淺談學科核心素養引領下的高中化學單元教學

吳文娟

(巢湖市第二中學 安徽合肥 238000)

核心素養作為當前課程與教學領域的研究熱點，其研究領域已由宏觀的頂層理論設計轉入中觀的學科核心素養體系構建和微觀的課程實施與評價。核心素養導向下的教學，不僅要與已有的教學體系相結合，更需要對已有課程進行重組。這就要求教師必須提高教學設計的系統站位，即從關注單一的知識點、課時教學轉變為單元整體設計與教學實施。單元教學能凸顯出知識的結構化、邏輯化、情境化和功能化，再現學科知識的發展，彰顯學科思想方法，是發展學科核心素養的重要途徑。

一、單元教學的內涵及意義

(一)單元教學的內涵解讀

《現代漢語詞典》中“單元”這個詞語的定義為“整體中自為一組或自成系統的獨立單位”。可見，單元就是在一個大的主題下相較而言獨立的、自成體系的內容整合，具有知識統攝性、結構系統性和認知邏輯性等特點。單元可以由一個小的單位組成，抑或由一組單位組成。要幫助學生形成良好的認知結構，教師需要設計結構化的課程內容。所以，單元教學可以理解為以學生的認知水平為基礎，遵循學生的認知規律，圍繞具有挑戰性的學習主題，將學習任務、學習活動和學習評價等要素進行整合，能夠體現學生深度學習品質的教學情境，能夠實現學科知識的系統化構建，以及能夠指向學科核心素養的中觀層面的教學設計及教學實施過程。

(二)單元教學的實踐意義

1.學科本質教育的需要

隨著我國科學技術的突飛猛進，自然科學得到了迅速的發展。學科知識的裂變也帶來了課時教學的繁雜碎片化，增加了學生的認知和理解負荷。教學的重心應該是基于事實和知識提煉出概念，并整合概念凝練出學科觀點，從而用于指導學科的教學活動實踐。因而教師需要沖破理論性知識碎片的樊籬，從化學獨特的學科視角重新審視學科內容結構和學科思想方法，精簡并整合關聯性強、直達學科本質的核心結構知識，既讓學生獲得學科內核知識，又讓學生領悟學科研究中顯現的學科觀點和思想方法，從而實現從停留在學科表層的現象教學走向學科深層的本質教育。單元教學從系統思維的視角建構學科知識體系，突出核心知識主干，指向學科哲學觀點的凝練，能有效實現從學科教學走向學科教育。

2.核心素養培育的需要

培養全面的人是國家層面提出的育人總目標，即發展學生的核心素養。而核心素養培育的主途徑是學科教育，因此培養學生學科核心素養是學科教育的首要任務。化學學科核心素養是學生化學知識儲備、化學學習能力、化學學科情感態度與價值觀的綜合體現，是三維目標的發展和深化，是需要在持續性的深度學習過程中發展形成的。深度學習要求學生能向學科專家一樣系統地、高投入地學習。因此，基于學科核心素養發展的教學內容應置于一個相對完整的知識創生、體系建構和綜合運用過程中。單元教學是實施深度學習的重要途徑。教師在教學時應摒棄只注重零散知識教授的傳統課堂教學理念，基于知識體系的層級關系，系統思考教學內容在促進核心素養達成中的作用和地位，按照“核心素養—課程標準—單元設計—課時安排”的思路整體設計教學單元，確定單元內容，再分解、細化、落實到課時教學，從而突破“只見樹木、不見森林”的課時思維障礙，契合化學學科核心素養的發展要求，逐步形成完整的教學過程。

二、單元教學的實施路徑

單元教學包括選擇單元教學主題、制訂單元教學目標、開展單元教學活動以及實施單元教學評價等相互關聯的系統要素,是對學科知識進行系統思考后的整體架構和教學實施。下面以“物質結構 元素周期律”(化學必修第一冊)單元教學為例，具體闡釋學科核心素養引領下的高中化學單元教學。

(一)深度研讀課標，建構單元教學主題

課程標準作為指導課程實施的國家政策性文件，為實現基礎教育改革提供了導向。《普通高中化學課程標準(2017年版2020年修訂)》(以下簡稱 “新課標”)規定了化學課程性質與基本理念、學科核心素養與課程目標、課程結構、課程內容、學業質量以及實施建議等，是教師建構單元教學主題的重要依據。教師應深度研讀新課標的內容要求、分析教材內容與知識邏輯結構以及可利用的課程資源等，合理規劃好學習單元并提煉單元主題。

新課標必修第一冊“物質結構基礎與化學反應規律”包括“原子結構與元素周期律”“化學鍵”“化學反應的限度和快慢”以及“化學反應與能量轉化”等內容。理解物質結構和元素之間的性質關系是學習化學反應過程中物質和能量轉化、形成物質和能量觀的重要基礎，因此建構“物質結構 元素周期律”單元主題，探究化學物質的本源，從元素的角度思考化學反應過程，不僅符合學科內在知識邏輯，同時兼顧學生的認知規律。本單元知識體系如圖1所示。

圖1 “物質結構 元素周期律”單元知識體系

(二)認真分析學情，制訂單元教學目標

當前單元教學存在理論研究成果頗豐、實踐推廣效果不佳的傾向，優秀案例移植、嫁接出現“水土不服”的情況屢見不鮮。究其原因，是教師未考慮學生的實際素養水平，從而產生了理論與實踐的斷層。學校不同抑或是班級不同，學生的層次也不同，導致學科認知水平、思維方式以及學習能力均存在差異，對同一單元主題也存在不同的理解，因而教師需要尊重并及時探知學生的素養水平現狀，制訂合理的單元教學目標。

制訂“物質結構 元素周期律”單元教學目標時，教師可通過問卷調查或課前預習試卷練習的方式分析學生的素養水平和認知現狀，并結合新課標的學業要求制訂如下合理的單元教學目標：

1.通過對元素周期律(表)的發現史料的學習，可以依據原子、離子、分子以及元素認識物質的結構、性質和變化，形成“結構決定性質”的理念，并嘗試自主設計元素周期表。

2.通過對元素周期表結構的認識，能夠以第三周期的元素、堿金屬元素以及鹵族元素為例，加深對元素的金屬性和非金屬性的理解，同時發展證據推理與模型認知的核心素養，能深層次地探討并預測同周期同主族等元素的性質。

3.通過元素、核素以及核外電子排布的學習，熟知形成物質的微粒相互之間存在不同的作用力，同時利用氯化鈉和氯化氫形成過程的詳細剖析，認清什么是離子鍵共價鍵，完成化學鍵的概念認知。

4.通過對水的三態變化與水分解過程中的能量變化的比較，能基于變化觀念和平衡思想，利用化學鍵的斷裂和形成討論化學反應能量變化的本質。

5.通過對元素周期表的深度研究，探討元素周期律在發現新元素、開發新材料中的作用，并根據元素在周期表中的位置關系以及在地殼中的分布，對探礦、尋找催化劑和耐高溫耐腐蝕材料、研制農藥等做出科學指導。

(三)精心設計情境，開展單元教學活動

情境認知和學習理論認為，知識實質上就是情境的一部分，知識、思維、情境三者之間相互作用而緊密聯系在一起，知識需要在一定的情境下、在某些行為活動中去獲取。建構主義理論認為，個體的學習依賴于對情境的自我認知建構。因此，“情境—問題—活動”是開展單元教學、促進深度學習、提升學科核心素養的重要途徑。教師應提供豐富的情境資源，提出具有思維進階性的問題，指導學生進行親歷“歷史”的學習活動，讓學生浸潤在系統思考和深度學習的場域中發展學科核心素養。

“物質結構 元素周期律”單元教學中，教師可基于“歷史回顧、情境引入—圖表分析、巧得規律—精心設問、實驗探究—歸納總結、素養提升”的單元設計思路引導學生開展學習活動。例如“了解周期表的發現與編排原則”的教學環節中可開展以下情境活動。

教師講述元素周期表的發展史(拉瓦錫提出化學元素列表，德貝萊納“三素組”學說，紐蘭茲“八音律”，門捷列夫研究元素周期律并繪制元素周期表，元素周期表的后期演化)，引導學生了解科學發現的過程。

接著，教師提出問題串：(1)在門捷列夫研究之前的元素周期表排序依據是什么？(2)隨著原子神秘的面紗被揭開，現如今的元素周期表排列根據又是什么呢？(3)原子序數與原子結構具有什么關系呢？(4)通過對元素周期表的發現歷程的了解，你有哪些感悟呢？

學生基于問題開展以下較深層次的活動：(1)認真閱讀科學史料，了解元素周期表的發現過程，體會科學探究與創新意識在化學研究中的作用，培養信息獲取與分析能力。(2)分析討論元素周期表排序依據的變化，嘗試解釋元素性質及其遞變規律，培養科學探究、宏觀辨識和微觀探析等學科核心素養。

(四)科學設置量規，進行單元教學評價

科學的單元教學評價是落實“教—學—評”一致性、促進單元教學目標達成的重要環節。核心素養理念下的化學單元教學，應摒棄只關注知識達成的片面評價，追求學生多元發展的動態生成性評價。評價原則以學科核心素養發展為導向，評價方式以過程性評價和結果性評價并存，過程性評價結合新課標學業要求，可涉及學生的思維品格、學習態度、討論發言、思想感悟、實踐擔當等諸多方面，以學生成長記錄的形式進行評價。

“物質結構 元素周期律”單元教學從科學史料、自然資源、化學用品常規使用以及環境生態路線出發，培養學生將化學知識應用在實際生活生產中的能力，其單元教學過程性評價內容如表1所示。

表1 “物質結構 元素周期律”單元教學過程性評價

三、單元教學展望

單元教學作為此輪深度課改的伴生物，其外延不斷拓展，內涵也在不斷深化。單元教學的理論研究成果日趨豐富。實現單元教學的有效落地，仍需要不斷加深對單元教學內涵和功能的認識，也需要進一步地實踐研究。