大概念統領下高中化學單元整體教學實踐研究

摘 要：探討了大概念統領下高中化學單元整體教學實踐策略。通過提取大概念并重構單元主題，可幫助學生建立系統、完整的知識體系。同時，基于大概念構建概念網絡能強化知識遷移和應用能力。設計素養目標時，需關注學生思維能力、學科素養的培養。規劃學習過程需圍繞大概念，明確教學中的問題，構建系統化的教學方案，以提升學生的化學核心素養。大概念統領下的單元整體教學有助于實現長期、系統的教學機制，促進學生的全面發展。

關鍵詞：大概念；高中化學；單元整體教學

作者簡介：翁華怡（1990—），女，西安交通大學蘇州附屬中學。

隨著《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》的實施和新高考的推進，高中化學教學正經歷著深刻的變革。課程標準明確指出，教師需要以學科大概念為核心，精選和組織教學內容，使課程內容結構化、情境化，進而促進學生的學科核心素養的落實。根據《中國高考評價體系》和《高考藍皮書》，核心素養導向下的新評價體系應以核心價值“金線”、能力素養“銀線”、情境載體“串聯線”構建教學框架，強調在真實情境中考查學生的思維能力和價值觀。因此，運用學科大概念進行單元整體教學不僅是當前教學的必然趨勢，也是有效落實學科核心素養、適應新高考改革的必然要求。

一、提取大概念重構單元主題

（一）提取大概念

大概念能夠反映學科的本質，具有強大的統攝力和遷移性，是指導學生理解、探究和應用學科知識的關鍵。在高中化學教學中，大概念更像是打開化學世界的鑰匙，它能夠幫助學生建立系統、完整的知識體系，讓學生能夠統觀知識之間的聯系。因此，在教學實踐中，教師要以大概念為核心，深入分析單元主題，使教學內容能夠聚焦、深入，以提升教學的有效性。為了達到這一教學目標，教師需要先從課程標準、核心素養、教材編排意圖以及概念派生四個方面來提取大概念：通過課程標準，教師可以準確把握教學的要求和基本框架；核心素養指向學生的關鍵能力和必備品質的培養；教材編排意圖則要求教師要從學科整體的角度思考問題；概念派生是指從已有的概念出發，逐步推導和構建出新的概念。

（二）重構單元主題

基于提煉的大概念，教師要重新組合單元主題，對學科思想、思維方式進行升華和提煉，將碎片化的知識、技能、方法等整合在一起，形成具有明顯內在邏輯的知識鏈和一致性的思維模式。然后，引導學生走進這座重構的“知識大廈”，讓學生按照自己的節奏主動探究問題關鍵點，從而將其內化于自己的知識體系，以提升學生的學科素養和解決問題的能力，培養他們的創新思維和批判性思維［1］。大概念的廣泛適用性和統攝力，可以幫助學生建立起一種跨學科的、綜合性的思維方式，使他們能夠在面對真實的復雜問題時，以高階思維進行高質量的思考和解決。

（三）應用實例

大概念引領下的高中化學單元整體教學實踐，是一種以學生為中心、以素養為導向的教學方式。它強調對學科本質的理解和掌握，注重培養學生的綜合能力和創新思維，是新時代化學教育的重要發展方向。以蘇教版高中化學選擇性必修3專題4《生活中常用的有機物——烴的含氧衍生物》教學為例。通過對教材內容的深入剖析，可以發現本單元涵蓋了醛、酮、羧酸及其衍生物等有機物的結構和性質。這些有機物都含有氧原子，與烴類相比，它們具有更為豐富的化學性質和應用場景。通過綜合分析，可以提取出本單元的大概念——“官能團與性質的關聯”。基于這一大概念，教師可以對本單元的主題進行重構，將原本以單一物質（如醛、酮、羧酸等）為中心的教學內容轉變為以官能團為主線，探究不同官能團對有機物性質的影響，以及官能團之間的相互轉化和應用，促使學生更好地理解有機物之間的內在聯系，建立起一種以官能團為核心的知識體系，從而加深對有機物性質和應用的理解。

二、基于大概念構建概念網絡

（一）構建概念網絡

在當前的教育背景下，大概念統領下的單元整體教學模式強調以核心概念為引領，通過構建概念網絡來幫助學生系統地掌握知識和技能。在高中化學教學中，通過大概念構建概念網絡可以鏈接學生的已知經驗與新知，突破教學重難點。同時，這也可以激發學生的探究欲望，用已知驗證未知的成就感會讓學生更加主動地參與到教學活動中，從而形成良性學習循環。在具體的教學實踐中，以大概念為統領，需要教師明確單元的主題［2］。例如，在蘇教版高中化學必修第二冊專題6《化學反應與能量變化》這一單元中，“物質轉化”“化學反應與熱能”“化學反應與電能”等是其核心概念，構成了整個單元的基礎。教師要挖掘其中的內在聯系，幫助學生構建完整的知識體系。例如，首先，可以從“物質轉化”這個大概念出發，讓學生了解不同物質之間的轉化關系，理解反應的條件和過程。接著，將知識細化、深入，引入“化學反應與熱能”和“化學反應與電能”等核心概念，讓學生理解物質轉化過程中的能量變化和電學性質。最后，將這些大概念進行整合，讓學生能夠從宏觀和微觀兩個層面理解化學反應的本質和規律。

（二）突破概念網絡

構建概念網絡的最終目的是讓學生能夠在具象化、體系化的知識架構中，內化和遷移化學知識。因此，為了使學生更好地理解和應用這些核心概念，教師需要以核心概念為中心，向外延伸出基本概念和相關知識點，以點帶面地完成概念網絡的各個擊破。在實際教學中，教師可以通過具體的教學活動和案例分析來幫助學生理解和應用這些概念。例如，教師可以采用“問題導向”的教學策略，讓學生在解決挑戰性和啟發性問題的過程中，自我構建知識體系，同時培養學生的問題解決能力。教師還要豐富教學手段，通過互動式講解、小組合作、翻轉課堂等形式，強化學生的學習體驗，幫助學生從不同角度理解和應用化學知識，鞏固知識體系。此外，教師還可以引入真實的工業生產情境，讓學生在解決問題的過程中應用所學概念，促進知識的遷移。

（三）應用實例

通過構建概念網絡，教師可以幫助學生建立系統的知識框架，使他們在學習過程中能夠觸類旁通、舉一反三。同時，這種教學策略還能激發學生的學習興趣和積極性，使化學學習變得更加有趣和有效［3］。以蘇教版高中化學必修第一冊專題5《微觀結構與物質的多樣性》教學為例，教師可以先引導學生回顧原子的結構和性質，包括原子核、電子云、能級等基本概念，以及原子之間的相互作用方式，如離子鍵、共價鍵等，構建“物質多樣性”大概念網絡，為學生理解物質的多樣性奠定理論基礎。接著，教師可以從宏觀和微觀兩個角度入手，利用實例講解同素異形體和同分異構體的概念。比如，讓學生觀察金剛石和石墨這兩種碳的同素異形體，通過比較它們的物理性質和化學性質，引導學生理解微觀結構的不同如何導致宏觀性質的差異。還可以通過對比乙醇和二甲醚這兩種同分異構體，讓學生認識到分子式相同但結構不同的有機物也可以表現出不同的性質。為了幫助學生更深入地理解這些概念，教師還可以設計一系列實驗活動，如讓學生動手制作球棍模型，模擬有機物分子的空間結構，從而加深對同分異構體概念的理解。教師還可以利用動畫、圖表等多媒體教學工具，輔助學生理解微觀結構和物質多樣性之間的關系。在總結階段，教師可以通過思維導圖等工具，幫助學生將所學知識進行歸納和整理，形成完整的概念網絡，使學生鞏固所學知識，培養他們的邏輯思維能力和總結歸納能力。

三、依據大概念設計素養目標

明確了大單元整體教學的主題后，教師還要依據大概念設計具體的教學目標，設計驅動性的學習任務，讓學生在解決真實問題的過程中，遷移運用所學知識，實現學科素養的落實。大概念統領下，單元主題教學設計以大概念、大任務、大項目、大問題等為統攝。大概念將碎片化的知識整合起來，形成有機的知識體系。大任務是驅動學生學習的動力，它讓學生在解決問題的過程中，主動探索、發現、理解知識。大項目和大問題則是學生深度學習的載體，它們讓學生在實踐中體驗知識的應用，提高解決問題的能力。在高中化學單元整體教學中，大概念統領下的教學目標是系統化思路下建立起來的培養學生學科觀念、不斷建構學習思維方式的素養目標，旨在借助傳授知識、技能的契機提升學生的思維能力，培養其學科素養。為了實現這些目標，教師可以將這些素養目標糅合到各個教學環節，結合教學內容，設計驅動性的學習任務群，引導學生逐步深入教學重點。同時，教師還需要關注學生的學習過程，提供持續的學習評價。教師應關注學生的學習效果、學習態度，以實現對學生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、科學精神與社會責任等核心素養的培養［4］。

以蘇教版高中化學必修第二冊專題9《金屬與人類文明》教學為例。教師要明確本單元的大概念“物質由微觀粒子如原子和分子組成，這些粒子的種類、排列方式、運動和相互作用共同決定了物質的宏觀特征和性質”，在此基礎上設計素養目標：

①學生能夠理解金屬的微觀結構，如原子排列和原子核外電子排布，并認識到這些微觀屬性如何決定金屬的宏觀性質。

②通過探究金屬的性質和應用，培養學生的實驗能力、觀察能力和分析能力。

③通過對金屬在人類文明中作用的學習，增強學生的歷史意識和社會責任感，培養他們的跨學科整合能力和創新思維能力。

為了實現這些教學目標，教師可以設計相應的驅動性學習任務，如讓學生分組進行金屬性質的實驗探究，讓他們自己設計實驗方案、進行實驗操作、記錄實驗數據并進行分析總結。或者，組織關于金屬與人類文明發展的主題討論，讓學生從不同的角度探討金屬在人類文明發展中的作用，培養他們的發散性思維和批判性思維。總之，大概念統領下的高中化學單元整體教學實踐研究，是一種以學生為中心、以真實問題為情境、以深度學習為目標的教學模式。它能夠讓學生在解決問題的過程中不僅掌握了知識，而且培養了學科素養和思維能力。

四、圍繞大概念規劃學習過程

（一）明確教學中的問題

在現代高中化學教學中，教師必須認識到兩大核心問題。第一，相較于初中化學，高中化學概念增多、知識點復雜化，這使得許多僅停留在對知識的記憶和簡單關聯上的學生，無法跳出初中學習思維，而忽視對知識深入理解和實際應用的重要性。這種學習方式無法讓學生在真實場景中進行有效的分析、推理和應用。第二，有的教師的教學方式還停留在“教教材”的層次，缺乏對學科知識和概念的整合意識，更缺乏對學生化學觀念和化學思維的培養。為提高應試成績，刷題成為主流，這在一定程度上擠壓了學生進行深度學習和思考的時間，對學生解決真實問題能力的培養產生消極影響。

（二）構建系統化的教學方案

為了解決教學中的問題，教師必須轉向單元整體教學的模式，圍繞大概念規劃學習過程。大概念引導教師系統地梳理知識、重整概念結構，以更有效地幫助學生建立完整的化學知識體系，讓他們在面對真實問題時能夠更加靈活地思考。化學核心素養不是知識的堆砌，而是學生對化學觀念、化學方法和化學價值的全面認識和理解。這種素養的培養需要時間和過程的積累，而大概念引領下的單元整體教學可以不斷強化學生核心素養的培養，實現長期、系統的教學機制，將教學目標落實到位［5］。

（三）應用實例

大概念統領下的高中化學教學必須摒棄過去那種單一、僵化的教學方式，轉向更加系統、靈活的單元整體教學模式。只有這樣，才能真正培養學生的化學核心素養，讓他們在化學學習中得到全面的發展和提升。以蘇教版高中化學必修第一冊專題4《硫與環境保護》教學為例。該專題以硫及其化合物為主線，涉及二氧化硫和濃硫酸的性質、含硫化合物的性質及相互轉化、酸雨的形成和防治等內容。為了幫助學生建立完整的化學知識體系，培養學生的化學核心素養，教師可以進行大概念引領下的單元整體教學設計。首先確定該單元的大概念：硫及其化合物在自然界中的存在和轉化，以及硫的氧化物對環境的影響。基于此，設計一系列探究活動和實踐任務。例如，通過讓學生自主設計實驗驗證濃硫酸的性質，探究不同價態含硫化合物的相互轉化，分析酸雨的形成和危害等，讓學生在實踐中體驗化學知識的應用和價值。通過引導學生分析化學反應的實質和規律，讓他們學會用化學的視角看待和解決問題。鼓勵學生進行跨學科的學習和思考，將化學知識與其他學科知識進行整合和關聯，提高他們的綜合素養。

結語

綜上所述，大概念引領下的高中化學單元整體教學實踐，是一種深度整合學科知識、提高學生核心素養的教學模式。在這一過程中，大概念不僅是教學設計的起點，也是提升學生化學思維的重要抓手。通過提取大概念、重構單元主題、構建概念網絡等措施，教師能夠有效地幫助學生建立系統、完整的知識體系，培養他們的創新思維和批判性思維，提高他們的學科素養和解決問題的能力。大概念教學強調對學科本質的理解和掌握，注重學生實際應用和解決問題的能力，是新時代化學教育的重要發展方向。因此，在實際教學中，教師應靈活運用大概念教學策略，將化學教學與學生的實際生活相結合，讓學生在真實的情境中體驗和感知化學的魅力，激發他們的學習興趣和探索欲望。

［參考文獻］

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