基于大概念的初中化學(xué)單元教學(xué)設(shè)計與實(shí)踐研究

摘 要：教師基于大概念設(shè)計初中化學(xué)單元教學(xué)方案，可實(shí)現(xiàn)對碎片化教學(xué)內(nèi)容的有效整合，對提升學(xué)生認(rèn)識、理解、遷移應(yīng)用新知的學(xué)習(xí)效率有積極意義。文章詳細(xì)解讀了化學(xué)學(xué)科大概念的內(nèi)涵，結(jié)合具體教學(xué)案例論述了初中化學(xué)單元教學(xué)設(shè)計策略，指出教師可按照先提煉大概念，后設(shè)計教學(xué)目標(biāo)、情境、任務(wù)與評價體系的順序規(guī)劃單元教學(xué)活動，最后基于教學(xué)實(shí)踐提出反思，以期為進(jìn)一步提高初中化學(xué)教學(xué)質(zhì)量提供參考。

關(guān)鍵詞：初中化學(xué)；大概念；單元教學(xué)；設(shè)計

中圖分類號：G427? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2097-1737（2023）36-0043-03

《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）指出，重視大概念統(tǒng)領(lǐng)是課程內(nèi)容設(shè)計的重要理念。此視域下，教師有必要學(xué)習(xí)大概念的相關(guān)理論，研究基于大概念的初中化學(xué)單元教學(xué)設(shè)計與實(shí)踐策略，為相關(guān)工作的有序開展做好準(zhǔn)備。

一、化學(xué)學(xué)科大概念

大概念一般指知識蘊(yùn)藏的底層邏輯與核心思想，

是對事物之間關(guān)系和規(guī)律的抽象表述，包括學(xué)科大概念、分冊大概念、框題大概念等，具有概括性、抽象性、普遍性特征[1]。化學(xué)學(xué)科大概念是指能集中體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科知識本質(zhì)和核心思想的概念，一般由化學(xué)事實(shí)抽象而來，有指向化學(xué)學(xué)科核心內(nèi)容、教學(xué)任務(wù)，反映化學(xué)學(xué)科本質(zhì)和關(guān)鍵思想的作用[2]。《課程標(biāo)準(zhǔn)》明確指出教師可利用初中化學(xué)大概念統(tǒng)攝單元教學(xué)，同時指出初中化學(xué)大概念大致包括“化學(xué)科學(xué)本質(zhì)”“物質(zhì)的多樣性”“物質(zhì)的變化與轉(zhuǎn)化”“化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展”

等內(nèi)容。其中，“化學(xué)學(xué)科本質(zhì)”包括化學(xué)學(xué)科認(rèn)識論、方法論等核心概念；“物質(zhì)的多樣性”包括純凈物、混合物、單質(zhì)、化合物、有機(jī)物等核心概念；“物質(zhì)的變化與轉(zhuǎn)化”包括化學(xué)變化、中和反應(yīng)、置換反應(yīng)、還原反應(yīng)等核心概念；“化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展”包括金屬礦物、化石燃料、海水資源的利用與綠色化學(xué)等核心概念。

二、基于大概念的初中化學(xué)單元教學(xué)設(shè)計策略

（一）綜合分析，設(shè)計單元教學(xué)目標(biāo)

教學(xué)目標(biāo)具有導(dǎo)向功能[3]。基于大概念的初中化學(xué)單元教學(xué)設(shè)計應(yīng)按照由宏觀到微觀、從整體到部分的邏輯規(guī)劃單元教學(xué)目標(biāo)，指導(dǎo)具體教學(xué)有序推進(jìn)。以人教版化學(xué)九年級（上冊）“化學(xué)方程式”單元教學(xué)設(shè)計為例，教師可按照以上邏輯設(shè)計單元教學(xué)目標(biāo)。

1.分析教材內(nèi)容

教材是單元教學(xué)開展的重要依據(jù)。教師只有熟悉教材內(nèi)容，才能夠明確大概念，確定學(xué)生在單元學(xué)習(xí)過程中需掌握的基礎(chǔ)知識、化學(xué)原理、化學(xué)實(shí)驗(yàn)與探究方法，為教學(xué)目標(biāo)設(shè)計提供參考。以“化學(xué)方程式”

單元教學(xué)目標(biāo)設(shè)計為例，教師可從整體出發(fā)提取大概念，再聯(lián)系單元內(nèi)各單位教學(xué)內(nèi)容，明確大概念的具體表現(xiàn)，確定基本教學(xué)任務(wù)（如圖1）。

2.分析基本學(xué)情

學(xué)生是單元教學(xué)的參與主體[4]。教師在基于大概念設(shè)計初中化學(xué)單元教學(xué)目標(biāo)時，應(yīng)考慮學(xué)生的基礎(chǔ)水平，如分析學(xué)生已掌握的化學(xué)知識、技能，掌握的原理、方法等。

以“化學(xué)方程式”單元教學(xué)為例，學(xué)生在此前已經(jīng)掌握了物質(zhì)由微觀粒子構(gòu)成，元素符號、化學(xué)式及其表示的意義，了解了水電解產(chǎn)生氫氣與氧氣等化學(xué)反應(yīng)。但是，學(xué)生并未掌握化學(xué)反應(yīng)遵循的規(guī)律，也未習(xí)得用化學(xué)符號表示化學(xué)反應(yīng)的方式，對化學(xué)方程式及其相關(guān)概念認(rèn)識不夠。

3.確定教學(xué)目標(biāo)

在完成教材、學(xué)情分析工作后，教師可確定基于大概念的單元教學(xué)基本任務(wù)以及學(xué)生單元學(xué)習(xí)需求。教師可以此為依據(jù)，從整體出發(fā)，合理規(guī)劃單元教學(xué)目標(biāo)。

以“化學(xué)方程式”單元教學(xué)為例，教師可設(shè)計如下目標(biāo)：

（1）核心教學(xué)目標(biāo)：使學(xué)生掌握質(zhì)量守恒定律，

形成化學(xué)觀念與科學(xué)思維素養(yǎng)。（2）具體教學(xué)目標(biāo)：使學(xué)生掌握質(zhì)量守恒定律，了解常見化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系；使學(xué)生學(xué)會通過實(shí)驗(yàn)探究化學(xué)變化中存在的客觀規(guī)律，積累操作經(jīng)驗(yàn)；使學(xué)生學(xué)會從微觀角度探究化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)，形成辯證唯物主義精神。

（二）立足發(fā)展，設(shè)計單元教學(xué)任務(wù)

在進(jìn)行初中化學(xué)單元教學(xué)設(shè)計時，教師可立足學(xué)生知識儲備和思維發(fā)展需要，基于大概念設(shè)計單元教學(xué)任務(wù)，驅(qū)動學(xué)生觀察化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象，探究化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)，總結(jié)化學(xué)原理，增加學(xué)生單元學(xué)習(xí)的深度和

廣度[5]。

以人教版化學(xué)九年級（下冊）“金屬和金屬材料”

單元教學(xué)設(shè)計為例，此單元主要由金屬的性質(zhì)、冶煉、用途、金屬腐蝕防護(hù)等內(nèi)容構(gòu)成，大概念為“物質(zhì)的性質(zhì)、用途、制備與轉(zhuǎn)化受其組成、結(jié)構(gòu)影響”。圍繞大概念，教師可設(shè)計如下教學(xué)任務(wù)：

討論任務(wù)：提出問題，組織學(xué)生以小組為單位合作討論。（1）什么叫合金？合金與純金屬的物理性質(zhì)有哪些區(qū)別？（2）金屬大多能與氧氣反應(yīng)，為什么鋁制品具有很強(qiáng)的耐腐蝕性？設(shè)計以上問題驅(qū)動學(xué)生查閱教科書、教輔資料解釋金屬用途和化學(xué)性質(zhì)，使學(xué)生在分析、提出觀點(diǎn)的過程中認(rèn)識到物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途，物質(zhì)性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)，物質(zhì)用途反映性質(zhì)，形成基本化學(xué)觀念。

觀察任務(wù)：演繹“鎂、鋅、鐵、銅與鹽酸的反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)過程，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（見表1）。

教師通過設(shè)計觀察任務(wù)要求學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在記錄鎂、鋅、鐵、銅放入鹽酸溶液中的反應(yīng)現(xiàn)象，

在書寫化學(xué)反應(yīng)方程式的過程中初步感悟物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)這一大概念，能夠?yàn)閷W(xué)生探究反應(yīng)差異，Mg、Zn等原子性質(zhì)奠定基礎(chǔ)。

探究任務(wù)：在硫酸銅溶液中放入鐵釘，可以發(fā)現(xiàn)鐵釘上產(chǎn)生紫紅色的銅，由此可見，鐵的金屬活動性比銅強(qiáng)。以此為依據(jù)，教師可讓學(xué)生以小組為單位，合作設(shè)計金屬活動性順序研究方案。教師通過設(shè)計此任務(wù)驅(qū)動學(xué)生從微觀角度分析化學(xué)信息、書寫化學(xué)方程式Fe+CuSO4=Cu+FeSO4，使學(xué)生基于這一置換反應(yīng)設(shè)計測試方案，能夠鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ嵘龑W(xué)生的科學(xué)實(shí)踐與探究素養(yǎng)。

（三）關(guān)注體驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)單元教學(xué)情境

在新課程改革背景下，初中化學(xué)教師應(yīng)變革學(xué)科育人方式，圍繞大概念創(chuàng)設(shè)真實(shí)問題情境，驅(qū)動學(xué)生自主參與多樣化的探究活動[6]。教師可以關(guān)注生活中常見的化學(xué)現(xiàn)象，提煉其中蘊(yùn)藏的大概念，并從單元教學(xué)的角度出發(fā)設(shè)計教學(xué)，將生活現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為教學(xué)情境，強(qiáng)化學(xué)生單元學(xué)習(xí)體驗(yàn)。以人教版化學(xué)九年級（上冊）“碳和碳的氧化物”單元教學(xué)情境設(shè)計為例，教師可按照“自上而下”的順序提煉“微觀粒子的組成、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的大概念，并基于此創(chuàng)設(shè)情境：

情境1：一天，碳氏家族的三個兄弟在表功。老大（金剛石）說：“我是天然礦物質(zhì)中最硬的，我能破石開山。”老二（石墨）說：“我是天然礦物質(zhì)中最軟的，我很滑，能導(dǎo)電，但我過后會留有痕跡。”老三（C60）說：“我在當(dāng)前社會上被廣泛應(yīng)用，是一種高科技材料。”

此情境的設(shè)計目的在于將“碳和碳的氧化物”單元內(nèi)化學(xué)知識與現(xiàn)實(shí)生活緊密結(jié)合。在此過程中，教師可通過故事情境引出該單元主要研究對象，在強(qiáng)化學(xué)生單元學(xué)習(xí)體驗(yàn)的同時使學(xué)生產(chǎn)生疑問：“同樣出自碳氏家族，它們兄弟三人的物理性質(zhì)為什么有這樣大的差異？”這樣，學(xué)生產(chǎn)生的疑惑與大概念相互呼應(yīng)。教師就可以使學(xué)生學(xué)習(xí)的焦點(diǎn)重新對準(zhǔn)物質(zhì)性質(zhì)的決定因素，由此引出單元主題——碳原子的排列方式不同，造成金剛石、石墨、C60物理性質(zhì)的不同。此外，教師還可基于大概念的延伸教學(xué)需要進(jìn)行情境的延伸設(shè)計，具體如下：

情境2：一天，碳氏家族的老大（金剛石）生病，沒有辦法破石開山。碳氏家族的老二（石墨）自告奮勇，你認(rèn)為他能行嗎？是什么原因讓他這樣自信？

此情境的設(shè)計目的在于驅(qū)動學(xué)生探究石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的化學(xué)變化原理，加深學(xué)生對“C”這一化學(xué)元素性質(zhì)（穩(wěn)定性、可燃性、還原性）的理解，并與CO、CO2、H2CO3、CaCO3等物質(zhì)聯(lián)系起來，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生建構(gòu)單元知識體系的有效驅(qū)動。

（四）著眼評估，設(shè)計教學(xué)評價體系

教學(xué)評價是教學(xué)體系的重要構(gòu)成部分，具有激勵、診斷等教學(xué)功能。基于大概念的初中化學(xué)單元教學(xué)評價設(shè)計，需要教師從系統(tǒng)出發(fā)，圍繞單元整體目標(biāo)設(shè)計評價標(biāo)準(zhǔn)，確保教學(xué)評價能夠精準(zhǔn)服務(wù)于教師教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)。

以人教版化學(xué)九年級（下冊）“酸和堿”單元教學(xué)評價體系設(shè)計為例，該單元由常見的酸和堿，酸和堿的中和反應(yīng)，酸、堿的化學(xué)性質(zhì)，溶液酸堿性的檢驗(yàn)等知識構(gòu)成，其大概念分為兩點(diǎn)：一是物質(zhì)溶于水時，

形成的陽離子全部都是OH-的化合物，被稱為堿；二是物質(zhì)溶于水時，形成的陰離子全部都是H+的化合物，被稱為酸。基于大概念，教師可設(shè)計教學(xué)評價標(biāo)準(zhǔn)：學(xué)生是否明確酸、堿的含義；學(xué)生是否認(rèn)識幾種常見的酸、堿的主要性質(zhì)和用途；學(xué)生是否理解溶液的pH值；學(xué)生是否理解酸與堿的中和反應(yīng)；學(xué)生是否掌握應(yīng)用酸堿指示劑判斷中和反應(yīng)的方法；學(xué)生是否形成從個別到一般、從宏觀到微觀的思維方法。

在完成評價標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計后，教師還需規(guī)劃教學(xué)評價標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用方案，如在單元教學(xué)初始階段應(yīng)用激勵性評價，以肯定學(xué)生的學(xué)習(xí)行為表現(xiàn)，使學(xué)生樹立化學(xué)探究自信，主動利用大概念探究單元核心知識點(diǎn)。在單元教學(xué)中后期，教師需應(yīng)用診斷性評價，客觀評判學(xué)生對知識的掌握情況，幫助學(xué)生認(rèn)識自身大概念學(xué)習(xí)不足，促使學(xué)生查漏補(bǔ)缺。

三、基于大概念的初中化學(xué)單元教學(xué)實(shí)踐反思

第一，要樹立系統(tǒng)教學(xué)觀。教師應(yīng)當(dāng)將單元作為一個教學(xué)單位，在備課期間采取“自上而下”或“自下而上”的手段提取大概念，圍繞大概念整合單元內(nèi)的重難點(diǎn)，將單元內(nèi)瑣碎的知識整理成完整的知識結(jié)構(gòu)。

第二，要靈活應(yīng)用教學(xué)方法。教師應(yīng)基于大概念梳理教學(xué)思路，并根據(jù)不同環(huán)節(jié)的教學(xué)需要靈活采取情境教學(xué)法、互動教學(xué)法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)法、任務(wù)教學(xué)法等多種教學(xué)方法，確保學(xué)生充分參與到單元教學(xué)活動中。

第三，要設(shè)計個性化跟蹤習(xí)題。教師應(yīng)圍繞大概念設(shè)計基礎(chǔ)、提升、拓展等類型書面習(xí)題，要求學(xué)生解決以上習(xí)題，并在此過程中檢驗(yàn)遷移、應(yīng)用能力的發(fā)展。此外，教師還應(yīng)圍繞大概念布置實(shí)驗(yàn)設(shè)計、操作等練習(xí)任務(wù)，由任務(wù)驅(qū)動學(xué)生遷移、應(yīng)用所學(xué)化學(xué)原理、實(shí)驗(yàn)方法完成任務(wù)，鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力。

四、結(jié)束語

大概念具有凝練核心知識的作用。教師基于大概念開展單元教學(xué)設(shè)計工作，可使單元內(nèi)各部分教學(xué)內(nèi)容有機(jī)連接，對促進(jìn)學(xué)生建構(gòu)完善的知識體系有積極作用。初中化學(xué)教師應(yīng)認(rèn)識到大概念的教學(xué)指導(dǎo)意義，同時做好大概念的提煉研究工作。在實(shí)際教學(xué)中，

初中化學(xué)教師應(yīng)基于大概念設(shè)計教學(xué)目標(biāo)，根據(jù)化學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活的關(guān)聯(lián)創(chuàng)設(shè)大情境，基于學(xué)生的思維發(fā)展需要設(shè)計教學(xué)任務(wù)與評價方案，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)能力的發(fā)展。

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作者簡介：吳金霞（1975.1-），女，甘肅山丹人，

任教于甘肅省武威市民勤實(shí)驗(yàn)中學(xué)，一級教師，本科學(xué)歷。