王素云
摘 要:本文探究學科核心素養視域下高中化學大單元教學策略,概述了學科核心素養的內涵和重要性,以“元素及其化合物”為例,從教學計劃制訂、教學環境創設、多元化探究活動等方面出發,提出了一系列有針對性的教學策略,旨在培養學生的化學學科核心素養,提高其自主學習和創新能力,為教師提供新的教學思路。本文結合實際案例,證明了這些教學策略的可行性,對于推進高中化學教學改革、提升教學質量、培育學生的學科核心素養,有一定的參考價值和指導意義。
關鍵詞:學科;核心素養;高中化學;大單元教學
一、大單元教學的內涵概述
大單元教學是一種創新型的教學策略,其內涵在于突破傳統小單元教學的限制,以更宏觀、系統的視角組織和實施教學。在實際教學中,大單元教學一般是以某一主題或模塊為單位,將相關的知識點、技能和素養進行整合,形成一個完整的教學單元。該教學單元具有明確的教學目標,且教師會圍繞這一目標,精心設計一系列的教學活動,包括課堂講解、實驗探究、小組討論、案例分析等,旨在幫助學生從整體層面上理解、掌握知識,提高其綜合運用能力和問題解決能力。
大單元教學強調知識的整體性和連貫性[1]。在傳統的小單元教學中,知識點往往是零散的,其內在聯系并不明晰,學生學到的知識是相對孤立的,難以形成完整的知識體系。而大單元教學則注重構建知識的內在聯系和邏輯關系,通過整合教學資源,將零散的知識點串聯起來,形成一個有機整體。這樣,學生可更好地理解知識的來龍去脈和應用場景,從而有效地運用所學知識解決實際問題。
此外,大單元教學還特別強調學生的主動學習和探究。在傳統的小單元教學中,學生往往是被動的知識接受者,缺乏對知識的深入探究和思考。而大單元教學則鼓勵學生主動參與教學過程,采取實驗探究、小組討論等方式,主動發現、分析和解決問題。這種教學方式有助于培養學生的科學精神和探究能力,促進其思維發展和創新能力的成長。
二、新高考背景下化學學科核心素養分析
2024年新高考規劃方案針對化學學科核心素養提出了更為明確、具體的要求。這些要求反映了國家對于化學學科教育的重視,也為教師的日常教學提供了明確的方向。
(一)宏觀辨識與微觀探析
宏觀辨識與微觀探析這一核心素養要求學生能從宏觀和微觀兩層面出發,理解、分析化學現象。在宏觀層面,學生需準確觀察、描述物質的狀態、性質和變化;在微觀層面,學生需理解物質的微觀結構、化學鍵的組成和性質,以及它們是如何影響物質的宏觀表現[2]。通過培育學生這一核心素養,教師可引導學生形成對化學世界的整體認識,掌握化學研究的本質。
(二)變化觀念與平衡思想
變化觀念與平衡思想要求學生理解、掌握化學變化的本質,理解化學平衡的概念,及其在自然界、生產生活中的應用情況。學生需認識到化學變化是有條件、有方向、有一定限度的,并能夠理解化學變化背后的規律。同時,學生還需掌握化學平衡的概念,理解其建立、移動的過程,能夠分析、解決涉及化學平衡的實際問題。
(三)證據推理與模型認知
證據推理與模型認知這一核心素養要求學生能基于證據進行推理、分析、解釋,并得出結論。學生需掌握科學探究的基本方法,能設計和實施實驗、收集和分析數據、推導結論。同時,學生還需學會利用模型解釋化學現象、預測物質性質和反應結果,并對模型進行修正和完善。通過培育學生的證據推理與模型認知,教師可引導學生形成嚴謹的科學態度和獨立思考的能力。
(四)科學探究與創新意識
科學探究與創新意識要求學生能主動進行科學探究、發現問題并提出創新性的解決方案。學生需掌握科學探究的基本方法,能提出問題、設計實驗、分析結果并得出結論。同時,學生還需具備一定的創新意識,能從不同角度出發思考問題,提出獨特的解決方案。通過培育學生的科學探究與創新意識,教師可培育學生的實踐能力和創新思維。
(五)科學精神與社會責任
科學精神與社會責任這一核心素養要求學生具備求真務實、開拓創新的科學精神,同時能承擔起社會責任,關注環境保護、資源利用等實際問題。學生需了解科學研究的本質和局限性,理解科學研究對于社會發展的重要性。同時,學生還需關注環境保護和可持續發展方面的問題,積極參與社會實踐和公益活動,為社會做出貢獻。通過培育學生的科學精神與社會責任,教師可引導學生形成公民意識,使其成為具有高度道德素養和社會責任感的人才。
總之,培育學生的化學學科核心素養,是新高考對化學學科教學提出的要求。在日常教學中,教師需將這些核心素養的培育落到實處,而大單元教學正是一個有效的途徑。借助大單元教學,教師可更好地整合教學資源,設計連貫的教學方案,從而幫助學生更好地理解、掌握化學學科核心素養。
三、學科核心素養下高中化學大單元教學策略——以“元素及其化合物”為例
(一)明確大單元教學目標,強化宏觀把控
“元素及其化合物”是高中化學教學的重要內容之一。在實施大單元教學的前期,教師須結合教學內容,設計具體的教學目標。在高中化學教學中,教學目標是教學的出發點和歸宿點,它決定了教學內容、教學方法和教學評價。通常情況下,有關“元素及其化合物”的教學目標,可按如下方向進行設計:
1.掌握元素及其化合物的性質:學生應掌握元素及其化合物的物理性質和化學性質,包括顏色、狀態、氣味、熔點、沸點、密度等物理性質和氧化還原、酸堿性等化學性質。
2.理解元素及其化合物的用途:學生應理解元素及其化合物在生產和生活中的應用情況,如合成有機物、制備催化劑、提取金屬等。
3.掌握元素及其化合物的制備方法:學生應掌握元素及其化合物的制備方法和實驗操作技能,包括實驗室、工業生產中的制備方法等。
以對蘇教版高中化學教材高一下冊《探究鐵及其化合物的轉化》的教學為例,在大單元教學中,教師可將教學主題設計為“鐵及化合物”,再根據單元教學主題,設計如下教學目標:掌握多種重要化合物的基本特性,包括Fe(OH)2、Fe2O3、Fe(OH)3、FeO等;從氧化還原、復合角度,及元素價態、物質種類等角度,了解鐵元素不同價態間的轉化關系;掌握生產和生活中鐵及其化合物的運用方法。
在明確大單元教學目標的基礎上,教師還需從宏觀角度出發,把控整個教學內容,確保教學具有連貫性和系統性[3]。“鐵及化合物”這一教學主題的教學內容相對分散,涉及的化合物種類繁多,因此教師在教學中,應注重把握知識的整體和內在聯系,幫助學生形成完整的知識體系。
為實現這一目標,教師需制訂好教學方案,將零散的知識點串聯起來,形成有機的知識體系。例如,可按照元素周期律,將元素及其化合物按原子序數進行排列,幫助學生理解、記憶元素的性質和化合物的特點;在講解鐵元素的化合物時,教師要凸顯知識點的內在邏輯關系,引導學生思考知識點之間的因果關系和相互影響。例如,在講解鐵元素的化合物時,教師可引導學生思考該化合物的性質和制備方法,與該元素原子結構間的關系。
(二)科學制訂教學計劃,細化教學內容
在元素及其化合物的大單元教學中,針對元素及其化合物的特點,教師需對教學內容進行細致地規劃,確保教學具有連貫性、系統性。在這一階段,教師須特別關注教學內容的深度和廣度。教學內容的深度是指知識點在學科領域中的重要性,即是否能夠滿足高考要求;廣度是指知識點所涉及的范圍和領域,是否能夠滿足學生的實際需求[4]。教師在制訂教學計劃時,應充分考慮這兩個方面,既要滿足高考要求,又要兼顧學生的實際需求。
為了制訂出科學、合理的教學方案,教師應深入研讀高考大綱和考試說明,明確高考對“元素及其化合物”知識點提出的要求。例如,針對“金屬及其化合物”這部分內容,新課標提出了相關要求:要使學生對鐵、鈉及其重要成分的基本特性有充分了解,且能夠明確在實際環境中,這些元素的實際應用方法。在此基礎上,教師可結合學生的學習需求,對教學內容進行適當調整和補充,確保教學內容契合學生的學習特點。舉例而言,針對《氮與社會可持續發展》這一單元,在教學時,教師可為學生布置“學習氮及其化合物的應用及化學特性”的預習任務,在課堂中,教師可在物質的價態變化和種類層面上,引導學生了解轉換銨鹽與硝酸間的關系,并結合鹽、氫化物、氧化物、酸等內容,引導學生創建針對元素化合物的思維模式,提升學生的學習效果。在教學后期,教師也應做好教學評價工作,通過評價,及時發現教學中存在的問題,進行調整和改進,確保大單元教學能夠更好地滿足學生的需求。
(三)創建大單元教學環境,設計化學問題
為確保大單元教學的有序實施,教師需積極創設相應的教學環境,以支持學生進行深入學習和探究。鑒于大單元教學是一種強調學生的自主探究的教學模式,教師應特別重視對于實驗室環境的創設,提前準備好所需的實驗器材和試劑,并保障實驗室的安全和衛生條件合格[5]。在教學中,教師應引導學生積極參與實驗活動,通過實驗探究,加深對元素及其化合物的理解。
除了實驗室外,教師還可使用多媒體技術,構建大單元教學的環境。例如,對于一些難以在課堂中展示的實驗,教師可使用多媒體技術,借助互聯網上豐富的視聽資源,制作精美的PPT課件、視頻資料,將知識點以圖文并茂、生動形象的方式呈現給學生,提高學生的學習興趣。近年來,隨著“互聯網+教育”的推行,網絡教學平臺在高中化學教學中的應用越發廣泛。教師也可利用網絡教學平臺,為學生提供更靈活、便捷的學習方式。在網絡平臺上,教師可發布教學資料、布置作業、與學生進行在線交流,促進師生之間的互動。同時,學生也可根據自己的需求,自主選擇學習內容和學習方式。
除了創設教學環境外,教師還需結合實際生活和生產中的問題,設計具有探究性的化學問題,引導學生進行深入思考,開展實驗探究。根據化學核心素養,教師可緊扣學生的生活實際,以及社會上的生產實踐,設計化學問題,這也符合高考的考查方向。例如,在教學“鈉的制備”這一知識點時,教師可為學生引出科學家首次制備鈉的案例:在自然界中,“單質鈉”這一物質并不存在,鈉元素一般都以化合物形式來表達,海水中存儲著大量的鈉,1807年時,英國科學家首次制備出了鈉。在這一問題情境的引導下,教師可對學生提出問題,引導學生探索鈉的制備方法,分析鈉的化學性質,以及水、氧氣與鈉產生的反應等知識內容。通過設計有挑戰性的問題,教師可激發學生的探究欲望和創新能力,引導學生通過實驗探究和思考,尋找解決問題的方法,促進學生核心素養的全面發展。
值得說明的是,為幫助學生更好地理解化學問題的探究過程,在教學中,教師可提供相關的背景資料,引導學生進行自主學習或拓展閱讀。同時,教師也可組織學生進行小組討論和交流,促進彼此之間的合作和學習。
(四)開展多元化探究活動,培育核心素養
為更好地實施大單元教學,并培養學生的化學學科核心素養,教師需開展多元化的探究活動。目前比較常見的探究活動包括實驗探究、小組討論、案例分析、課題研究等幾種。在具體教學中,教師可設計課題研究形式的探究活動,再融合案例分析、小組討論等教學方法,實現對學生核心素養的多維度培養。舉例而言,針對“氯及其化合物”這部分知識內容,在教學中,教師就可結合學生生活中常見的化學產品——“消毒水”,引出化學知識內容。首先,教師可使用多媒體設備出示表格,表格中包括消毒劑的類別、有效成分、用途等,引導學生仔細分析這些消毒劑,感受化學知識的實用性。隨后,教師可結合“氯系消毒劑”這類化學產品,引導學生展開課題研究:近年來,大眾的衛生意識日益提升,每家每戶都配備了消毒劑,帶動了化工行業的發展,像“84消毒水”等殺菌劑中含有很多的氯元素,通過學習氯元素及其化合物,可掌握消毒水的制備技巧。教師可引導學生圍繞這一主題,進行課題研究,通過自主探究、收集資料、實驗驗證,探討元素及其化合物的性質和應用方法,培養學生獨立思考和創新能力,提高其自主學習能力和科學素養。在課堂上,教師可針對消毒劑的制備問題,組織學生進行小組討論,分享各自的學習心得和體會,探討氯元素及其化合物,在實際生活和生產中的應用,通過列舉一些具體的案例,培養學生分析問題、解決問題的能力,幫助學生更好地理解化學知識與社會、環境之間的關系,增強其社會責任感和環保意識。
結束語
本文對學科核心素養下的高中化學大單元教學策略進行探究,并以“元素及其化合物”為例,進行詳細分析。通過制訂科學的教學計劃、創設豐富的教學環境,開展多元化探究活動,教師可有效培養學生的化學學科核心素養,提高其自主學習和創新能力。本文提到的這些教學策略,不僅可為教師提供新的教學思路和方法,還能為學生的全面發展提供有力支持。未來的實踐中,教師應繼續深入探究大單元教學策略,不斷完善、優化教學方法,以更好地適應新時代的教育需求,培養更多具備高素質的優秀人才。
參考文獻
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