的培養，設計兼具挑戰性和實踐性的教學活動。

一、核心素養的內涵及其在化學教學中的意義

（一）核心素養的定義及其構成要素

核心素養的定義可以從多個維度進行解讀，通常包括學科知識、學科能力、情感態度和價值觀等方面。化學核心素養的構成要素主要包括“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”五個方面。其中，宏觀辨識與微觀探析是指學生可以理解化學現象的宏觀表現，并深人微觀層面，理解分子、原子等微觀粒子的行為和相互作用；變化觀念與平衡思想強調學生掌握物質變化的規律，理解化學反應的動態平衡；證據推理與模型認知要求學生基于實驗數據和科學證據進行邏輯推理，并運用化學模型來解釋和預測化學現象；科學探究與創新意識是指培養學生主動探索未知、提出問題、設計實驗、分析結果和創新解決問題的能力；科學態度與社會責任則強調學生在學習化學知識的同時，具備嚴謹的科學態度，理解化學科學對社會和環境的影響，并承擔相應的社會責任。在化學教學中培養學生的這些核心素養具有重要意義。首先，有助于學生形成系統的化學知識結構，提高解決實際問題的能力；其次，有助于學生更好地理解化學與社會、環境、技術等其他領域的聯系，提高跨學科的綜合應用能力；最后，有助于激發學生對化學科學的興趣和熱情，培養其終身學習的能力，為其未來的學習和工作打下堅實的基礎。

(二)核心素養的培養在化學教學中的重要性

核心素養的培養對于學生未來的發展至關重要。在化學教學中，通過核心素養的培養，學生不僅能夠掌握化學知識，還可以學會如何運用這些知識解決實際問題，培養科學探究和創新思維能力，形成正確的科學態度和價值觀。此外，核心素養的培養能夠激發學生的學習興趣，提升其自主學習能力，使學生在不斷變化的社會環境中得以適應和創新。化學作為一門自然科學，其核心素養的培養尤為重要。這要求學生理解化學反應的原理和物質的性質，并能將這些知識應用于現實生活，解決與化學相關的實際問題。在教學過程中，教師應注重學生核心素養的培養，設計富有挑戰性的教學活動，鼓勵學生主動探索和實踐。通過實驗、項目研究、問題解決等多種教學方法，教師可以激發學生的好奇心和探究欲，引導學生形成獨立思考和批判性分析的習慣。這樣，學生在學習化學的同時，能夠全面提升自身的核心素養，為未來的學習和生活打下堅實的基礎。

二、核心素養與大單元教學設計的研究現狀

(一)存在的問題與挑戰

盡管大單元教學設計在培養學生核心素養方面具有顯著優勢，但是在實際操作過程中仍然面臨諸多挑戰，包括教師專業發展、教學資源的整合、評價體系的建立等問題。在專業發展方面，教師需要掌握新的教學理念和方法，這不僅要求他們更新知識結構，還要改變傳統的教學模式，這對部分教師而言是一個不小的挑戰。教學資源的整合同樣面臨難題，因為大單元教學往往涉及跨學科的知識和技能，如何有效地將不同學科的資源融合為一個整體，是教師亟需解決的問題。此外，評價體系的建立也是一大關鍵。傳統的評價方式往往側重于知識的記憶和再現，而大單元教學強調的是學生綜合能力的培養，因此需要一個全新的評價體系來衡量學生的核心素養。如何設計出既科學又實用的評價工具，成為當前教育評價領域亟待解決的問題。

(二)未來研究方向

針對核心素養與大單元教學設計的研究，未來的研究方向應著重于以下幾個方面：其一，深化對大單元教學理論的探討，包括對大單元教學設計的內涵、特點、原則以及實施策略等方面進行更細致的分析，構建更完善的理論框架；其二，應注重在更廣泛的范圍內進行實踐驗證。這意味著需要將大單元教學設計應用于不同類型的學校、不同層次的學生以及不同的學科領域，通過實際教學案例的積累和分析，優化大單元教學設計的實施效果；其三，應關注大單元教學設計在高中化學教育改革中的應用，通過將大單元教學設計與化學學科的特點相結合，探索如何更有效地提升學生的化學核心素養，為高中化學教育改革提供更加堅實的理論與實踐支持；其四，應關注跨學科的整合與創新。在大單元教學設計中融人跨學科的元素，可以豐富教學內容，促進學生綜合能力的提升，有助于學生形成更完整的知識結構。

三、高中化學大單元教學設計的實踐策略

(一)教學內容的創新

在當今教育領域，教學內容的創新已經成為大單元教學設計中至關重要的一環。教師普遍面臨的一大挑戰是如何巧妙地將核心素養的培養融人教學內容設計，同時確保這些內容既符合學科知識體系的嚴謹性，又能有效激發學生的學習興趣和探究欲望。為了達到這一目標，教師需要精心策劃，并設計出既具有挑戰性又富實踐性的教學活動。這些活動應鼓勵學生主動參與，通過探索和發現來深化對知識的理解，提升解決問題的能力。例如，通過案例研究、角色扮演、小組討論等互動形式，學生可以在更加動態和更具參與感的環境中學習，這樣的教學方式不僅有助于學生更好地吸收知識，還能培養其批判性思維和創新能力。

以人教版高中化學高一下冊“化工生產中的重要非金屬元素”單元為例，教師可以引入化工生產實際案例，讓學生了解非金屬元素在工業生產中的應用。例如，通過分析硫及其化合物的生產過程，學生可以掌握硫及其化合物的化學性質，理解其在化肥、農藥、橡膠、塑料等領域的廣泛應用。例如，硫酸作為基礎化工原料，在化肥生產中用于制造磷酸鹽，在石油精煉、染料合成、制藥等行業也扮演著重要角色。教師可以設計實驗探究活動，讓學生親自操作，比如模擬硫酸的實驗室制備，通過接觸硫酸的制備過程，加深對化學反應原理的理解。此外，教師可以引入硫化氫的制備和性質探究，讓學生了解硫化氫的還原性及其在化學領域的應用。通過這樣的教學方法創新書本上的知識，能夠培養學生解決實際問題的能力，為其將來在化工、環境科學、材料科學等相關領域的學習打下堅實的基礎。同時，通過案例分析和實驗操作，學生能夠更好地理解化學與社會、環境、工業生產之間的緊密聯系，從而增強環境保護意識和社會責任感。

(二)教學資源的整合

在當今教育領域，優質的教學資源是成功實施大單元教學設計的堅實基石。為了達到這一目標，學校和教師要竭盡全力整合校內外的各類資源，不僅包括傳統的紙質教材，還應涵蓋先進的實驗設備、豐富的網絡資源以及互動式學習平臺等。通過這種資源整合，可以為學生打造一個全方位、立體化的學習環境，使其在多維度的刺激下更全面地吸收知識，培養創新思維。此外，整合教學資源還意味著要突破傳統教學的局限，將課堂拓展至更廣闊的空間。例如，借助虛擬現實技術，學生能夠身臨其境地體驗歷史事件，或者在科學實驗中進行模擬操作，這些都能極大地提升學習的趣味性和實踐性。同時，教師應鼓勵學生利用網絡資源進行自主學習，以培養其信息檢索能力和批判性思維。在資源整合的過程中，教師的角色也發生了轉變，從傳統的知識傳授者轉變為學生學習的引導者和資源的協調者。教師需要不斷更新自身的知識結構，掌握最新的教育技術和教學理念，以便更有效地指導學生利用各類資源進行學習。

以人教版高中化學高一下冊“化學反應與能量”單元為例，教師可以借助多種教學資源和實驗互動深化學生對化學反應中能量變化的理解。例如，設計一個實驗，讓學生觀察燃燒、中和反應等不同化學反應中能量的釋放或吸收現象。實驗過程中，學生可以使用溫度計測量反應前后溶液的溫度變化，直觀感受放熱或吸熱反應。為了增強互動性，教師可以利用數字化工具，如數據采集器和傳感器，實時記錄反應過程中的溫度變化，并通過計算機軟件將數據可視化。學生通過觀察圖表來分析能量變化趨勢，能夠更深入地理解能量守恒定律。此外，教師可以引導學生利用網絡資源，如在線模擬實驗室，進行虛擬化學反應實驗。在模擬環境中，學生可以在無實際危險和成本的情況下，探索不同條件對化學反應能量變化的影響。例如，改變反應物的濃度、溫度或壓力，觀察這些變量對反應熱效應的影響。在整合教學資源的同時，教師可以組織學生進行小組討論，分享各自的實驗結果和發現，并討論實驗中可能遇到的問題及解決方案。通過這種互動式學習，學生不僅能夠加深對化學反應與能量關系的理解，還能培養團隊合作和溝通能力。

(三)教學評價的多元化

在當今教育環境中，傳統的以考試成績為主的評價方式已逐漸暴露出其局限性，無法全面滿足大單元教學設計的需求。為了更好地適應教育發展的新趨勢，亟需構建一個更加全面且多元化的評價體系。該體系不僅包括傳統的考試成績評價，還應涵蓋過程性評價、同伴評價、自我評價等多種評價方式。過程性評價注重學生在學習過程中的表現和進步，有助于教師及時了解學生的學習狀態，并據此調整教學策略，以更好地促進學生學習。同伴評價則鼓勵學生相互觀察、相互學習，借助同伴的反饋來提升自身的學習效果。自我評價則引導學生進行自我反思，鍛煉自主學習能力，這對于學生終身學習能力的培養至關重要。這些多元化的評價方式能夠更全面地反映學生的核心素養發展水平，不僅關注學生的知識掌握程度，更重視學生的思維能力、創新能力、合作能力等綜合素養的培育。這樣的評價體系有助于激發學生的學習興趣，促進學生全面發展，最終實現提升教育質量的目標。

以人教版高中化學高一下冊“有機化合物”單元為例，教師可以設計一系列與實際生活緊密相關的實驗和項目，讓學生在完成這些任務的過程中，通過實踐深入掌握有機化合物的知識。例如，組織學生進行食品添加劑的探究實驗，使其了解不同添加劑的性質、作用及其在食品工業中的廣泛應用。在講述“基本營養物質”一課時，教師可以幫助學生深入理解基本營養物質的性質和作用。比如，引導學生進行維生素C的測定實驗，通過比較不同水果中維生素C的含量，讓學生了解維生素C的重要性及其在日常生活中的來源。這樣的實踐活動不僅有助于學生掌握理論知識，還能培養其實驗操作能力和科學探究精神。在實驗過程中，教師可以組織學生進行小組合作，通過小組討論、實驗設計、數據記錄和分析等多個環節，讓學生在互動中深化對基本營養物質的理解。同時，教師可以引導學生進行角色扮演，如扮演營養師或食品檢驗員等，使其在模擬情境中學習如何運用所學知識解決實際問題。在評價學生時，教師應結合實驗報告、小組討論表現、實驗操作技能以及創新思維和團隊協作能力等多方面因素，給出全面而客觀的評價。這種多元化的評價方式不僅能夠激發學生的學習熱情，還能幫助其在知識掌握、技能提升、團隊合作和創新思維等多個維度獲得全面成長和發展。

四、結語

綜上所述，大單元教學設計作為契合核心素養培養目標的重要路徑，在高中化學教學中展現出獨特的價值與潛力。通過教學內容的創新融合、教學資源的系統整合以及教學評價的多元構建，有效引導學生從知識的被動接受者轉變為主動探究者，在掌握化學學科知識的同時，逐步提升“宏觀辨識與微觀探析”“科學探究與創新意識”等核心素養，深刻理解化學與生活、社會、環境的緊密聯系。未來，高中化學大單元教學設計需要進一步立足化學學科的特點，結合高中生的認知規律，通過更多本土化、個性化的教學實踐，不斷優化教學策略，讓大單元教學真正成為撬動高中化學教育改革的支點，為培養具備科學素養和社會責任感的創新型人才奠定堅實的基礎。

(劉蕓)