大概念下的高中化學單元教學設計

胡永濤

【摘? 要】“大概念”教學的本質在于對高中化學教材中的知識內容進行結構化處理，將具有密切關聯性的知識內容整合為同一單元內容，從而形成以學科大概念為核心的完整課程體系。通過這一整合方式不僅能夠引導學生通過經驗遷移的方式來有效掌握知識，同時也可以將學科核心素養有效楔入到具體知識當中，以此促進學生的全面發展。基于此，本文圍繞大概念視角下的高中化學單元教學設計展開了研究，從錨定大概念、把握學情、目標定位、教學情境以及任務驅動等多個層面入手，共同討論構建完整教學單元的有效措施，希望能夠起到一定的參考作用。

【關鍵詞】大概念；高中化學；單元教學；設計思路

《普通高中課程方案（2017年版2020年修訂）》中強調，高中化學教師在進行課程實施的過程中，需要遵循學科大概念的統攝地位，對教材知識單元進行整體重構與整合，從而在情景化的任務導向下引領學生掌握知識，并促使學生的核心素養得到有效發展。為此在新時期背景下，高中化學教師需要深入研讀教材，把握教材中的知識呈現特征，以此有效對高中化學知識進行模塊化與結構化重組，并引導學生準確掌握化學知識的發展規律，從而全面提高自身學習效果。

一、大概念的內涵解讀

“大概念”一詞最初源于西方教育觀點Big ideas，譯成“核心概念”或“大觀點”。在現代教育理論當中，將“大概念”理解為了一個樞紐形象，泛指學科當中存在最為廣泛的一種思想觀念，并且能夠有效將不同知識點串聯起來。因此“大概念”教學實質上是強調教師深入解決學科知識規律，并提取學科領域當中最精華的部分進行重組，以此形成結構化的、深層次的、可遷移的、有意義的知識概念，并由此幫助學生從理論化的知識內容當中獲得具體的化學方法。

二、大概念統攝下的單元設計思路

（一）錨定大概念——知識內容整合

“大概念”并非單純要求教師對教材進行重組，而是強調教師把握不同知識結構之間的邏輯關聯，并從中分析出具體的化學思想或方法，從而遵循一定規律將零散的知識信息整合到一起，使學生能夠通過學習來把握其中的共同點，也就是所謂的“大概念”思想。為此本文通過對人教版高三化學選擇性必修3“有機化學基礎”這一冊教材進行分析，確定了“醛酮和糖類”這一單元教學主題。

“醛酮”與“糖類”這兩大知識點分別設置在本冊教材第三、四章節當中，從其中的知識聯系來看，醛和酮是兩種常見的有機物，并且其分子中都含有羰基官能團；而“糖類”則是典型的多官能團物質，醛和酮所具有的官能團也包含其中。因此將這兩個知識點聯系起來，不僅可以實現二者學習思路之間的躍遷，同時也可以引導學生發現多官能團有機物與單官能團有機物之間的聯系。而教師在對這兩個知識進行單元整合設計的過程中，也可以根據其知識聯系來確立“物質的結構決定性質，物質的性質決定用途”這一大概念主題，并引導學生通過對官能團特點的深入研究，來分析有機化合物的具體性質。

（二）把握學情——找出起點、障礙點、發展點

1.知識起點。高中化學必修第二冊第七章中已經對“有機化合物”進行初步介紹，學生通過這一章節的學習，可以從《基本營養物質》一課中了解到“糖的類別”“葡萄糖的分子結構”以及糖對人體健康的具體影響；同時通過對苯的同系物、酚、乙醇、乙酸、鹵代烴等知識的學習，學生已經掌握了基本的有機物結構和化學性質，并對基團之間相互影響及羥基到醛基官能團的轉化具有初步了解。

2.知識障礙點。首先，學生在進行化學實驗學習的過程中，無法控制好體系酸堿性以及試劑用量，因此在驗證官能團的相互影響作用時，可能會受到各類因素的干擾；其次，學生此前接觸到的有機物知識偏向于常識性內容，并未涉及到對有機物結構的系統化教學，因此根據有機物結構來分析性質可能會存在一定障礙，如“醛類物質的氧化還原反應原理”等等。

3.知識發展點。借用現有知識基礎來進一步探索葡萄糖的分子結構，同時根據其結構特點來準確辨認其化學性質，并嘗試獨立完成有關“雙糖”與“多糖”的科學探究。同時在這一過程中，幫助學生通過對含羰基有機物的學習，形成從“代表物→官能團→化學鍵”逐層遞升的完整認知體系，使其能夠掌握判斷有機物性質的正確方法。

（三）目標定位——明確核心素養導向

大概念統攝是核心素養目標錨定至具體知識的重要途徑，為此教師在進行單元整體教學目標設定時，需要著眼于新課標思想對教材內容提出倡導建議，同時結合學生化學能力發展的現實需求，來考慮學生在單元學習過程中的能力目標與知識目標。為此根據新課標思想中對于醛酮、糖類以及官能團知識的教學要求，教師在進行單元教學設計時需要明確以下教學目標：

1.通過對羰基結構的探究，引領學生系統了解醛和酮的化學性質，并在這一過程中同步獲得利用有機物的分子結構去分析其性質的有效方法。

2.將從小分子知識的學習經驗遷移到大分子（高分子）之上，引領學生探索糖的分類、結構以及性質，從而在這一過程中幫助學生了解醛基、烴基等多官能團有機物的性質。

3.將“單糖”物質的學習經驗遷移到“雙糖”“多糖”當中，并通過獨立設計實驗的方式，進一步掌握利用有機物的分子結構去分析其性質的方法。

（四）情境創設——打造真實問題情境

大概念統攝下的單元教學活動，目的在于引導學生通過對知識的系統探索來掌握相關化學能力，從而能夠有效解決現實中的實際問題。為此在“醛酮和糖類”這一單元教學活動當中，教師在對知識進行深入整合的基礎上，還需要將其放置于真實的學習情境當中，引領學生以小組合作、實驗探究、課外拓展等多種活動方式，來掌握與單元知識相關的應用技能，從而確保學生可以有效運用化學知識來解決實際問題，以此有效落實化學核心素養。為此根據單元教學目標，教師可以將知識板塊整體劃分為3個課時，同時為每一課時創設具體的學習情境：

課時一：借助多媒體教學設備，為學生展示現實生活中常見的醛類物質和酮類物質，并引導學生觀察二者的分子結構，從而對羰基結構展開系統探索。

課時二：使用文字材料，向學生介紹“葡萄糖”的現代化提取法工藝，同時了解Fischer測定方法，以此引導學生對“單糖”的結構與性質展開探究。

課時三：幫助學生了解“麥芽糖還原實驗”“纖維素和乙醇的發展”“淀粉和纖維素水解實驗”等內容，引領學生系統了解糖類物質對人類發展的重要作用，同時嘗試利用本堂掌握的知識對雙糖與多糖進行探究。

（五）任務驅動——引導學生對知識展開自主探究學習

在完成單元主干框架的設計之后，教師需要圍繞單元知識的目標與情境設定來進一步配置課堂活動內容，使學生能夠自主對知識展開探究，并根據教師引導來順利掌握相關技能。為此按照單元課時劃分以及情境設定，教師可以為學生提供以下課堂學習任務：

1.課時一：醛酮的初步認識。本階段教師主要引導學生了解醛和酮的分子結構，并把握二者的相同點與不同點來對羰基結構進行探索，從而總結出與有機物化學性質相關的化學規律，并借助實驗來進行驗證。為此教師在第一課時中主要為學生設置了以下三個任務。

任務1：借助多媒體課件觀察醛和酮的分子結構，隨后與小組成員一起找出二者官能團的異同與結構差異。

任務2：聯系化學鍵知識對醛的官能團進行分析，嘗試推理其化學性質以及與之有關的斷鍵位置。

任務3：嘗試設計實驗，來驗證你所發現的化學性質。

2.課時二：單糖的再認識。教師為學生引入課外閱讀材料，幫助學生了解葡萄糖的相關信息，同時根據其制備方法來推理C6H12O6的結構簡式。在此基礎上借助葡萄糖的官能團對其進行分析，同時根據“果糖是酮糖”這一信息，判斷其是否具備還原性。

任務1：利用“C6H12O6”嘗試推理葡萄糖的官能團種類與數量。

任務2：推理葡萄糖的結構簡式，同時借助石蕊試劑、氫氧化鈉溶液與硫酸銅溶液來測試其可能存在的官能團。

任務3：根據“乙炔水化反應”“銀鏡反應”等材料，分析果糖的性質。

3.課時三：雙糖與多糖的探究。單元教學的最后一階段，教師主要引領學生利用自身掌握的知識技能，嘗試對化學知識進行外延以及探索，并能夠以此來解決相關的生活問題。為此在這一環節中，教師主要引導學生通過資料拓展、實驗探究等方式來對雙糖與多糖進行探索，從而進一步掌握根據有機物結構來分析其性質的有效方法。

任務1：分析麥芽糖與蔗糖的性質，討論其是否也是還原性糖？同時嘗試設計有效實驗來對其進行驗證。

任務2：結合課外閱讀材料，進一步討論淀粉或纖維素轉化為乙醇的有效方法。

任務3：分析纖維素和淀粉的水解及水解產物，嘗試設計實驗來進行自主驗證。

三、結束語

綜上所述，本文圍繞大概念背景下的高中化學單元教學設計展開了研究，強調教師需要明確“大概念”核心內容，從而對教材知識進行有效解構重組，并圍繞學生現實發展需求來合理規劃課程目標，從而確保學生能夠有效獲得化學學習經驗，并全面提高自身的學習質量。

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（基金項目：甘肅省教育科學“十四五”規劃2022年度重點課題《基于真實情境的高中化學單元整體教學實踐研究》階段成果，課題立項號：GS【2022】GHBZ133）