基于核心素養導向下的高中化學單元教學研究

摘 要：在當前的教育改革中，核心素養教育理念逐漸成為教育領域的熱點話題.在這一背景下，教師開始關注如何將學科核心素養理念融入教學中，以提高學生的綜合素養和能力.文章以“原子結構”內容為例，從大單元教學路徑出發，提出了立足大概念角度，理清子概念結構；融合核心素養，明確單元目標；結構化教學內容，設置關聯性學習任務；設置單元探究任務，診斷素養能力四個策略，旨在為高中化學教學的改革和創新提供一定的理論和實踐指導.

關鍵詞：核心素養；高中化學；大單元教學

中圖分類號：G632"" 文獻標識碼：A"" 文章編號：1008-0333（2024）21-0109-03

《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》中明確提出：重視以學科大概念為核心，使課程內容結構化；以主題為引領，使課程內容情境化，促進學科核心素養的落實［1］.在這樣的教育背景下，高中化學教學必須緊緊圍繞學科大概念進行課程內容的結構化安排，同時通過精心設計的主題活動，將抽象的化學知識融入學生已有的生活經驗和情境中，以此來激發學生的學習興趣，提高學習的實踐性和應用性，發展其學科素養.

1 大單元教學在高中化學教學中的作用

大單元教學模式核心在于超越傳統的以章節和知識點為單位的碎片化教學方式，強調學科內部知識的整合以及跨學科的聯系，采用更為宏觀、整合的方式組織教學內容，以提升學生的系統思維能力、綜合運用能力等核心能力.在高中化學教學中，大單元教學的價值主要體現在以下幾個方面.

第一，化學是一門以實驗為基礎、邏輯性強的科學學科，其知識點之間存在著內在的聯系.大單元教學通過整合相關知識點，讓學生在一個較大的知識框架下學習，幫助學生理解各個知識點之間的邏輯關系，從而建立起化學知識的系統觀念.

第二，在大單元教學中，學生需要對一個較大的知識單元進行學習，這要求他們不僅要掌握知識點，還需要理解知識的深層含義和應用場景.這種深入學習的過程，有助于學生形成批判性思維和創新能力，而不是僅僅停留在記憶和重復的層面.

第三，在大單元教學模式下，學生需要運用多種學科知識和技能來解決問題，這不僅包括化學知識，還可能涉及物理、生物、數學等其他學科的知識.這種跨學科的學習方式有助于學生形成綜合的視角，提高解決問題的能力.

第四，化學實驗是化學學習的重要組成部分，大單元教學模式往往伴隨著綜合性的實驗設計.通過實驗，學生可以將理論知識與實踐操作相結合，加深對化學原理的理解，培養科學探究的精神和實驗技能.

2 核心素養導向下高中化學大單元教學策略

2.1 立足大概念角度，理清子概念結構

化學作為一門科學學科，其知識體系龐大而復雜，涉及眾多的概念、原理和過程.立足大概念，梳理概念層級，是指在教學和學習過程中，將學科內的最核心思想作為出發點，進而明晰和組織這些核心思想下屬的具體概念和知識點.這一方法將學科內容按照邏輯和重要性分層次地整合和展開，目的是構建起一個層次分明、邏輯清晰的知識體系.在這個體系中，學科大概念作為最為本質、最抽象的層面，承擔著支撐和統領全局的角色.而子概念則細化為具體的知識點和理論，按照其與大概念的關聯度和從屬關系被逐級梳理和歸類.這種方法強調了在學習過程中對知識進行有效組織和層級劃分的重要性，能夠幫助學生理解各個子概念之間的內在聯系，學生不再是孤立地學習零散的知識點，而是能夠在一個更大的框架下，理解和記憶這些知識，從而提高學習效率.在理解了大概念及其下的子概念結構之后，學生可以更容易地通過邏輯推理，將所學知識應用到新的情境中，解決實際問題.

如在“原子結構”的教學中，首先要對教程內容進行整合分析，確定學科大概念.原子結構是“最基本”的微觀結構模型，而元素性質是我們理解和預測宏觀物質性質的重要依據，因此，學科大概念可以設置為“原子結構決定元素性質”.在其之下，還可衍生出“原子結構”“元素性質”“元素周期律”“元素周期表”“物質性質”五大核心概念.各核心概念依據其具體的組成要素，還可細分為基本概念，包括電子層數、原子半徑、周期性等更基礎知識.學科大概念、核心概念以及基本概念是構成學科知識體系的不同層次的概念.學科大概念是學科內最為廣泛和基礎的思想或原理，為學科知識體系提供了框架和方向；核心概念則是在這個框架下，對學科理解至關重要的概念，是連接大概念和具體知識點的橋梁，通常具有較強的指導性和普遍性；基本概念位于知識體系的更具體層面，是構成核心概念的基礎要素，涵蓋了學科中的基礎知識和基本技能.這三者相互關聯，共同構成了完整的學科知識結構，其中大概念提供了宏觀視角，核心概念明確了學習的重點，基本概念則是學習的基礎內容.各概念結構層級如圖1所示[2]：

2.2 融合核心素養，明確單元目標

單元目標反映了教學內容的廣度和深度，在其指導之下，設置聚焦于特定知識點或技能的學時目標，才具有意義.融合核心素養，確定單元目標，是在教學設計和實施過程中，將教育領域內確定的核心素養融入具體學科的教學單元目標.高中化學的核心素養，涵蓋宏觀辨識與微觀探析、證據推理與模型認知、變化觀念與平衡思想、科學探究與創新意識以及科學態度與社會責任五大方面，這些能力和素質被認為是學生未來發展和終身學習所必需的.在教學中，教師首先識別出與學科內容和學生發展需求密切相關的核心素養，然后在此基礎上明確教學單元的學習目標，確保這些目標不僅覆蓋學科知識和技能的掌握，同時也促進學生核心素養的發展.

在“原子結構”的教學中，通過對教學內容、學生學情等的分析，提煉出如表1所示的單元教學目標.

2.3 結構化教學內容，設置關聯性學習任務

該策略強調在教學過程中明確區分和連接不同知識點，通過精心設計的學習活動，學生能夠在掌握單個知識點的同時，理解各知識點之間的相互聯系.設置關聯性學習任務，旨在幫助學生構建知識之間聯系的任務，這些任務鼓勵學生將新的學習內容與已有知識相連接，或者在不同知識點、概念之間發現和理解內在的聯系.通過這種學習方式，不僅有助于深化學生對單個知識點的理解，還促進了學生對整個知識體系的掌握，幫助學生形成更加完整、系統的知識結構，從而提高學習的深度和效率.

在“原子結構”教學中，包含“原子結構與元素性質”“元素周期律和元素周期表”“元素周期表的應用”三個核心內容，各內容之間均有一定的聯系.“原子結構與元素性質”圍繞原子的二級要素及原子結構與元素原子得失電子能力展開；“元素周期律和元素周期表”對元素的周期性變化規律進行了剖析，并介紹了元素周期表；“元素周期表的應用”闡釋了在元素周期表中，同周期同主族元素的性質規律，并應用該規律.核心內容一，目的是建構“結構決定性質，性質反映結構”的“構-性”觀念；核心內容二，目的是建構“位-構-性”模型；核心內容三，目的是建構完善的“位-構-性”模型并對該模型進行應用.三個核心內容層層遞進，幫助學生完成“位-構-性”模型的認知進階.在教學中，教師可以按照“初建”“再建”“完善及應用”三大板塊展開教學.

2.4 設置單元探究任務，診斷素養能力

單元探究能夠提供一個更為寬廣和連貫的學習框架，使學生有機會深入地探討一個主題，建立起跨越多個概念和知識點的綜合理解.單元探究活動通常涉及更復雜的問題和更長時期的學習過程，允許學生在更大的時間跨度內吸收、整合信息，并進行更深層次的思考和實踐.相比之下，課時探究由于時間限制，往往只能處理較為簡單或片段化的內容，難以實現知識的深度整合和長期的技能培養.在化學教學中設置單元探究任務，使學生在解決實際問題的過程中，深化對化學知識的理解和應用，同時檢測和發展其科學思維、問題解決能力等核心素養.教師需要根據教學單元的核心內容和目標，設計具有挑戰性和實踐性的探究任務，如實驗設計、項目研究、案例分析等.通過學生在任務中的表現，診斷學生核心素養能力的生成，進而針對性地提供反饋和指導，幫助學生在化學學科的學習中實現能力的提升和素養的發展.

在“原子結構”教學中，可以設計“海帶提碘和海水提溴”項目活動，海帶提碘活動和海水提溴工藝流程的設計，可以讓學生體會元素周期律、元素周期表在解決實際問題中的價值.首先，教師通過創設“海帶灰浸取液中的碘元素的存在形態是什么？如何將浸取液中的碘離子轉化為碘單質？采用不同方法提取氯、溴、碘單質的原因是什么？”等問題情境，引導學生進行探究.該項目活動要求學生從宏觀角度識別和理解元素提取過程中的化學反應和物質轉變，通過微觀探析深入探討碘元素的存在形態和轉化機制，體現了宏觀辨識與微觀探析能力.其次，學生需要運用證據推理與模型認知能力，通過實驗數據和觀察結果來構建和驗證化學反應的模型，進而理解提取碘元素的科學原理和方法.教師通過評價學生對實驗的掌握程度，可以診斷其科學探究和創新意識；通過評價學生對項目探究的感悟，診斷其科學態度與社會責任核心素養.

3 結束語

大單元教學，不僅能夠有效地構建學科知識體系，而且能夠深入挖掘和強化學生的化學學科核心素養，為學生的認知發展和個性成長提供有力支撐.作為教師，必須不斷提升自身專業素養，緊跟教育改革的步伐，創新教學理念和方法，以適應新時代化學教育的需求.

參考文獻：

［1］中華人民共和國教育部．普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）[M]．北京：人民教育出版社，2020：4.

[2] 馬輝.淺談基于學科大概念的單元整體教學設計的策略：以“原子結構元素周期律”為例[J].化學教學，2023（10）：34-39.

［責任編輯：季春陽］