學科大概念視域下初中化學單元整體教學研究

課題項目：福建省南平市“十四五”學科帶頭人培養對象課題“學科大概念視域下的初中化學單元整體教學探索”。

作者簡介：陳鳳（1976～），女，漢族，福建南平人，松溪第二中學，研究方向：初中化學。

摘 要：義務教育最新版化學課標中指出，教師應在大概念統領下實施單元整體教學。義務教育階段的化學學習是學生后續化學核心素養提升的基礎，具有啟蒙性、基礎性、時代性和實踐性，教師應在學科大概念的統領下實施單元整體教學，讓學生的知識體系構建更加全面，使得學科核心素養在單元學習活動中得以建構和不斷提升。基于此，文章從實施的必要性、教學策略與模式等維度對學科大概念視域下的初中化學單元整體教學進行了研究。

關鍵詞：學科大概念；初中化學；單元學習；整體教學

中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：A 文章編號：1673-8918（2024）31-0126-06

宏觀上的大概念教學本身反映了學科本質，是具有高度概括性和遷移應用性的學科思想體系，它與單元整體教學具有極為緊密的內在聯系，而且兩者有高度一致性。

義務教育化學課程標準2022年版中明確強調，現階段，教師要依據學科的內涵與外延進行綜合化、全面化與體系化的教學，要求教師注重大概念組織單元教學，充分發揮大概念的統領作用，讓學生在宏觀視域下去理解知識、分析知識和探索知識。如此可見，初中化學教師在教學時應改變原來單一死板的教學模式，以大概念為統領對單元內容進行全面整合，讓學生在綜合化學習、高質量學習的過程中實現能力的提高和素養的提升，培養學生借助化學理論基礎知識解決問題的能力，更好地落實新課準的原則和理念。

一、 學科大概念視域下初中化學單元整體教學的必要性

初中階段想要更好地實現化學學科單元整體教學的有序落實，那么就應該對大概念視域下的單元整體教學必要性進行研究和分析。只有教師切實了解單元整體教學的重要性、意義和價值，才能更好地實現教學模式、教學策略與教學思路的改進和更新，才能更好地促進學生綜合化發展、全面化發展。通過調查和研究，文章認為進行單元整體教學的必要性有以下幾點。

（一）大概念視域下開展單元整體教學是新時代國家發展對人才提出的新要求

時代的飛速發展使得各國對人才的要求有了全面提高。世界各國根據自己當前的教育教學實際情況，科學技術的發展情況以及未來的發展需求，制訂頒布了各種教學改革政策。

現階段，需要培養綜合性、復合型的全面型人才，我國也在全面貫徹落實新的素質教育教學理念和教學體系，旨在促進學生德智體美勞全面發展，促使學生能夠在綜合性成長的過程中更好地融入未來社會，建設社會主義現代化教育強國。黨的十八大報告中明確指出，現階段，需要全面貫徹落實立德樹人理念，要將其視作教育的根本、關鍵核心和重點所在。同時，教育部也出臺了關于提高學生學科核心素養的相關文件，旨在讓學生能夠從更加宏觀的角度對各學科知識有清晰化的理解、認識和探究。初中化學是對學生進行理科教學的基礎，也是為后續學生深入學習化學知識，成為能力相對較強的綜合型科學人才奠基時期，所以教師需要在核心思想的引領之下教學過程具體化，具象化，生動化，形象化，讓學生能夠在更加優質的環境引領和教育教學之下實現學習效果質量的提升。為此，教師應加強對大概念理念的深入研究和分析，將大概念理念融入于當前化學單元整體教育教學過程中，讓學生在核心素養引領和教育之下，充分而全面地提升綜合能力和素質，滿足新時期國家對人才的實際需求。

（二）落實培養學生學科核心素養的需要

培養學生核心素養是促進學生綜合化發展的重要支撐，核心素養的有序落實需要堅持新課程改革相關政策、素質教育相關理念，需要在真實的、優質的、完善的教育教學情境之中，逐步激發學生的學習積極性，提升學生的必備品格和關鍵能力，讓學生在初中化學學習的過程中實現理論與實踐的有效融合。對此，教育部門也加強對相關理念的深入研究和分析，教育部頒布了2022年版義務教育化學課程標準，其中明確提出需加強對大概念的深入研究和分析，借助大概念統領化學學科的教育教學內容，讓教師能夠在單元整體教學的過程之中明確教學主題，凝練教學概念，讓學生對概念的理解更加清晰和深入，從而強化學生學習深度，提升學生的后續應用效果質量。

大概念本身具有中心可持久性、網絡狀、可遷移性的特點，這些特點使得大概念應用于初中化學教學之中能夠讓學生的學習更具有凝聚力。以往教學過程中，教師更多是給學生進行化學知識的講解和教學，這樣的教學會導致學生的學習零散，很多學生雖然學習了相關知識，但是不知道如何構建知識和知識之間的聯系，也不知道如何對知識進行靈活性的運用，導致學生實際學習效果質量不佳。這樣培養出來的學生也不是社會所需的復合型人才，后續融入社會之中也無法針對自己所需學習的理論知識進行拓展、遷移和完善。所以，教師應該切實加強對大概念的研究和分析，并借助于其特性對各零散知識進行有序整合，實現教學內容的結構化，讓學生的學習更清晰、優質和深入，使學生能更加靈活地運用知識解決問題。

（三）可以使學生深入理解化學學科本質

化學學科本身具有統一性、整體性和完整性，傳統教育教學過程中過分關注于單課時教學，教師希望學生能夠在夯實每一個基礎知識點的基礎之上進行知識體系的構建，但是這樣的教學導致學生的思維受到限制。如果教師不讓學生站在更宏觀的角度進行知識的分析，那么學生是無法掌握知識之間的整體性的，尤其是初中階段學生的實際身心發展狀況導致學生在構建知識框架和邏輯體系時存在著一定的障礙。因此，教師需要深入理解化學學科的本質，引導學生去探索、思考和分析。這也就意味著當前教師需要從傳統的單課時教學逐步轉變成為單元整體教學，并依據于每一個單元的實際中心和主題進行多種教學模式、教學思路以及教學方法的引進和更新。教師也需要站在更加宏觀的角度對知識體系進行改革和優化，讓原本碎片、零散的知識得以結構化和整合化，讓學生能夠在抽象的化學知識之中感受到化學的魅力、學習化學知識的重要意義和價值，進而為后續培養學生的必備品質和綜合能力、促進核心思維的落實。

二、 在大概念理念下，初中化學單元整體教學的策略與模式

（一）教師要綜合研讀單元整體內容

教師在對學生進行引領和教育時需要高度關注學生的實際發展狀況，因為學生在自主學習時宏觀理解能力不足。教師需要在備課時對學生的整體學習內容進行全方位的分析，從中提煉出學科大概念，課程設計時讓學生在理解概念的基礎上進行知識的深入探究。同時，教師個體很難做到從單元整體出發進行知識的全面研究分析，所以教師之間需加強相互溝通和聯系，還可以借助多媒體信息技術對多種資源進行全方面學習，了解其他教師的思路，以此為基礎完善整體的單元教學活動，從而實現學生大概念掌握度的全面提高、優化學習效果，提升單元教學效率及質量。

首先，教師要明白所教授的單元中需學生學習的具體內容以及新課標中的素質教育要求。例如，實施《應用廣泛的酸堿鹽》這一單元教學時，為了讓學生能夠在大概念的統領之下實現單元整體學習，使學生從宏觀的角度構建更加清晰、完善、優質的知識應用體系，教師就要在課前對這一單元的內容進行深入研究，并對其中的大概念進行有效提煉、綜合性分析。使明確學生需了解酸堿鹽的基本概念與主要物理和化學性質，掌握它們在生活實踐中的用途。如何定義酸堿鹽？如何檢測溶液酸堿性和pH？酸堿鹽中同類物質的共性點和個性點分別是什么？在生活實踐中如何利用酸堿鹽的性質解決一些問題？這些都是學生在本單元學習的基礎內容與重難點，也是學生后續面臨考核時的關鍵點，教師需要對這些知識進行更加具象化的整合并在教學中體現出來。

其次，教師需要完成課標及教材內容的分析與解讀。教師在進行知識教學時，教材是根本，課標是關鍵，兩者都是對學生進行引領和教育的關鍵。所以，教師需要對學生所需學習的教材進行整體知識的整合和提煉，應設計宏觀、微觀以及具有實際應用價值的學習活動，讓學生更加清晰深入地了解酸堿鹽這一大概念，又能進行實踐運用。如組織《應用廣泛的酸堿鹽》的單元整體教學時，可基于物質類別認識物質性質與反應規律這一學科大概念，將其具化為兩個單元大概念：“依元素組成將物質分類，同類物質具有形似性質”“一定條件下含有同元素的物質可相互轉化”。從單元整體教學的視角以“家庭生活中的化學”為主題，以“自制潔廁劑”“自制皮蛋”為依托，分別設置具體化、生動化、形象化的系列學習任務驅動單元課程學習，從而使碎片知識條理化、系統化、高度概括化，完成知識的深度理解與遷移應用，凸顯“在應用中學習”“在實踐中學習”與“創新中學習”的新時代育人理念。如通過“探秘潔廁靈的主要有效成分→探析潔廁靈除垢原理→探尋生活中物質自制潔廁劑”“知皮蛋→探皮蛋→析皮蛋→制皮蛋”等系列學習任務，使學生進行酸堿鹽的組成、性質與生活實踐應用等內容的學習，使學生樹立物質的類別觀、轉化觀，培養學生的科學思維、科學探究與實踐、科學態度與責任的學科核心素養。

最后，教師應該以大概念為基礎，將活動設計得更加完善，更貼合學生的實際身心發展狀況以及學生的學習實際。第一，教師需從宏觀的角度讓學生了解酸堿鹽溶液酸堿性和pH的簡單檢測方法，這是學生需學習的基礎知識與方法。為了更好地提高學生學習效果和學習質量，教師可在課前讓學生通過查閱資料等方式初步了解多種溶液酸堿性和pH的檢測方法，課上讓學生以小組合作的方式通過實驗驗證這些方法的可行性，培養學生發散思維能力、科學思維能力和科學探究與實踐能力。第二，教師需引領學生根據酸堿鹽的溶解性表從更加微觀的角度去理解酸堿鹽溶液中發生的復分解反應，然后試著寫出離子方程式。這部分知識的學習與高中化學學習聯系緊密，存在一定難度，可以讓學生小組成員間相互溝通和交流，從而讓學生對單元整體中的概念有深層次的認識。第三，初中化學知識本身就與實際生活緊密相連，教師在給學生進行宏觀的知識整體構建時，還需要切實引領學生了解實驗，引導學生思考食醋、蘇打、小蘇打等鹽類物質在生活中有著怎樣的用途？這一活動能夠讓學生了解化學學習的魅力與價值，同時，也能夠讓學生在學習理論知識之時將理論知識運用于生活實踐，逐步深化學生對酸堿鹽知識理解，使得學生的化學知識體系構建得更完善，進而讓學生從更宏觀的單元整體角度收獲更高的學習效果和學習質量。

（二）教師應該結合學科大概念確定化學單元整體教學目標，更好地輔助后續教學活動開展

明確教學目標是對學生進行單元整體教學的關鍵與重點，有了明確的教學目標的指引，整體教學活動才能有序開展，才能為學生從更宏觀的角度理解化學知識，為探索、研究、分析化學知識奠定良好基礎。當下，初中化學教師可以通過科學合理設計單元整體教學目標為學生架構單元知識網絡，讓學生明確學習的具體內容與要求，優化學生的學習體驗與學習效果。在教學目標設定時，教師要結合教學內容分析、預判教學過程中學生可能存在的疑點與難點；了解學生當前的實際發展狀況以及學習的清晰度、完善度和深廣度，使教學目標更具科學性、合理性，既能夠貼合教學要求，又符合學生實際發展情況，讓單元整體教學活動開展更加高效。

例如，在《自然界中的水》課程教學時，設定整體教學目標時就需要從學生理論知識、學習能力提升角度、核心素養角度以及身心發展角度進行綜合分析，并融合核心素養的相關細則實施教學，實現單元整體框架構建的科學性、合理性。

1. 設定樹立化學觀念與科學思維學習目標

先讓學生了解水在自然界的三態變化，接著讓學生觀察氫氣燃燒以及水電解實驗現象，使學生從宏觀與微觀融合的角度了解水的變化、水的組成，再讓學生用化學用語表述這兩個變化。引導學生根據已學知識和生活生產實際推測、分析并學習水的其他化學性質，如對可樂、雪碧等碳酸飲料中逸出的氣體進行檢驗，既回顧二氧化碳的特性又明確水能與二氧化碳反應的事實；通過觀察生活中鐵的銹蝕條件明確水也能參與鐵等金屬的銹蝕反應；通過對生石灰做干燥劑原理的探究活動知道水能與氧化鈣反應生成熟石灰，及其原理與現象在生活生產中的應用。這樣可以逐步夯實學生基礎知識，還可以培養學生發散思維能力、知識遷移應用能力、培養元素守恒觀和物質轉化觀。最后，學生通過搜集資料、自主分析等多種方式掌握研究物質的過程與方法；通過閱讀資料知道科學家如何發現水的組成與結構的史實，培養學生良好的科學思維，同時使學生儲備更多化學知識。

2. 設定培養科學探究與實踐的學習目標

先讓學生觀看自來水廠的凈水流程視頻，思考并交流討論沉降、過濾、吸附、蒸餾、加熱煮沸等常見凈化水方法在生活實踐中是如何使用的？每種方法能夠達到怎樣的凈水效果？再指導學生在實驗室里對污水進行凈化操作。在實驗參與過程中，學生認真觀察實驗現象、總結實驗結果，這樣能夠培養學生科學、嚴謹的探究精神。化學學科本身就是理論與實踐相結合的課程，讓學生在學習理論知識的基礎上進行實踐操作，既能幫助學生鞏固知識，深度理解知識，又能培養學生科學探究與實踐能力。學生能夠在實驗過程中掌握良好的思維與實驗操作素養，這將對學生的成長和發展、深度學習化學學科起到至關重要作用。

3. 設定培養科學態度與責任的學習目標

初中化學知識本身就是與學生日常生活息息相關，因此，教師在進行化學知識的講解和教學時，可以從情感上讓學生產生共鳴，使學生學習更投入、更清晰、更有效。教師要讓學生從化學視角去認識自然界中的水，并明確水對人類生活、人類社會發展的重要意義和價值，幫助學生養成愛水、惜水的社會責任感，為學生三觀的樹立奠定良好基礎。如閱讀近5年我國全體公民用水量調查表，讓學生認識到當前社會發展背景下，人類社會對水資源的使用情況，工業、農業及生活用水造成了怎樣的水資源浪費和水資源污染，倡導節約用水。通過觀看水體治理視頻，組織學生討論緩解淡水資源浪費及防止水體污染的措施。鼓勵學生利用現實生活中的物品研究制作簡易凈水器，讓學生學會將所學的化學知識運用于實際生活，以此來體現化學學科價值。

在學科大概念視域下借助單元整體教學目標，能夠讓學生了解單元學習的內容、重點和實際意義，還能讓學生從更宏觀的角度了解化學、運用化學，為后續學生的成長和發展奠定堅實基礎。

三、 要基于大概念細化單元教學活動

單元整體教學活動對學生的引領是極為重要的，以往教師對教學活動的創設較為單一，通常是直接給學生進行理論知識的講解，部分教師會給學生繪制思維導圖，這都無法發揮學生的主觀能動性。通過走訪調查，很多學生對初中化學學科學習沒有自主認知和思考，導致后續復習備考時遇到較大的阻礙。為此，教師應該對單元整體教學活動進行細化構建，讓學生真正成為課堂的主人，讓學生對知識進行自主的認知和思考，為后續更好地學習化學知識、構建化學認知并完成知識的深度解讀奠定基礎。細化單元教學活動，引領學生自主思考，還能使學生獲得更深層次的素養發展。由此可見，現階段構建起更加細化的單元教學活動是滿足單元教學實際需求的重要途徑，有必要引導教師進行深入探索。

例如，在開展《應用廣泛的金屬》單元學習時，為了更好地實現學科融合，實現對“一定條件下含有同元素的物質可相互轉化”這一學科大概念的深度理解和分析，教師可設計以“古滇金屬文物出土記”為主題的單元內容整體融合教學，細化整體教學活動，讓學生切實感受化學知識的魅力，從而提高學習的內驅力。

活動一，了解“古滇金屬文物”的前世今生。首先，通過多媒體了解人類發現金屬元素及幾種常見金屬從古至今的使用歷程，在這一活動中融合歷史知識對學生進行有關金屬的科學史實教育。接著，教師借助多媒體技術給學生出示古滇出土的一些極為著名且具有代表性的作品，如“滇王金印”“青銅歌詠”“銅鐵長矛”等，提出一個問題：“出土的古滇金屬文物為什么會得‘皮膚病’？”便迅速將學生引入本節主題學習：金屬的銹蝕與防護。教師可通過建立的探究燃燒條件模型引導學生猜想并試著設計實驗驗證猜想，教師通過數字化實驗的演示探究鐵的銹蝕條件及銹蝕影響因素，師生共同分析、歸納，得出結論。最后，引導學生建立鐵的銹蝕條件模型探究銅的銹蝕條件，提升學生的知識拓展延伸能力。

活動二，試析“古滇金屬文物”為何種類甚少。學生從元素組成的角度分析“滇王金印”“青銅歌詠”“鐵長矛”的差異？教師可以引導學生觀察生活中這些金屬物品的物理性質有何差異，從而讓學生感受不同材質的金屬的不同特點，所以在設計的過程中也有不同的探究點。引導學生思考古滇時期在制作這些文物時為何要選擇這種材料呢？當時的人們是否有其他更優質的材料？引導學生思考進行金屬材料選擇時需要思考哪些因素？讓學生切實了解需要考慮價格問題、加工難度問題、廢料是否易于回收、使用便利與環保等問題，這一過程可以讓學生對金屬材料的性質與制作有更加清晰、全面而深入的理解，并且能夠將金屬材料的性質和金屬的性能進行緊密融合，從而讓學生在自主思考的過程中獲得思維水平的提升，使學生形成：物質組成決定性質→性質決定用途與制法，反之亦然的科學思維，為后續學生更好學習運用化學知識打好基礎。

活動三，探析“古滇金屬文物”是如何制成的。首先，教師拋出問題：“銅鐵長矛”是古人重要的狩獵工具和戰爭工具，古人是如何獲得金屬單質的呢？教師向學生介紹我國兩部重要的工業古書籍—《開工天物》和《淮南萬畢術》，并通過圖示簡單呈現古代的銅鐵冶煉技術，這樣就在對學生進行愛國主義教育的同時，為學習鐵的冶煉做了簡單的鋪墊。接著，教師再拋出問題：現代工業發達，人類又是如何冶煉得到當前用量最大的金屬鐵呢？學生觀看“實驗室煉鐵”視頻，在教師引導下思考實驗室煉鐵的原理、現象、步驟以及分析實驗安全和環保等問題，這樣可以培養學生的深度挖掘能力。然后，教師聯系實際生活引導學生去研究探索思考工業煉鐵的原理、設備以及工業流程，組織學生討論：煉鐵時應選擇怎樣的原材料？學生進行材料閱讀，小組討論交流并對這一探究點進行深入思考與分析，在教師的引導下得出結論。這樣，學生在一系列細化且環環相扣、層層深入的“活動”任務中學習，以學生為主體的課程學習促使學生進行知識的研究分析和探索，提高了學生的學習內驅力，更能從宏觀的單元整體角度使學生對概念間的關系有更加清晰的了解和認識，在有效提高學生學習效率的同時，提高學習質量，促進學科核心素養形成。最后，從工程師視角分析如何根據訂單粗略預算需購買原料（鐵礦石）的質量，組織學生學習有關混合物的相關計算知識。如此，不但從實際應用角度再次鞏固了學生有關化學式、化學方程式的計算能力，更使學生深化理解化學學習的社會價值。

活動四，解密不同種類“古滇金屬文物”出土量為何明顯不同。學生在教師的引導下得出金屬文物存在的現狀與其金屬活潑性有關，再從人類利用常見金屬的年代先后順序角度分析，驗證兩者的相關性。接著，通過更加細化的系列學生分組實驗探究金屬與氧氣、酸、鹽溶液反應，歸納出金屬的化學性質。

活動五，明晰如何保護和修復“古滇金屬文物”。這是與實際活動相結合的，整體的知識點考查方向也十分明確，就是要讓學生從這些文物修復程度中去分析不同金屬的化學性質有怎樣的差異？讓學生學習金屬的防銹方法和保護措施。教師還可以給學生引進多樣化的實驗，讓學生掌握不同的金屬分析方法。化學是實驗與理論的結合，在探究活動時讓學生將生活實際融于實驗中，去探究不同的金屬與鹽酸、稀硫酸的反應情況，能夠讓學生在實踐中更加清晰和透徹理解知識。借助理論知識指導實踐，通過實踐豐富理論知識，提高學生對該知識理解的深廣度。課后，學生根據已學的探究鐵銹蝕與防護的模型，對銅質文物的保護提出合適的防護措施，培養學生從更宏觀的角度去理解知識、分析知識及遷移應用知識。這些探究活動都是建立在學科大概念引領的單元整體教學基礎上，雖然教師在教育教學過程中對知識點的講解與引導可能還不夠清晰和深入，但可以讓學生在更宏觀的思維下對知識進行自主探索，這遠比給學生講解單一課時知識更有意義。

四、 結論

總之，現階段，初中化學教師需要切實加強對新課改素質教育相關理念的深入研究和分析，并在學科大概念統領下對學科的教學模式、教學思路進行改革和更新，讓學生在單元整體教學引領之下明確自己的學習方向、學習重點和學習目標，使學生學習有更明晰的方向、更優質的學習效率和更好的學習效果。單元整體教學活動創設時可以引進社會性的實踐活動，將知識的實際運用與現實生活相連接，最大化激發學生的學習內驅力，為后續學生構建屬于自己的學科知識體系以及知識遷移應用能力的提高打好基礎。

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