【摘要】為了促進學科核心素養發展,通過實踐歸納出實施單元教學的基本步驟及教學策略,以高中化學必修“化學反應與能量”為例說明開展單元教學的基本步驟,并對更好實施單元教學提出相關建議。
【關鍵詞】單元教學;核心素養;高中化學;化學反應與能量
《義務教育化學課程標準(2022年版)》指出要“基于大概念的建構,整體設計和合理實施單元教學”,明確地把實施單元教學作為實現核心素養導向教學的一種必要的方法和途徑。鐘啟泉早在2016年也明確指出:“核心素養的發展是需要系統規劃、長期發展的持續性工程,教師在教學中如果仍然是碎片化、孤立化地去設計教學,很難真正實現學科核心素養的發展?!?/p>
核心素養導向下的課堂教學要求學生能夠積極主動地參與教學過程,在真實問題的解決過程中,收獲新知、發展能力、形成素養,只是上好一、兩節課是難以實現素養發展的,需要教師認識到每一章、每一節、每一個知識在素養發展中的地位和作用,并將其教學價值真正發揮出來,才有可能幫助學生實現素養的發展,而單元教學的相關研究則正是在此需求下蓬勃發展起來的。
一、單元教學的核心和內涵
目前關于單元教學的定義及實施步驟并沒有統一的定論,不同的專家學者有著不同的解釋,例如王磊教授認為“單元教學是指教師在對課程標準、教材等教學指導性資源進行深入的解讀和剖析后,根據自己對教學內容的理解,以及學生的情況和特點,對教學內容進行分析、整合、重組,形成相對完整的教學主題,并以一個完整的教學主題作為一個教學單元的教學?!蓖踉粕鷦t認為“單元教學是按照學科知識的邏輯結構、學生學習的序,以相關主題與任務為主線整合、重組教學內容,由若干個相互銜接的教學階段組成的教學?!?/p>
筆者在研究和學習了大量的相關理論后認為,單元教學是教師對教學內容進行深入、系統的理解,結合學生實際基礎和真實學習情境對教學內容整體設計的教學活動,單元教學的實施要系統地滲透學科觀念,有計劃、有步驟地培養和發展學生的學科思維,將關注學習的結果轉變為關注學習的過程,形成解決問題的思路和方法,最終實現學科核心素養的發展。
二、單元教學的實施步驟
在高中“雙新”(即新課程、新教材)的背景下,為了更好地在高中化學教學中落實核心素養導向的教學,筆者帶領部分學校的骨干教師在必修課程中開展了單元教學研究,并從中歸納出行之有效的教學策略。下面筆者以人教版高中化學必修第六章“化學反應與能量”為例,說明單元教學實施的步驟。
1.單元主題的確定和分析
本單元教學內容對應《普通高中化學課程標準(2017年版2020年修訂)》中必修課程“主題3:物質結構基礎與化學反應規律”中的“化學反應規律”。本單元涉及到從兩個不同的視角認識化學反應,故本單元可以進一步劃分成2個次級主題進行教學,即“從能量轉化的視角認識化學反應”和“從調控化學反應發生的視角認識化學變化”(受文章篇幅限制,以下將從“能量的視角認識化學反應”進行分析)。
2.單元教學劃分及整體設計
化學作為一門自然科學,通過研究物質的性質及其轉化最終實現獲取新物質或通過化學變化獲得能量,這是研究化學的終極目標,而本單元主題就是聚焦化學反應中的能量變化,引導學生從全新的視角認識化學變化。人類文明的開始,就是通過化學反應獲得了光和熱—學會使用火,當前人們獲取的能量很大程度上都是通過化石燃料的燃燒即通過燃燒反應釋放熱能,而未來人們關注的新能源發展即各種電池的發明與應用,則是通過化學變化產生電能,所以說人類文明的產生、發展和延續都離不開化學變化中的能量轉化,基于這樣的真實情境,筆者以汽車動力的發展為主線設計了本主題的單元教學及課時劃分,見圖1。
3.單元教學目標設計
單元教學目標要高度概括出本單元主題教學的核心知識和主干內容,也要體現出大致要采取的學習活動和過程,以及通過學習活動學生應該獲得的學習經驗及形成的學科素養。本單元主題教學目標設計為:(1)通過實驗和已有知識、經驗感受化學反應中的能量變化,知道常見的吸熱反應和放熱反應,逐步形成從能量變化的視角認識和研究化學變化;(2)通過從反應物與生成物所具有的能量、化學鍵的斷裂與形成兩個角度理解化學反應中能量變化的主要原因,借助鍵能的數據分析、物質能量變化的圖像等發展學生證據推理和模型表征能力;(3)借助原電池裝置和原理的學習,認知化學能直接轉化為電能的途徑,通過探究原電池的形成條件,初步構建原電池模型,認識到模型認知在電化學學習中的重要作用;(4)通過多種渠道了解人類對化學反應中能量的利用情況,了解節能的意義和方法,感受化學學科在發展新能源、提高燃料利用效率中的重要貢獻和價值,發展社會責任感。
本單元教學重點:(1)能通過數據計算和圖像表征等方法,從化學鍵、物質能量視角解釋化學反應中的吸熱、放熱現象;(2)能基于氧化還原原理分析原電池工作原理,通過實驗探究初步構建原電池模型,體會到模型認知在電化學學習中的重要作用。
本單元教學難點:(1)初步構建從物質變化和能量變化的視角認識化學變化,能從不同的視角解釋化學反應中的能量變化的原因;(2)通過實驗探究構建原電池模型。
4.單元評價目標制定
基于核心素養導向的化學教學提倡“教、學、評”一體化,評價與教學過程同等重要,是教與學的重要組成部分,本單元教學的評價目標設計為:(1)通過對汽油燃燒如何提供動力的分析和討論,診斷并發展學生對化學反應中能量變化的認識角度(單角度、多角度);(2)通過對化學反應中能量變化的分析及圖形表達,診斷并發展學生對化學反應中能量變化的認識思路的結構化水平(孤立水平、系統水平);(3)通過探究銅鋅原電池的工作原理,診斷并發展學生對化學能轉變成電能的認識進階(物質水平、微粒水平);(4)通過探究原電池的形成條件,診斷并發展學生探究思維水平(基于經驗水平、基于概念理解水平)和對化學能轉變成電能的思路結構化水平(孤立水平、系統水平);(5)通過討論燃油汽車的優勢和不足、電動汽車的優勢和不足,診斷并發展學生對化學價值的認識水平(學科價值視角、社會視角、學科和社會視角)。
5.單元教學活動設計
單元教學活動的設計不僅是設計學生需要學習的內容,還應體現出“在陌生情境中,用化學知識解決真實問題”的新課程學習理念,故單元教學活動設計主要從5個方面進行:情景線、活動線、問題線、知識線和素養線,本單元2個課時的單元教學活動設計如圖2和圖3所示。
6.單元教學評價設計
要達成核心素養發展的根本目標,除了要注重教學活動和教學過程的設計,更要重視過程性評價的實施。筆者主要通過“課堂活動過程評價單”開展過程性評價,根據教學活動中的學習活動線,依據評價目標設計評價標準,上課時教師就可以依據評價內容精準提問,根據學生的反饋及時診斷學生的學科素養的發展情況,從而達到實施過程性評價的目的。
三、單元教學實施的注意事項
單元教學自2016年已經開始大力推廣,但筆者從課堂觀察中卻很難看到教師開展單元教學的影子,雖然很多地方也大力開展了單元教學的各種培訓,但由于各種各樣的原因,單元教學在實際教學中的實踐情況并不理想,為此筆者結合自己的一些實踐經驗,對單元教學的實施提出幾點建議,供各位教師參考。
1.單元主題的整體性研究
單元教學的主題劃分和選擇是單元教學有效開展的核心,不管是依據教材內容、課程標準還是真實任務來劃分單元教學的主題,教師務必應該先將整個中學化學教學內容做一個系統性、整體性的梳理,明確在該單元主題教學中核心素養發展的具體作用,更清晰地把控學生應該發展和形成的能力,這樣的單元教學才能真正有效促進學生核心素養的發展。
2.轉變教師意識和行為
單元教學的設計和實施其目的是要實現課堂轉型,體現學生在課堂學習的主體地位,但在單元教學設計中通過學習活動、關鍵問題來推動課堂教學過程中教師總是不舍得將時間留給學生,學生被教師牽著走,其學習的主動性、主體性根本無法體現。因此,單元教學的有效開展,需要教師及時轉換教學意識,要讓學生在課堂上真正的“動起來”。
3.引導學生思維外顯
單元教學實施的最終目的就是要實現學生的全面發展,這也就要求我們在課堂教學中,不能僅僅關注學生回答問題的結果,更要關注他們得出答案的過程,以及分析問題的過程、解決難題的思路。因此,教師在課堂上不僅要問 “你觀察到了什么?” “你的結論是什么?”,還要問“你是怎么得出這個結論的?”“你的依據是什么?”,更要給機會讓學生評價他人的答案并做出分析。
4.評價方式多元化
通常進行單元評價多數都是采用紙筆測試,教師也可以嘗試設計與單元主題相關的實踐型和表現型的評價方式,例如作品設計、調查報告、研究性學習等評價活動,既可以培養學生小組合作、溝通交流能力,也可以拓展學生視野、提升學習能力、促進學科素養發展。
單元教學實施的初衷是為了改變課堂教學中教師把控過多、學生難以得到全面發展的教學現狀,不管教學形式如何變化,教師始終要牢記:教師在教學中所做的一切都是為了學生得到更好的發展,只有教師的心中真正“裝有”學生、眼中真正“看到”學生、腦中真正“想著”學生,課堂才會真正發生改變。
【參考文獻】
[1]王云生.構建基于學科核心素養培養的教學單元[J].化學教學,2017(03).
[2]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準(2017年版)[M].北京:人民教育出版社,2018.
(基金項目:本文系海南省教育科學規劃2022年度課題“‘雙新’背景下高中化學必修課程單元教學的行動研究”的階段性研究成果,課題編號為QJY20221031)