“單元教學”在高中化學教學中的應用

安徽省懷遠第三中學/汪國躍

一、引言

為了在高中化學課堂教學中更好地落實學生的學科核心素養，《普通高中化學課程標準》明確指出注重以學科大概念為核心，結構化組織課程內容，以主題為引領，使課程內容情境化，促進學科核心素養的落實。[1]故而，怎樣在高中化學課堂教學中實現化學學科核心素養的落地，成為了教育界和高中化學教師重點關注的問題。過去，我們的課時教學，目的是在某一節課的教學中使學生的學科核心素養要求的各種能力均能得到全面提升，但相同的內容在必修和選擇性必修中過于分散，而教學時間又有限，不利于學科核心素養的培養。采用“單元教學”模式進行教學，可以使教學目的更具有明確性，教學行為更具有計劃性，更能激起學生的自主學習興趣，更好地實現化學學科核心素養的落地。

二、“單元教學”概述

1.單元教學

“單元”一詞最早是在19 世紀由赫爾巴特學派戚勒提出的，他提倡將教學過程中的一個模塊的教材作為單位，認為教師在組織教學的過程中應該以單元為單位，并將此稱為方法論單元。鐘啟泉教授認為單元可以劃分為由系統化的學科所構成的教材單元與以學習者的現實經驗為基礎所構成的生活單元[2]。在目前的教學中，單元主要包括教學單元和學習單元，教學單元是指以課本為主體，按照教材中對單元的劃分順序教學；學習單元則以課標為基礎，根據學生的能力水平，對教學內容重新整合[3]。

王磊等認為單元教學是指教師在對課標要求、教學內容、學生情況等進行深入分析后，重新整合教學內容，形成相對完整的教學主題，并將這個完整的主題作為一個教學單元的教學[4]。

本文所指的“單元”不是教材單元，而是根據學生的認知水平和邏輯思維、培養學生化學學科核心素養的需求以及“三新”背景下的新高考需要，將不同教材中同一單元主題下相互聯系的知識點進行整合，重新組成新的教學單位。

2.單元教學策略的相關研究

為了幫助學生進行高效學習，優化教學內容，推動核心素養培養計劃的落地實施，我國的各位學者對單元教學法進行了持續深入的研究。

呂世虎等指出，整體性設計有助于優化學生的認知結構，使學生對知識的掌握更加系統和深入[5]。劉權華則進一步闡述，單元教學不僅有助于師生整體把握教材體系，而且有助于教師總體上把握教學內容和節奏[6]，有效實施教學。

厘清其功效之后，諸多研究還給出了相關的實施策略，雖然未必皆為化學學科，亦可借鑒。高子林構建了以“三明三訂三學”為特征的基于學力提升的單元整體教學實踐模型[7]。劉權華通過分析問卷結果，提出了四條對策，涉及思想重視、戰略籌劃、戰術結合和目標轉換四個方面。類似地，張玉峰認為，構建單元教學設計，應重點關注三個方面的內容：單元學習過程內的認識發展層級；單元內不同認識發展層級之間的銜接；具體認識發展層級的具體知識內容。并基于此，給出了五點具體要求，分別是整體性原則、核心素養目標導向、學生主體性原則、學生深入學習和可操作性[8]。郭洋和黃全安則構建了“課前、課中、課后”三位一體的單元教學實習策略[9]。

基于以上研究，結合高中化學實際教學經驗，本文認為單元教學的實施應當遵循“一三五”理論，即一個核心（核心素養）、三個過程（課前、課時、課后）、五個原則（整體性原則和銜接性原則、互動性原則和深入性原則、可操作性原則），其核心架構如圖1所示：

圖1 “一三五”理論架構

所謂整體性原則，不僅體現為教學范疇的整體性，還應關注學生發展的整體性，表現為知識、能力和素養的全面提高。既然要整體把握課程內容，單元內各個環節之間的內在聯系必須充分考量，此處稱之為銜接性原則。互動性原則是指在教學過程中充分發揮教師和學生雙方的主觀能動性，形成師生之間相互對話、相互討論、相互觀摩、相互交流和相互促進。這是教學的基本原則之一，對于單元教學也要給予足夠重視。互動學習的過程中，也要求深入性學習，即在教師引導下，學生圍繞具有挑戰性的學習主題和任務，全身心參與學習活動。最后是可操作性原則，單元教學的實施既要保證頂層的系統規劃，又要保證能夠在課時教學中有序開展[9]，這也是衡量單元教學是否能夠推廣的主要依據之一。

三、“單元教學”應用策略

1.確立單元主題，明確教學目的

單元主題的確立需要從核心素養與化學學科視角出發，在基于課程標準、學生已經具備的知識水平和培養核心素養的要求下，教師從教材中選取適合進行學習的單元，并對相關知識優化重組，以豐富教學內容。

例如，“原電池”是高中電化學知識的重要組成部分，在2019 年魯科版高中化學教材中有關原電池知識的分布是必修第二冊第二章第二節和選擇性必修1 第一章第二節。“原電池”知識編排方式是螺旋式的，分布于不同教材中，學生再次學習到原電池有關知識時可能會大量遺忘或者在第一次學習時就沒有深入理解與掌握，導致他們無法跟上二次學習的節奏。因此，筆者在教學中根據知識間的邏輯性，針對該部分內容重新確定單元主題。第一課時：單液原電池的構成及工作原理；第二課時：雙液原電池的構成及工作原理；第三課時：原電池原理的應用；第四課時：原電池設計。

2.挖掘教學情境，激發學習興趣

因為將待解決的問題代入真實情境中是實現核心素養的單元教學的基本特征。從高考化學試卷特征來看，新高考突出對學生化學核心素養的考察：無價值，不入題；無思維，不命題；無情境，不成題。因此，在單元教學中充分挖掘教學情境，使學生保持濃郁的學習興趣是提高學生綜合能力的前提。

（1）挖掘學習探索情境

學習探索情境是指以化學學科專業語言與符號為背景，按照學科邏輯呈現的形式情境，其素材來源于教材的各個欄目以及教師用書，包括教材習題與探究、化學技術社會、科學史話、研究與實踐等。如有關化學史方面知識涉及原電池的發現和發展歷史，生產生活方面可關注常見的各種電池，化學實驗方面則可涉及設計水果電池等，跨學科方面可關注體驗微生物電池等。

（2）挖掘生活實踐情境

生活實踐情境是指按照現實生活中化學現象及其轉化的內在規律呈現的真實情境，其素材來源于日常生活、生產實踐居多。比如，“金屬的腐蝕與防護”教學中設置有關一次性保暖貼的情境，不僅體現了化學反應原理在真實問題解決中的應用，而且通過案例示范、問題解決、思路外顯等策略幫助學生建立解決真實問題的思路，促進“科學態度與社會責任”學科核心素養的發展。

（3）挖掘學術探索情境

學術探索情境是指化學學科中體現前沿性、挑戰性的化學問題為背景的創新情境，其素材往往來源于科學前沿的報道。“化學反應的方向、限度與速率”單元教學中，設置二氧化碳制乙酸的情境貫穿整個單元，不僅僅貼近科技前沿，能激發學生的興趣，也可以作為檢驗和鍛煉學生綜合能力素養的重要手段，激發學生的求知欲和挑戰欲，更能養成學生的環保意識。利用此情境在教學中設計驅動性問題，使學生運用前期所學知識進行主動思考，從而激發學生的課堂學習興趣，并能在進階性的問題解決中深入發展學生短暫的情境性學習興趣，使其能進一步轉化為穩定的個體學習興趣。

（4）挖掘實驗探究情境

實驗探究情境是指以化學實驗為依托，在實驗中尋求思維創新和能力提升的探究情境，其素材來源于教材中的學生必做實驗，并加以拓展。在“電解原理”教學中，由石墨電極電解水開始，引導學生更換不同電解質溶液進行實驗，再拓展到更換電極材料的情境設置，可以拓寬學生思維的深度與廣度，形成系統分析思路，促進能力的提升。

3.任務驅動學習，活化課堂教學

在進行課堂教學時，為幫助學生落實教學目標，教師還應設計出多樣化、進階化的核心學科能力活動和評價任務，驅動學生爬樓梯式地完成教學內容。例如單液原電池教學設置：[任務一]請利用雙線橋分析以下反應：CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu；把該反應寫成離子方程式；再拆成一個氧化過程一個還原過程。[任務二]（1）將鋅片和銅片分別插入盛有稀硫酸的燒杯中，觀察并記錄現象。（2）用導線連接鋅片和銅片，觀察、比較導線連接前后的現象。[任務三]“暖寶寶”主要是鐵與氧氣、水反應生成氫氧化亞鐵，請分析正負極并寫出正負極反應式。[任務四]請總結在這個實驗中，原電池不可或缺的構成部分有哪些。如此攀登式的任務能引導學生一步步地達到教學目標，使課堂變得活躍有趣。

4.素養導向設計，提高學科素養

教學策略實施的目的是引導學生形成化學認識視角和認識思路，由淺表知識深入學習學科本質，發展學生的高階思維。我們以層級的方式進行導向設計，逐層展開。如：電池是如何產生電流的？單液原電池有何利弊？如何克服單液原電池弊端？設計方案是否可行？雙液原電池是如何工作的？如何設計一款原電池？這一導向過程中，學生的實驗探究、語言表達、團隊協作的能力得到了鍛煉，化學學科核心素養的發展得以落實，并使學生體會到化學科學的社會價值。

5.完善教學評價，落實能力發展

課前設計“教—學—評”目標，作為教學評價的標準；課時根據學生的任務完成情況，全面診斷并評價學生的發展水平，靈活調整教學策略引導學生完成學習任務，發展學科核心素養；課后修訂“教—學—評”目標，通過考試對學生學習效果進行評價，根據結果完善本課時及下一課時的教學設計。另外，單元整體教學結束后，再次測試學生學習效果。與之前不同，單元教學測試注重知識的綜合性。試題依據學科能力分層次設計，從知識、能力等多角度評價學生學習效果。

四、結語

單元教學作為一種能促進學生核心素養發展的有效教學形式，在整個新課程教學實施中，單元教學對于學科核心素養的實現在時間坐標和認知坐標上都有一個宏觀性的把握，適時適度地調整課時教學，在踐行教學時，能較好處理課時教學間的銜接性與遞進性關系，進一步提高新課程教學的有效性[10]。但在新高考選科模式下，新教的內容和排版都與之前有很大的不同，教師對于新教材也在逐步摸索中，現在還要學習實施新的教學方法，工作量變大，實施起來稍有困難。再者課時安排有限，化學學科知識點繁多且難度稍高，以高一為例，學生一周只有兩節化學課，課與課之間時間間隔較大，學過的知識很容易出現遺忘的情況，選科分班后一周四節課時也十分緊湊，筆者認為，在課堂中對合適的教學主題采取項目單元教學模式更能有效提升教學效果。