學科核心素養導向下的單元教學設計

王嬡華

摘要：主題式單元教學是圍繞學科核心素養實施課堂教學的有效途徑之一。以“中國氮肥工業的發展”為情境線，在闡述氮肥工業“過去——現在——將來”的發展過程中，將“氮與社會可持續發展”整個專題內容有機地整合在一起，引領學生進入沉浸式的系統思考和學習中，幫助學生建構結構化的物質轉化關系，學會用化學的視角分析、解決復雜化學問題的思路和方法，深刻地認識化學與人類社會和自然環境的關系，形成與環境和諧共處、合理利用自然資源的觀念，促進學生化學學科核心素養的落實。

關鍵詞：核心素養；單元教學設計；氮；情境

文章編號：1008-0546（2021）11-0037-03中圖分類號：G632.41文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2021.11.009

*本文系教育部“十三五”規劃重點課題“指向核心素養的學科融合教育的實踐研究”（課題批準號：DHA180413）的階段性成果。

圍繞學科核心素養實施課堂教學，是當前全面深化課程改革的重頭戲。基于真實情境展開的主題式單元教學被認為是學科核心素養落地的重要途徑之一。在一個單元中，為實現教學目標，以一則典型材料為主線設計情境，貫穿課堂始終，學生在這一情境中不斷深入分析、討論、體驗、感悟，從而構建概念、發展能力、培養情趣。這樣的“一境到底”式單元設計不但能夠引起學生的情感體驗，激活其思維，使學生積極參與教學活動，還能通過情境將散亂的知識串聯起來，形成一條環環相扣的課堂主線[1-2]，有助于建立完整的學科知識體系并形成學科核心素養。

現以新教材蘇教版高中化學必修第二冊“氮與社會可持續發展”這一專題展開單元教學設計，為新課程的有效實施提供參考。

一、教材分析

在“氮與社會可持續發展”這一專題中，用“氮的固定”“重要的含氮化工原料”和“含氮化合物的合理使用”三個小單元來講述氮及其元素化合物的知識[3]。在這三個小單元中，都提到了氮元素在植物生長中的作用、氮肥的種類及作用，隱含了一段氮肥的發展史。而我國的氮肥工業發展歷程中還有一些蕩氣回腸的愛國故事，可激勵學生努力學習，技術強國。因此，可以將中國氮肥的工業發展史作為一條情境線，串起整個專題。

二、單元教學設計思路

1.單元教學目標

結合中國氮肥工業的發展史和實驗探究，能從物質類別和元素價態的視角探索氮元素及其化合物的性質，實現物質轉化；能根據物質的性質分析總結出含氮化合物妥善保存、合理使用的方法；能說明氮元素及其化合物的應用（合成氨等）對社會發展的價值、對環境的影響；能有意識地運用所學的知識參與社會性議題的討論（如酸雨防治、水體保護等）。

2.整體構思

本次單元教學設計按照中國氮肥工業的歷史發展過程展開，用四個課時講述中國氮肥發展的“過去——現在——將來”。在中國肥料工業發展之初，最先生產的肥料是硫酸銨，而建硫酸銨廠必先建硫酸廠和合成氨廠，有了氨氣，各種氮肥如銨態氮肥、硝態氮肥、酰胺態氮肥也隨之發展起來[4]，所以合成氨工業是氮肥工業的推進劑。據此展開合成氨工業、銨態氮肥、硝態氮肥的介紹，構建完整的氮元素二維轉化關系。在單元最后，匯總講解氮肥工業和氮肥盲目施用造成的一些負面影響，從多學科的角度分析酸雨、水體富營養化、土壤質量退化等問題的形成、危害，從化學的角度去討論環境監管及防治措施，并預測新型氮肥的發展方向。

三、單元教學設計

課時1～4的單元教學設計見表1～4。

【設計思路】課時1內容包含了教材中“氮的固定”一節及“重要的含氮化工原料”中的“氨氣”部分，講述了氮肥工業發展前和發展初的狀況，重點介紹了氮的固定方式，氨氣的合成，氨氣、液氨和氨水的性質。

【設計思路】課時2內容包含了教材中“重要的含氮化工原料”中的“氨氣”部分，“含氮化合物的合理使用”中的“銨鹽的性質”部分，以及“常見氮肥及其使用”部分。主要講解銨鹽的生產、銨鹽的性質以及銨鹽運輸、儲存、使用過程中的注意事項。在本課時中，會介紹侯德榜先生與氮肥的故事，他不僅是“侯氏制堿法”的創始人，還為我國氮肥工業的發展做出了巨大的貢獻，硫酸銨、氯化銨和碳酸氫銨的生產發展都與他密切相關。引入這些故事不但可以讓學生了解銨鹽的性質及生產工藝，也可讓學生認識到化工技術對國家安全和發展的重大意義，激發學生的愛國情懷，學習侯德榜先生攻堅克難、敢為人先、國家至上的精神。

【設計思路】課時3內容包含了教材中“重要的含氮化工原料”中的“硝酸”部分，以及“含氮化合物的合理使用”中的“常見氮肥及其使用”部分，主要講解氨的催化氧化、硝酸和硝酸鹽的化學性質，幫助學生構建氮元素及其化合物的二維價類轉化模型。

【設計思路】課時4內容包含了教材中“氮的固定”中的“自然界的氮循環”部分，“含氮化合物的合理使用”中的“常見氮肥及其使用”部分和“氮氧化物的無害化處理”部分，增添了“氮肥盲目施用對土壤和水體質量的影響”和“新型氮肥的發展”相關內容，對氮肥的知識進行拓展，引導學生綜合運用各科知識去分析各種負面問題形成的原因、影響大小，學會用化學手段去監控和防治各種環境問題，辯證地看待肥料的功與過，培養學生的科學精神和社會責任。從氮肥的不完善之處出發，介紹新型氮肥的發展方向，一方面引導學生學會從問題中看到機遇和挑戰，另一方面也契合本專題的標題“氮與社會可持續發展”，讓本單元教學設計有一個開放的結局。

四、總結反思

本單元教學設計涵蓋了教材上所有知識點，并進行了適當拓展，與自然環境和生活環境聯系更緊密。社會要可持續發展，需要人類節約資源，保護好環境；學生的能力也要可持續發展，不僅要能應對高考，也要能應對社會的考驗，能綜合利用所學化學知識分析、解決復雜的化學問題，因此，適當地拓展一些真實情境中的問題很有必要。從知識體系上講，本單元設計脈絡也比較清晰，按照“氨氣——銨鹽——硝酸——硝酸鹽——氮氧化物——環境影響”來講述含氮化合物的相互轉化，幫助學生構建氮元素的二維價類轉化模型。

“單元教學”在很大程度上是一種開放的態度和預期，我們很難從一、兩次的嘗試中看到成效。目前，課時緊張、與年級統一進度沖突、需要自主設計習題和試卷、擔心影響考試成績是阻礙教師開展單元教學設計的最常見因素，其中擔心影響考試成績是最重要的因素。從化學新高考命題趨勢來看，高考將以各種情境為載體、以基礎知識或理論為依托，重點考查學生綜合應用能力、信息篩選處理能力、邏輯思辨能力[5]。過去機械記憶零散的知識或理論不再完全適用于新高考。新課標、新教材、新高考的實施對化學課堂教學改革無疑是一次契機。教師可根據不同的教學內容，嘗試更適合學生核心素養發展的單元教學設計，采用更靈活的方法進行教學，更有效地促進學生化學核心素養的提升。

參考文獻

[1]黃忠華，張年逢.大情境有大精彩——基于“大情境”的生物教學設計[J].中學生物學，2019，35（9）：37-39

[2]楊修志，亓玉花.“一境到底”在初中地理課堂教學中的應用研究——以魯教版“印度”一節為例[J].中學地理教學參考，2019，11（上）：43-46

[3]王祖浩.普通高中教科書·化學必修第二冊[M].南京：江蘇教育出版社，2020：31-54

[4]王文善.中國氮肥工業發展的歷史和面臨的任務[J].大氮肥，2004，27（4）：224-229

[5]占小紅，吳敏.“新高考與化學教學”學術研討會綜述[J].化學教學，2018（1）：3-7