指向學科核心素養的單元教學設計實踐探索

曹義瓊

摘要：學科核心素養是課程育人的根本。以中學化學教材中氧化還原反應這一核心概念為載體，按照高中化學課標、教材內容以及學習者的實際選擇單元教學主題，根據目標先于活動的原則，確定教學與評價目標，設計單元學習活動。最終使學生形成物質性質與轉化的認知模型，發展學生的學科核心素養。

關鍵詞：學科核心素養 單元教學設計 氧化還原反應

單元教學設計不是從知識記憶的零碎主題或片段技能出發，而是教師基于學科核心素養，思考怎樣基于一定目標與主題而開展探究敘事活動，目的是為了創造優質的教學。它是撬動課堂轉型的一個支點。基于此，在研究課程專家維金斯《追求理解的教學設計》的基礎上，闡述對指向學科核心素養的單元教學設計的理解，并以人教版高中化學必修第一冊《氧化還原反應》單元教學為例，圍繞單元教學主題、教學與評價目標的確定及單元教學活動的設計等進行實踐探索。

一、單元教學主題

單元是一個完整的學習故事，也就是從學科核心素養的角度出發，結合學生已有的知識經驗，對原有內容單元做適當的補充或調整，在真實情境中組建的完整主題式結構化學習單位。因此，要以有利于學生建構認識思路為基礎，以學科核心素養形成及進階為目標，分析和挖掘具體內容背后的大概念，并從“生活即教育”的視角來梳理有意義的結構化知識，最后確立單元教學主題。

1.研讀學業質量標準，明確最終目標

教學和評估優先考慮的學業質量標準是學生的化學核心素養水平，這也是單元短期目標制定的基本依據。仔細研讀2017版新課程標準中有關氧化還原反應的學業質量標準，我們發現，學生學習后應該能結合真實情境和實驗探究認識氧化還原反應的本質，能說明常見物質的性質，并用化學符號進行規范的表達；在體驗氧化還原反應的生成發展過程中，逐步建立認知模型，并能運用模型從物質的組成、性質等方面解釋或說明化學變化的特征，揭示現象的本質和規律。這些描述對化學教學評估具有指導作用，也是規劃選擇教學內容的重要依據。

2. 結合學業要求組織內容，確定達成路徑

氧化還原反應是高中化學具有持久價值的大概念，是一種用于強化思維、連接不同知識片段的概念性工具。它不但能幫助學生從核心元素的化合價預測物質性質，體會其在物質和能量轉化中的獨特貢獻，而且還能有效建構化學知識體系。2017版新課程標準相應的學業要求是從分類的角度認識氧化還原反應，能從元素的價態變化理解氧化還原反應，還能通過設計實驗進行初步驗證，并能分析、解釋有關實驗現象，從物質類別和元素價態的視角說明物質轉化路徑。因此，教學內容要求就是認識化學反應中元素的化合價變化及其原因，以及常見的氧化劑和還原劑。我們將氧化還原反應的學習路徑確定為：將這個大概念融入真實生活，通過反復探尋和實驗探究，從化合價的視角看物質性質及轉化，發展學生對于實際問題的解釋、分析及設計能力。

3.根據學生的實際情況，確定學習起點

通過初中化學學習，學生已經能從得氧和失氧的角度了解氧化反應和還原反應，也清楚常見元素的化合價及其變化。但高一學生的概念理解水平參差不齊，大部分學生樂于接受課本中簡潔有效的知識表述，卻容易忽視或誤解教材中的隱性知識，甚至把氧化還原反應與四個基本反應并列起來。因此，必須依據學生的實際情況和發展需要對課程加以設計，深入挖掘氧化還原反應背后隱藏的關鍵問題和核心觀點，引導學生形成分析物質性質及轉化的思路并掌握方法。

鑒于此，我們將該學習單元的教學主題確定為“從元素的價態改變認識物質的性質與轉化”。

二、單元目標和學習任務的確定

在謹慎、理性思考學業質量標準后，根據氧化還原反應的知識結構及其所體現的化學學科核心素養水平，結合學生的實際狀態，將單元教學目標確定為：從元素價態改變的視角理解氧化還原反應；在理解的基礎上應用模型分析物質的性質，并能在真實情境中預測陌生物質的性質與轉化，整體發展宏觀辨識與微觀探析、證據推理與模型認知等方面的學科核心素養。

目標導向的學習任務是學習活動設計的出發點。在分析單元教學主題內容的內在邏輯結構和單元學習目標后，我們將以氧化還原反應發展史、原電池實驗探究作為第1課時，引領學生從核心元素的化合價改變視角認識氧化還原反應，發展宏微結合的核心素養；將利用單、雙線橋框圖表征方法認識氧化劑和還原劑，并能判斷物質的氧化性和還原性作為第2課時，發展證據推理與模型認知的核心素養；第3課時運用已建構的認識模型解決真實情境下的化學問題，實現遷移創新。

當然，學習任務是否達到目標要求，需要教學診斷和評估。評估既是對預期目標的檢測，更是學習過程的重要環節。在氧化還原反應單元教學中，學生的發展是通過一系列的學習活動逐漸實現的，教師不僅要設計任務檢測學生的理解程度、判斷學生的素養水平，還要設置新穎的生活情境，測試學生對實際問題的解決能力，促進學生核心素養的發展，并且依據學生的表現調整教學進程及活動。

三、單元教學活動實踐

1.整體教學思路

陶行知先生認為，生活無時不含有教育的意義。在生活中，能找出教育的特殊意義，總結教育經驗，發揮教育的特殊力量。因此，在氧化還原反應的第3課時，我們以生產生活的醫用藥品雙氧水為情境素材，將雙氧水相關的知識與生活情境相融合，提煉系列化學問題，讓學生親歷問題討論、實驗探究等過程，從多角度預測陌生物質的性質和轉化。

2.教學活動設計與實施

問題1：為什么雙氧水是極好的美容佳品，但不得在食品中殘留？

學生分析雙氧水的化學式并標出各元素的化合價，根據先前知識判斷“雙氧水具有強氧化性”。

問題2：能否設計實驗探尋雙氧水的性質，探討分析物質性質的思路與方法？

學生設計實驗方案，根據所給藥品進行實驗，通過交流探討形成基于元素價態變化認識物質性質與轉化的認知模型。

問題3：為什么食用雙氧水浸泡的食物會得食道癌？84消毒液為什么能消毒？

學生能在真實情境中將大概念遷移到陌生環境中并解決實際問題，深化從核心元素化合價變化角度看物質的性質與轉化的思路。

3.單元教學實施的效果

課后對學生的學習情況進行測查，82.6%的學生能夠運用物質元素價態升降預測物質的性質，初步掌握了從元素價態改變的視角預測物質性質的方法；92.3%的學生認為化學與生活相融合使化學變得非常有趣。

四、結語

“以終為始”的單元教學設計幫助我們明確教與學的次序，在明確學生學習預期結果的基礎上，優化結構化內容，提煉單元教學主題。評價先于活動設計，使教學活動不偏離航道，避免出現“活動導向教學”和“覆蓋教材內容”這兩個弊端，使評價貫穿于學習活動。挖掘核心素養導向下有價值的生活情境素材，通過實驗探究解決真實生活中的問題，激發學習興趣，形成從化學視角分析和解決實際問題的能力。

參考文獻

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