基于大概念的高中化學單元整體教學分析

管文菲 劉叢叢

摘 要：高中化學科目更為系統和具體，探索更符合現階段高中化學教學特點和規律的方法，來提升教學效果，是當前高中化學應解決的主要問題。為順應新課標對化學科目提出的新要求，文中以高中化學為主要研究對象，著重從學科大概念的角度，應用單元整體教學方法來開展高中化學教學工作，旨在為提高高中化學的教學水平和培養學生化學核心素養提供借鑒的思路。

關鍵詞：高中化學；大概念；單元整體教學

學科大概念是一種順應現代教育教學改革發展趨勢提出來的新型教學觀念，其能夠以更為科學的學科專家思維方式來思考問題。基于當前新課程改革發展對實際教學工作提出的要求，嘗試基于學科大概念來開展實際的教學活動，圍繞大概念來推動化學課程的改革，規劃學生的學習過程，以建立概念網絡的方式來促進高中化學教學水平和效果的提高，對完善高中化學課程體系的建設具有積極的意義。

一、大概念與單元教學的聯系

在新修訂的高中化學課程標準中，明確指出以學科大概念為核心的教學要求。大概念是指學生能夠通過課程學習而形成對相應學科的一種總體性認知，是學生在頭腦中自主基于學科特征和學科內容概括得到的知識和規律。將其落實到學科教學中，主要能夠以學科大概念的方式呈現。學科大概念主要以知識本體為學科體系的知識內容，通過學科知識的教學來傳遞某一學科大概念背后蘊含的價值體世界[1]。從高中化學的課程體系來看，學科大概念在具體學科教學中的落實，能夠以某一宏觀的概念來解釋化學教材中的知識點以及生活中的普遍現象，應用這一方法來開展化學教學工作，在結合高中化學課本教材內容的基礎上，不僅可以幫助學生理解化學實驗中一些晦澀難懂的化學概念，也能夠用于解釋與科學相關的各類現象和原理，為學生從現象看到本質提供幫助。

單元教學是一種典型的教學方法，應用該方法最主要的目的就是幫助學生在規定時間內，按照一定的順序來學習一項內容或解決一個問題，通常按照自主探索、教師提示、重新自學、構建知識結構、復述與表達五個步驟來實現。將該方法落實到實際的教學中，圍繞素養目標、課時、情境、任務、知識點等教學要素構建一個系統完整的教學單元，這種單元的劃分界線不以化學課本的教材為標準，而是從學科知識體系的角度出發，既可以是連續性內容的組織，也可以是經過教師挑選后的非連續性內容，以此來形成一個有序的整體。

從這種意義上看，大概念與單元教學之間有著明顯的共同點。在大概念的前提下應用單元教學方法，能夠以單元教學為大概念在實際教學中落實的主要途徑，在劃分高中化學課程的教學單元時，可以將大概念應用到非連續性知識內容的教學單元組織中，通過單元形式來落實教學，有利于推動學生認知結構的構建和優化[2]。而在大概念指導下的單元教學設計，應在堅持整體意識的前提下，緊緊圍繞大概念來開展實際的教學活動，能夠有效避免由于過度集中單元教學，而導致教學中心失衡的情況。

二、大概念下高中化學單元整體教學的基本過程

結合現階段相關專家和學者對學科大概念的研究成果，發現在高中化學課程體系中融入大概念和單元整體教學的研究較少，未能基于高中化學具體課程內容來為實際的教學工作提供參考。基于此，本文在結合以往教學經驗和教學方法應用情況的前提下，結合具體的化學課程教學內容，來對大概念下高中化學單元整體教學的基本過程進行分析，主要可以從以下幾個方面來入手，為后續高中化學教學工作的開展提供支持：

（一）確定單元教學主題

要將大概念的教學理念融入高中化學單元整體教學中，最主要的就是能夠結合現階段新課標高中化學的課本內容來確定實際進行單元教學的主題。

確定單元教學主題，首先應基于相關的政策文件和學科課程標準，對現有化學教學資料進行統籌整理后，建立總體的概念體系。當前能夠提取高中化學課程中大概念的途徑，包括課程標準、核心素養、專家思維以及概念派生四種情況。以課程標準為例，結合新課標下高中化學課本教材的主題內容來看，對大概念的選取，可以尋找新課標中一再出現的高頻名詞和短語，將其整合為高頻概念后提取出來[3]。例如，物質的組成、分類、轉化、元素化合物、有機化合物、無機化合物、物質結構基礎、化學反應規律、化學與社會等詞語都可以確定為大概念的主要范圍。在此基礎上，應從學科的本質入手，挖掘與大概念相關知識點之間隱藏的聯系，經過適當的歸類整理提煉出來學科大概念。在確定基于某一高中化學知識的單元主題下的學科大概念之后，可以通過梳理其中的核心概念來確定學科大單元的知識主題。

例如，從知識的內在聯系角度來看，“糖類”是“醛酮”知識的延續和發展，醛、酮是含有羰基的兩類重要化合物，而糖類是多官能團物質，包含了醛、酮所具有的官能團。在新課標人教版高中化學的課本中，“醛酮”被安排到選修五的第三章節，烴的含氧衍生物中，而糖類則被安排到選修五的第四章，生命中的基礎有機化學物質中。這一安排能夠在學習“醛酮”后，將相關的學習思路遷移到糖類知識的學習中。但從大概念和單元教學的角度來看，可以基于“糖類”和“醛酮”的共同性質和特點，確定“物質的結構決定性質，物質的性質決定用途”這一學科大概念，圍繞官能團的結構特點來引導學生進行有機化合物性質的學習。以整合“糖類”與“醛酮”單元學習主題的方式，能夠幫助學生更系統地形成對相關知識內容的認知，為其深入思考和整體把握相關知識背后的思想和方法奠定基礎。

（二）學情分析

教學工作開展的主要對象為學生，在新課標以及現代教育教學改革發展的要求影響下，高中化學課程教學工作也應始終堅持以學生為主體，以培養學生的化學核心素養和綜合能力為最終目的。基于此，在教學設計時，教師應能夠嘗試運用合理的教學方法來讓學生能夠真正理解相關的知識。這就是要求教師能夠對學生的學習特點深入了解，通過對學生現狀的了解來選擇符合題意認知特點和風格的教學設計。在這一過程中，教師應將分析的重點放在學生身上。

教師首先需要了解學生的一般心理特征，遵循教育心理學相關領域對青少年發展認知提出的理論，了解分析學生對所學知識的學習態度和情緒變化情況；教師還可以通過問卷調查以及訪談等形式，對學生的現有知識水平和已經建立大概念知識結構的情況進行了解和分析；教師還需要基于相關的文獻資料和以往的教學經驗，深入了解學生在學習過程中可能出現的各種困難和問題，明確認知障礙可能對大概念單元教學效果產生的影響[4]。

（三）教學目標設計

大概念這一教學觀念和理論主要是圍繞核心概念實現的，在確定單元教學主題對學生學情進行分析之后，可以結合相關概念的內容以及實際的教學經驗，對各個概念之間的聯系進行分析，建構圍繞本單元的概念網絡，在構建概念網絡技術框架后，就可以確定單元教學主題的知識目標。對教學目標的設計是基于大概念進行單元教學的重點和難點環節。對具體教學目標的設計，首先應確保大概念與單元教學目標能夠相互匹配，依據單元要掌握的大概念以及核心概念，確定單元的教學目標，然后再基于具體的知識與技能來確定不同課時的教學目標[5]。

例如，結合高中化學必修一中的內容，從中提煉出化學反應中的物質變化、化學反應中的能量變化、化學反應的調控等主題大概念，物質轉化、化學反應與熱能、化學反應與電能等核心概念，可以幫助學生將原本碎片化的知識串聯起來，構建概念結構。例如，圍繞化學反應原理這一單元主題構建的概念網絡，將高中化學必修一教材的三章課程內容有效結合起來，形成一套系統的整體化思路，圍繞化學反應中的物質變化、能量變化以及化學反應的調控三個主題，構建一個相對完整的基于知識單元的概念網絡和知識架構。

（四）教學過程

在做好所有的教學準備后，還需要對具體的教學過程進行優化設計。考慮大概念下單元主題教學對相關知識指數的系統性和整體性要求，主要可以通過創設問題情境的方式，讓學生通過解決一切的問題來加深對于相關大概念和單元主題的理解。在此基礎上，充分考慮不同大概念間的相互聯系，基于問題情境來開展相應的探究活動，引導學生在參與探究活動的過程中提出自己的主張，并基于充分的研究和討論來證實自身的主張和想法，教師總結之后，讓學生認識到學科概念所具有的普適性。教師還可以通過布置真實性任務的方式，引導學生利用大概念來解決實際的問題。

例如，在教學《醛酮和糖類》一單元主題時，教師首先可以向學生展示生活中常見的醛和酮圖片，引出醛和酮的分子結構；對葡萄糖的現代提取工藝進行介紹，從化學角度引申出測定葡萄糖的方法；通過蔗糖麥芽糖還原性實驗設計的方式，對雙糖和多糖的性質進行深入的研究和分析。在這一過程中，教師可以提出以下問題：觀察醛和酮在結構上有哪些相同和不同之處？能否利用你所掌握的有機化合物結構與性質間分析的知識來對醛的化學性質進行推測？如何設計實驗證明醛基的還原性？在提出相關問題的基礎上向學生布置需要動手實踐完成的教學任務：觀察圖片資料中提供的醛和酮分子結構，對其結構特點進行分析，認識醛和酮官能團的差異；依據以往所學知識，從官能團和化學鍵的視角，對醛可能具有的性質及其對應的斷鍵部位進行預測；依據預測結果選擇合適的試劑驗證醛基的化學性質。

考慮大概念和單元教學主題會對現有的高中化學課程內容和章節打亂重構，為循序漸進地引導學生加深對于大概念及其相關知識背后聯系的理解，需要合理安排基于單元主題的具體課時和進度。針對這一目標教師應能夠構建更合理的大概念知識網絡，以此來減少學生的學習課時數，提高深度學習的效果。例如，在《水溶液中的離子反應與平衡》一單元的教學中，可以將原本設計的常規11課時規劃調整為9課時，將其分為“水的電離和影響水電離的因素”6個基礎課時、“沉淀溶解平衡”2個深化課時、“探索海洋酸化導致貝類消失的原因”1個應用課時。其中，基礎課時具體包括水的電離平衡和水的離子積常數、可溶性酸堿在水溶液中的離子行為、可溶性鹽在水溶液中的離子行為、溶液的pH、酸堿中和滴定實驗、鹽類水解的應用實驗；深化課時包括難溶電解質在水溶液中的行為、沉淀溶解平衡的應用。

（五）教學評價與反思

在完成基于大概念的單元教學后，還應通過及時的教學評價與反思來解決實際教學中存在的問題。大概念教學下的評價方式具體分為學習性評價、學習的評價以及學習式評價三種類型。學習性評價主要是通過收集證據的方式來推進學習，學習的評價主要是指對階段性學習成果的總結，學習式評價則強調讓學生學會評價。現階段較為常用于大概念單元教學的評價方法，需要將三種評價方式結合起來。

具體而言，在教學評價過程中，首先需要對學習進行評價。該部分評價具體包括學習的評價以及學習性評價兩方面內容。學習的評價主要綜合利用多種評價手段，在結合單元內容以及教學目標的前提下，圍繞對象、內容和標準的評價三要素來對學生的學習思維進行評價；而學習性評價則主要從教學評一體化的角度出發，借助課時學習單、訪談、問題索引卡以及外部表征工具等方式來對階段性的教學效果進行評價。

在獲得相應的評價結果之后，也需要以評價結果為引導來促進學生的學習，能夠將評價結果作為教師反思教學的主要依據。結合本文對于大概念下單元教學基本過程的分析，在總結相關教學經驗的前提下，反思提出在實際教學中，通過構建單元整體知識結構圖的方式，來進一步幫助學生構建更為系統的知識框架和網絡，有效促進教學效果的提升。基于此，應對高中化學知識內容間的縱橫關系進行梳理，構建知識本體層面系統化的知識網絡圖，然后從具體的課時內容出發，提取出能夠承載分解內容的學科基本概念以及大概念，在與知識關系綜合分析的基礎上，將其逐步概括為更上位的學科大概念，以此來推動學生學習過程的由淺入深，有利于學生構建更豐富的認知架構，也能夠為化學教學工作的開展提供經驗。

結束語

綜上所述，在學科大概念的框架下，可以通過單元整體教學的方式提升高中化學課程的教學效果。在實際教學中，遵循普通高中新課程課改的相關要求和規定，從化學教材中提煉重構基于大概念的教學單元主題，圍繞概念主題來建立概念網絡，搭建高中化學教學課程的整體框架。在此基礎上，圍繞大概念來設定具體的學生素養培養目標，最后對學生具體的學習過程進行規劃。在這一過程中，教師的教學能力得到了良好的鍛煉，能夠在提升化學教學效果的同時，促進教師的成長。

參考文獻

[1]謝鴻雁，范赟杰.大概念統領下高中化學單元整體教學實踐研究[J].教育理論與實踐，2023（26）：12-16.

[2]鄧峰，竇炳新.芻議化學大概念的提煉[J].化學教學，2023（8）：7-14.

[3]王博.基于真實情境的高中化學單元整體教學實踐[J].亞太教育，2023（14）：90-93.

[4]胡永濤.基于真實情境的高中化學單元整體教學設計[J].亞太教育，2023（2）：131-133.

[5]王春，李艷.學科大概念統攝下的化學單元整體教學設計：以“醛酮和糖類”教學為例[J].化學教學，2022（3）：48-52.