基于深度學習的高中化學大單元教學實踐研究

摘要：新課標下，培養學生的化學核心素養、促進學生的全面發展成為高中化學教學的首要任務。深度學習是一種以構建有意義的學習為導向的學習方式，強調學生更高認知水平的培養及高階思維的發展。大單元教學是新課標提倡的一類綜合性教學方法，其以大概念、大項目等為統領，注重知識的高效整合及學習活動的系統化設計。基于深度學習理論開展高中化學大單元教學，能夠幫助學生構建結構化的知識體系，落實化學核心素養培養工作。因此，文章從實際教學出發，探討了深度學習視域下高中化學大單元教學的具體策略。

關鍵詞：深度學習；高中化學；大單元教學；實踐策略

中圖分類號：G633.8文獻標識碼：A文章編號：1673-8918（2024）52-0103-03

當前，高中化學教學普遍存在師生互動低效化、知識碎片化、學習淺層化等問題，難以落實新課標對學生化學核心素養的要求。為此，高中化學教師應以深度學習理論為指導，結合高中生的學習特點，運用一體化思維組織化學單元教學，以結構化模式呈現知識，并以相互關聯、層層遞進的學習活動為載體，幫助學生自主建構知識體系，把握知識背后更本質的思想與方法，形成靈活運用所學知識解決實際問題的能力，最終獲得宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據推理與模型認知、科學探究與創新意識、科學態度與社會責任等素養的提升。

一、 相關概念解析

（一）深度學習

深度學習最早由美國學者Roger Saljo和Ference Marton在《學習的本質區別：結果和過程》一文中提出，這一概念與淺層學習相對，強調意義與理解，關注學習內容之間的聯系，注重學生認知水平、高階思維、內在興趣等的發展與培養。自1976年以來，國外眾多學者對深度學習進行了研究與探討，在深度學習內涵界定上形成了深度理解說、理解-遷移說、體驗學習說、三元學習說四種觀點。近年來，深度學習理論在我國教育領域的應用日益廣泛，推動了學科教學的轉型與升級。學科視域下，深度學習指的是學生積極參與的、從中獲得健康發展的、有意義的學習過程。需要注意的是，深度學習并不是學生的自學，其一定發生于教學過程中，離不開教師與學生的共同努力。

（二）大單元教學

一開始，單元指的是課程學習的基本單位，隨著單元教學相關研究的發展，單元的內涵逐漸演變為綜合學習的單位，而綜合學習往往由一定的主題引領。在不同學者的研究中，單元的內涵并不是完全相同的，但都提及了知識與經驗、能力、素養之間的關系。綜合來看，單元教學是學生自主構建知識體系，獲得能力及素養發展的重要途徑。大單元則是由單元發展而來的，其中，“大”主要指的是大概念、大任務等。大單元教學就是以大概念及大任務為統領，以結構化知識為基本載體，集合活動、情境、目標、任務、評價等要素的教學過程。

二、 基于深度學習開展高中化學大單元教學的積極意義

（一）有利于學生構建結構化知識體系

相較于傳統的單課時教學，大單元教學強調了結構化知識的呈現以及知識體系的自主建構，結構化的知識更有利于學生學科核心素養的生成發展。基于深度學習開展高中化學大單元教學，需要教師立足整體視角，把握單元知識點之間的聯系，并進行系統化的教學設計與組織，便于學生理解單元知識的內在邏輯關聯，進而完成結構化知識體系的自主建構。在以往，高中化學教學普遍存在教學內容零散化、碎片化的問題，學生學習的知識繁雜且無融通，難以將知識轉化為能力及素養。而以深度學習為導向的大單元教學的實施，能夠使學生的認知體系化，為學生靈活遷移應用化學知識創造了良好條件。在解決實際問題的過程中，學生也會總結反思知識，產生一些新思考與新感悟，不斷完善自身知識體系。同時，對結構化知識的探索，有助于學生理解化學學科的本質，掌握化學思想方法，逐步形成化學思維。

（二）有利于學生化學核心素養的發展

《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》明確指出，高中化學教學總目標為培養學生的化學核心素養。而要達成學科素養培養目標，教師應以大單元教學為途徑，讓學生經歷深層次的知識學習，從多元實踐活動中獲取經驗、提升認知，在凸顯化學學科特點的同時展現學科獨特育人價值。在實際教學中，教師應保障教學的整合性與整體性，將單元內容整合成富有邏輯的知識框架，根據具體內容設定教學主線，并結合教學主線設計層層遞進的教學活動，達到“整體大于部分之和”的效果，有效促成“知行合一”，為學生“意”“情”發展鋪平道路，最終落實化學核心素養培養目標。

三、 深度學習視域下高中化學大單元教學的實踐策略

（一）遵循育人邏輯，明確教學方向

基于深度學習開展高中化學大單元教學，教師應立足全局視角，做好統籌規劃，把握化學學科的特征，明確化學教學的育人方向，遵循育人邏輯梳理單元所包含的思想與方法，把握知識內容之間的聯系，制訂針對性的大單元教學策略，充分發揮深度學習理論及大單元教學的優越性。

例如，在“原子結構和元素性質”一章教學中，本章教學的根本目標為推動學生化學核心素養的發展，具體可從知識習得、經驗積累、認知發展等角度落實，讓學生經歷層層遞進的學習活動，突出單元教學設計的關聯性與整體性。從知識習得維度來看，通過本章節學習，學生需要掌握原子核的結構；原子核外電子運動狀態及排布規律；原子結構與元素性質、元素周期表之間的關系；元素性質的周期變化規律等內容。由此，在大單元教學設計中，教師可按照“理解概念→厘清關系→摸索規律”這一線索重整教學內容，幫助學生把握獨立知識點之間的聯系，實現結構化學習。從經驗積累維度來看，學生知識經驗的獲得需要以實踐探究活動為載體，而實踐探究活動的設計可依據知識線索有序展開，并融入情境、問題等要素，讓學生在特定情境的帶領下逐步深入大單元內容，積累下豐富且實用的活動經驗。從認知發展維度來看，知識習得與經驗積累是認知發展的前提條件，而要促成學生的認知發展，教師既要打好知識與經驗的基礎，又要做好引導工作，組織學生相互分享學習感受與體驗，鼓勵每個學生大膽表達個人觀點與想法，讓學生在思維碰撞中深化認知，促成深度學習的發生。在本案例中，“素養培養”這一育人旨歸的明確奠定了大單元教學基調，逐層進階的大單元學習歷程符合高中生的認知發展規律，直接指向了學生化學核心素養的提升，充分展現了化學學科的育人價值。

（二）重整單元內容，設計教學主線

在高中化學大單元教學中，教師應結合單元主題梳理單元知識內容，明確知識的呈現方式，并制訂明確的教學主線，按照主線設計大單元脈絡，讓學生循著主線遷移應用知識，獲得能力及素養的發展。需要注意的是，大單元教學具有融合性特點，其并不是多個模塊的簡單相加，而是在大概念統領下，依據知識點之間關系所進行的系統化教學設計與實施。明確了大單元教學的內涵，在制訂教學主線時，教師也就有了更為明確的方向。

例如，在“物質的性質與轉化”一章中，設置了“鐵的多樣性”“硫的轉化”“氮的循環”三節內容，進行大單元教學設計時，教師可按照教材的編排順序組織知識點，隨后提煉單元關鍵探究點，據此設置系統探究任務，制訂清晰的任務主線，促使學生遷移應用所學知識解決復雜問題。在任務設計環節，教師既要確保任務貼合大單元內容，又要使任務背景貼近學生實際生活。此外，教師可將其他章節、其他學科的知識及思想方法引入探究任務，啟發學生綜合運用所學內容完成任務。這有利于學生把握獨立知識點之間的聯系，形成良好的知識整合意識及能力。比如，教師可整合鐵的多樣性、硫的轉化、氮的循環等內容，選取生活常見的84消毒液為探究對象，引入本冊教材第一章中的“研究氯氣的性質”知識點，設計“探究84消毒液的性質”大單元探究主題。隨后，教師制訂符合學生認知特點的探究主線：①教師播放視頻，介紹84消毒液的成分；②學生對NaCLO的性質進行預測；③學生根據自己的猜想設計并操作“探究NaCLO的性質”實驗；④了解NaCLO的性質后，教師繼續引導學生探究84消毒液的漂白原理；⑤師生共同討論不能混用潔廁靈與84消毒液的原因；⑥84消毒液有一定的健康危害，使用前應了解其科學使用方法。教師可以此為背景設計課后作業，要求學生制作《84消毒液使用手冊》。

（三）搭建資源支架，設置探究任務

課程資源的整合是高中化學大單元教學的重要內容，高質量的課程資源能夠成為學生的學習支架，讓學生有序完成大單元探究任務，深入化學知識的本質，掌握基本思想與方法。具體實踐中，教師可結合大單元內容引入合適的課程資源，并設計與之對應的學習任務，形成大單元學習任務單，讓大單元學習脈絡清晰可見。學習任務單的設計不僅有利于教師了解教學的實施效果，及時進行調整與完善，也能為教學評價的開展提供便利。教師可結合具體任務設置評價標準，引導學生進行自我評價或小組互評，突出學生的課堂主體地位。課程資源支架的搭建既是對教材內容的補充，又為化學課堂注入了生機與活力，還使化學教學更具反饋效度，為深度學習的發生創造良好條件。

以“認識化學科學”一章教學為例，基于深度學習開展大單元教學設計，教師可根據本章主要知識內容鋪設資源支架與學習任務，讓學生有目的地探索知識，達到“知行合一”的效果。首先，教師引入《青蒿素研制歷程揭秘》這一視頻資源，設置學習任務一：結合視頻內容說明化學科學研究的重要性，闡述化學與人類生產生活的關系。接著，教師播放“化學實驗操作的基本步驟與方法”微課視頻，發布學習任務二：以小組為單位完成教材中的實驗。隨后，教師呈現《物質的量的單位——摩爾》視頻資源，給出學習任務三：1mol不同物質在數值上有何特征？相同溫度及壓強下，1mol不同氣體的體積在數值上有何特點？最后，教師給出“生活中常見的膨松劑”鏈接，要求學生思考碳酸氫鈉作膨松劑的作用原理。在此案例中，資源支架與學習任務雙線并行，驅動學生有目的地完成知識探究。在完成學習任務的過程中，教師應觀察學生的學習表現，及時開展評價活動，了解學生的任務完成情況，據此進行教學反思，分析所選課程資源是否符合教學目標與教學內容。在評價環節，教師應推動評價方式及評價主體的多元化，為學生提供更多參與評價的機會，使其了解自身學習的優劣勢。

四、 結論

綜上所述，大單元教學是一類以學生為中心的教學方法，具有綜合性、整體性、探究性等特點。將大單元教學與深度學習理論結合，能夠幫助學生構建結構化的知識體系，更好地將核心素養培養工作落到實處。因此，高中化學教師應認真研究大單元教學及深度學習的內涵，通過遵循育人邏輯，明確教學方向；重整單元內容，設計教學主線；搭建資源支架，設置探究任務等策略有序開展大單元教學，讓深度學習自然發生。

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課題項目：文章系河南省教育科學規劃課題“基于深度學習的高中化學大單元教學實踐與研究”（課題編號：2024YB1204）階段性成果。

作者簡介：鄭濤麗（1981～），男，漢族，河南內鄉人，南陽市第二中學校，研究方向：高中化學教學。