凸顯化學基本觀念的“元素化合物”單元學習設計與實踐

何婷婷

摘 要：“元素化合物”教學如何超越具體知識，凸顯化學基本觀念，從而促進學生觀念的轉變，是“元素化合物”教學值得研究的問題。單元教學設計基于整體視角，遵循學科知識邏輯發展順序、學生認知心理順序，是“元素化合物”教學的有效途徑之一。結合“氯、溴、碘及其化合物”教學案例，從三個環節對“元素化合物”單元學習進行闡述。

關鍵詞：化學觀念;單元學習設計;元素化合物

“元素化合物”知識是高中化學課程的重要組成部分，是學生獲得感性認識的重要素材。一方面，“元素化合物”知識本身具有龐雜、瑣碎的特點，需要記憶的內容較多;另一方面，學生也不具備將分散的知識由點成面形成系統認知的能力。針對當下學生實際學情，為了打破以傳授知識點為中心，改變以往忽略知識間內在的邏輯關系，難以形成化學學科思想的傳統課堂教學，筆者在“元素化合物”知識教學中，嘗試凸顯化學基本觀念的單元教學設計，即整合化學學科核心觀念，擺脫孤立的課時視角，重組教學內容，以“大觀念”視野統領全局。

一、設計“元素化合物”單元學習過程的內容要素

（一）單元教學設計的內涵與一般模型

單元教學設計是指從完整的教學單元出發，制訂單元教學目標和學習任務，綜合利用各種教學方式設計教學過程。明確了單元教學設計的內涵，在實踐過程中還要面臨如何開展單元教學設計的問題。基于化學核心素養的單元教學設計的一般模型由以下四個基本要素構成，即分析、設計、實施、評價。分析教學目標和核心素養是基礎，設計整合教材、調整教學順序是關鍵，實施教學策略滲透學科方法是重點，評價學生課堂表現及教學效果是診斷結果。

（二）分析“元素化合物”知識的認識視角與進階

高中化學課程標準中內容標準專設“常見無機物及其應用”主題來界定核心內容。立足課程標準與教材分析，通過一定的教學主線把相對分散的內容串起來，有助于從整體上明確元素化合物內容的定位與要求。教材編排上的呈現方式及學習要求等方面對元素化合物知識的多角度認識，在不同的化學學習階段，學生的知識儲備及認知發展水平不同，這為我們選擇合適的教學方式提供了依據。

（三）建立研究無機物性質的一般思路和方法

一個學習單元通常包括在核心概念統領下的大量具體概念、規律、原理等。在“元素化合物”教學中，一般從化學反應原理或規律出發進行演繹、推理該物質可能具有的性質，再進一步收集證據，提供支撐依據。元素化合物性質是物質及其變化的體現，重要的學習方法之一就是進行實驗探究。

二、設計“元素化合物”單元學習過程的實踐案例

設計單元學習過程的思路主要解決“如何設計”與“設計成什么樣”的問題。筆者分以下幾個環節進行單元教學探索。

（一）分析教學目標，明確素養要素

教學目標的正確分析和素養要素的準確定位是單元教學設計的基礎，也為單元教學設計指明了方向。仔細研讀教材和2017年版課程標準，該單元的教學目標為：認識氧化還原反應的概念及規律;氯氣的物理、化學性質及制備、用途;同主族性質的遞變規律;該素養要素有宏觀辨識與微觀探析;證據推理與模型認識;科學探究和社會責任等。

（二）設計教材順序，整合單元內容

根據學生的認知規律和知識儲備，從化合價升降的氧化還原反應角度和物質類別的角度，以氧化還原理論知識為主線，對該單元內容進行以下調整。第一、二課時是氧化還原反應的基本概念，為后續學習元素化合物奠定了價態變化的認識視角。第二課時是在氧化還原的認識模型下探究氯氣的性質，以氧化還原理論為支撐，實驗為探究方法。第三課時是氯氣的制備，包括工業制法和實驗室制法，也是從微觀角度引導學生總結制備的本質是-1價的氯被氧化成0價的氯。第四課時是溴、碘的提取及溴、碘的物理性質和化學性質及制備。從結構相似出發，采用類比遷移的方法自然銜接到溴、碘的性質及制備。

（三）實施教學策略，滲透學科思想

學習活動是落實化學核心素養，完成教學目標的重要保障。核心素養的形成和學科思想“價態觀”“分類觀”“轉化觀”“綠色化學觀”等是在真實的問題情境中借助問題解決的實踐培育起來的。教學的策略有教師引導提問、學生交流討論、實驗探究、視頻觀看等。因此，單元設計的實施過程中要根據不同的情境選擇不同的教學策略，凸顯學科觀念。

1.借助生活情境，建立“價態觀”

化學教學內容的組織，應有利于促進學生從化學學科知識向化學學科核心素養的轉化，而內容的結構化則是實現這種轉化的關鍵。構建氧化還原認知模型不僅符合學生的認知規律，而且遵循了從微觀結構出發，物質結構決定性質，性質決定用途和制備的認識思路。利用生活中的氧化還原反應現象介紹其基本概念，然后以氯及其化合物及同主族性質的比較為載體，深入分析氧化還原反應的微觀本質。

2.依托實驗情境，強化“微粒觀”

實驗教學是化學教學的重要組成部分，同時也是激發學生學習興趣和提升學生化學核心素養的重要手段。氯氣的性質既有學生實驗，如氯水成分的探究，也有教師的演示實驗如金屬鈉、鐵、銅與氯氣的反應。通過實驗觀察宏觀現象，通過探究分析氯水成分的微觀組成。

3.閱讀史料情境，形成“轉化觀”

利用氯氣的發現和命名的歷史資料，結合氧化還原和氯氣性質的知識，教師設置系列問題：如何確定黃綠色氣體是氯氣？你如何設計實驗確定？然后學生交流討論教師設置的問題，設計實驗驗證。經歷這樣的過程，學生更能體會科學家實驗探究的樂趣和感受成功的喜悅。

4.利用新聞情境，樹立“綠色化學觀”

在化學教學中，將符合學生認知水平的新聞報道作為教學情境應用于課堂教學中，可以豐富教學素材、拓寬學生視野、提升科學素養、增強環保意識和社會責任感，引導學生從化學視角分析社會現象，提高知識運用的能力。在課堂教學中，教師可以滲透情感態度與價值觀目標，培養學生運用化學知識的能力，同時提升學生的社會責任感和參與意識。

（四）評價課堂表現，診斷教學效果

化學日常評價是化學教學不可或缺的有機組成部分。提問與點評、練習與作業、復習與考試等是有效開展化學日常學習評價的基本途徑和方法。單元教學實際的課堂提問應有意識地關注化學學科核心素養達成情況的診斷。如“在氯水溶液中滴入石蕊溶液，為什么能觀察到先變紅后褪色的現象？”有的學生只能基于“微觀”視角思考原因，而有的學生卻能基于“宏觀現象和微觀探析”視角進行解釋。

三、“元素化合物”單元教學實踐收獲與反思

基于元素化合物知識的教學，是事實性知識向學生學科能力轉化的關鍵過程。學生在學習概念的過程中，通過實驗探究與原理應用相結合，提煉和升華概念而形成化學基本觀念。從而實現從“知識為本”到“觀念為本”的教學轉變。實踐中，筆者也體會到，要提高單元學習活動的有效性，需要關注以下幾個方面。

（一）把握好單元學習內容的選擇

單元教學設計并不是所有單元都適合。首先，教師可依據課程標準和教材，深入分析并準確把握教材內容及其呈現方式所體現的課程目標和核心素養，鉆研并開發教材，確立教學單元。其次，教師可依據知識內容的相互聯系或學生的認知規律，將單元中的內容進行先后順序的調整、難易的刪選構建教學單元，使繁雜的內容簡單化、條理化，更符合學生的認知和心理發展規律。

（二）處理好課時與單元間的關系

局部構成整體，整體離不開局部。單元教學設計與課時之間的關系猶如局部與整體。單元教學設計是由一個個課時組合而成的，因此課時與課時之間銜接得好壞直接影響了單元教學設計的效果。好的課時銜接，有助于學生了解課時內容之間的關系，有利于學生形成整體思維脈絡，建構相對完整的科學觀念和知識方法體系。

（三）設計好基于素養立意的情境

核心素養的提升、教學目標的落實，一定是基于真實情境和問題鏈及學生活動實現的。依據教學目標，將各種教學資源進行精心整合，用問題和情境素材銜接好各部分內容，配合學生活動，利用多元化的教學手段，調動學生的學習主動性，才能達到良好的教學效果。

總之，為落實學生化學學科核心素養的培養，教師要提升化學課堂教學設計的站位，從關注單一的課時教學轉變到單元整體設計。聚焦學科本質，從更大范圍進行教學設計的分析和思考。

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