深度學習視域下高中化學單元整合教學實踐

摘 要：深度學習可以有效促進學生對知識的深入理解、高階思維能力的提升以及知識的遷移與運用，進而全面提升學生的化學學科核心素養。在化學教學改革中，大單元教學的內容整合與任務驅動模式被視為重要的教學路徑。因此，基于深度學習理論開展高中化學大單元教學的實踐研究，對于激發學生學習興趣，促進學生核心素養的提升具有重要意義。本文從深度學習的理論角度出發，以高中化學為研究對象，圍繞大單元教學理念展開教學實踐，旨在提高高中化學教學質量和學生的核心素養。

關鍵詞：深度學習；高中化學；單元教學

高中化學屬自然科學類學科，研究微觀層面的物質組成、結構、性質等，是一門理論與實踐并重的學科，在培養學生邏輯思維和科學素養方面發揮了關鍵性作用。但一直以來，在傳統的教學模式下，教學過程往往側重于知識點的灌輸，在培養學生創新能力、邏輯思維、綜合素養等方面存在一些不足。尤其在高中化學學科教學中，經常暴露出學生對知識點理解深度不足、理論與實際未能有機結合等問題，影響了高中化學教學質量的進一步提升。為了更好地培養學生的核心素養，提高化學學科教學質量，深度學習理論逐步被應用到學科教學中，受到了一線教師及教育研究者的廣泛關注[1]。深度學習強調學生在學習過程中主動構建知識、深化理解，并通過知識的遷移實現對復雜問題的解決，進而提升高中化學教學的效果。大單元教學模式是一種融合性、綜合性的教學方法，打破了傳統教學中的知識碎片化模式，注重通過內容整合、任務驅動、創設情境等方式，促使學生在學習過程中形成系統性的化學思維，并提高了解決實際問題的能力[2]。鑒于此，本文旨在基于深度學習視角，探討高中化學單元整合教學的實踐路徑，對于提高教學質量、促進學生全面發展具有重要意義。

一、深度學習視域下高中化學單元整合教學的重要意義

（一）有助于培養學生的創新精神

在傳統的高中化學教學中，教師往往側重于知識點的講解與記憶，教學目標主要集中在幫助學生應對考試，主要采用“灌輸式”“填鴨式”的教學模式，主要將取得高分值作為最終教學目標。但從長期教學實踐中發現，這種教學模式逐漸暴露出諸多問題，使得學生學習過程較為機械，許多學生將化學看作是一個由公式、定理和反應式組成的知識體系，缺乏對其內在聯系和應用的深刻理解，難以培養學生的創新能力，不利于學生化學學科核心素養的培養。深度學習視域下的高中化學單元整合教學對高中化學教學提出了新的思路，要求教師從整體視角出發，基于教材內容及學習，合理設計教學方案，激發學生的學習主觀能動性，教師采用任務驅動教學模式，通過設計教學任務，鼓勵學生在解決問題時提出新思路、新方法，培養學生的獨立思考與創新能力。例如：通過設計開放性實驗和探究活動，學生需要面對不確定的實驗結果，分析原因，提出假設并進行驗證。在這一過程中，學生的實踐能力、解決問題的能力以及創新精神都得到了培養。

（二）有助于系統構建化學知識體系

對于任何一門學科，知識之間必然存在邏輯上的相互聯系，這種邏輯關系支撐起了學科探究的縱向延伸，特別是對于高中化學學科，知識關聯性較強。因此，在高中化學教學時，教師要實現從點到面的延伸。在深度學習視域下，高中化學單元整合教學以主題為核心，將分散、孤立的知識點串聯在一起，形成一個完整的框架體系，以此作為載體進行教學，學生在學習過程中能夠很好理解化學知識的整體結構，深刻掌握各個知識點之間的內在關聯，促進了學生進行知識建構，在這一過程中，培養了學生的邏輯思維能力，學生通過逐步深入地學習，能夠更好地把握知識的脈絡，進而建立起系統的化學知識框架，為后續的深度學習和實際應用打下了堅實基礎，有助于學生更加靈活地運用所學知識解決實際問題，為日后的學術研究和科研實踐奠定了堅實的理論基礎[3]。

（三）有助于發展學生的學科核心素養

新課標指導下的核心素養要求，概括了各個學科在育人方面的價值。對于高中化學學科而言，學科核心素養主要包括化學的科學認知、化學的基礎知識、實踐探究能力、創新思維、科學態度等多方面。深度學習視域下的高中化學單元整合教學，為學生的核心素養發展提供了有力支撐，在單元整合教學模式中，形成完整的知識框架，確保單元內部知識內容的緊密聯系，構建一個邏輯嚴密、結構完善的知識體系，同時，單元整合教學強調知識與實踐的結合，注重通過實驗、探究活動讓學生親身體驗化學現象，逐漸培養學生的科學思維、實驗技能以及創新思維等核心化學學科素養[4]。

（四）有助于借高階的思維活動促進學生的深度學習

高中化學單元整合教學模式注重激發學生的高階思維能力，高階思維活動的啟動標志著學生進入深度學習的階段，而對于深度學習自身而言，也是對學生高階思維的建構。深度學習一方面有助于學生對化學知識的理解與內化，另一方面還有助于學生對化學知識的遷移與運用[5]。在構建高階思維后，學生能夠以全新的視角探究問題、分析問題。教師在教學過程中，將化學原理與實驗操作緊密結合，采取科學的教學方法，引導學生從多維度思考問題，通過對化學知識的深入剖析和評價，幫助學生構建嚴密的知識結構，學生能夠在問題解決中實現思維的遞進與深化，促進學生的全面發展。

二、高中化學單元整合教學設計關鍵要素

（一）確定單元學習主題

單元學習主題主要來源于以下幾個方面：一是基于課程標準或教材中的內容來確定學習主題；二是根據學生的化學核心素養發展進階確立，對化學知識點進行整合；三是圍繞某一具體任務展開，通過主題化的任務組織教學內容；四是學習主題的選擇應以學生認知發展的規律為基礎，針對特定思維能力的培養設計單元內容，最終目的是發展學生的批判性思維能力，讓學生可以通過學到的化學知識解決實際問題，進而促進學生化學學科素養的全面提升。確定單元主題時的關鍵步驟包括：首先，深入研讀課程標準和教材，通過對新課標要求進行分析，構建知識之間的內在關系與結構框架；其次，系統分析學情，全面掌握學生的學習情況，合理設計單元的教學重點、難點；最后，結合課程標準、教材內容和學生學習狀況來確定最終的單元學習主題，為后續的單元目標設定、學習任務安排和評價體系的設計奠定堅實基礎。

（二）制定單元學習目標

單元學習目標是整個教學設計的核心內容。教師在對教材內容進行深入開發和重組時，首先要明確通過本單元學習，希望學生在哪些方面取得進步。同時，單元學習目標還要基于新課標的要求，結合教材內容，進一步將單元目標細化為具體的課時學習目標。此外，在制定單元學習目標時，還要堅持“一致性、進階性、主體性、系統性和可評估性”的原則。對于高中化學單元整體教學，確立單元目標的步驟包括以下幾個方面：（1）依據教材內容和新課標要求，明確本單元主要知識點，并分析其中蘊含的化學學科核心素養；（2）結合單元學習主題，系統分析學生能力水平和目前對知識掌握情況，為教學目標設計提供依據；（3）在明確知識類型和素養體現的基礎上，初步確立單元學習目標；（4）設計多元化的教學活動，優化單元目標，并將教學目標進行科學分解，確保每一課時的目標能夠有序銜接，并推動學生逐步實現單元目標。

（三）設計單元學習活動

在明確單元學習目標后，要設計多樣化的教學活動，各個單元學習活動要有著相互關聯、螺旋上升的邏輯關系。根據深度學習的特點，設計單元學習活動時，確保學習活動應圍繞單元學習主題展開，并緊密結合學生的認知發展水平。同時，學習活動還要覆蓋單元學習知識點，做好銜接，體現知識結構的系統性，促進學生對學習內容的全面把握。此外，設計學習活動時還要堅持以學生為本的原則，設計多樣性的學習活動，保證每個學生都能積極參與其中，創造良好的學習環境。例如：設計探究類活動，通過預測、解釋、分析、評價的過程找出解決問題的方法，在討論、質疑、分析和總結等環節中，學生能夠鍛煉其高階思維能力，激發學生的興趣，提高學生科學探究能力，促進深度學習進程。

（四）開展持續性評價

單元學習評價是對學生在整個學習過程中表現的全面評估，是深度學習下單元教學設計的核心組成部分，它貫穿單元學習的始終，從學習開始到單元結束。由于學生在學習過程中不斷“進階”，學生的知識、能力和觀念都在不斷發展和變化，持續性評價能夠幫助我們清晰了解學生在學習過程中達到了什么程度，并識別他們的學習進展。因此，持續性評價不僅起到診斷學生學習情況的作用，還能激勵學生進一步學習，并根據評價結果進行適時的教學調整。在設計單元評價方案時，首先需要明確評價的維度，這些維度應圍繞所選主題的核心素養展開。評價內容應涵蓋核心知識、學科思想方法和關鍵能力等方面，同時要與學科核心素養緊密對接。其次，評價任務和方式應與評價內容保持一致，保證評價體系的整體性，通過這樣的持續性評價，教師可以更加精準地把握學生的學習進展，為教學提供必要的反饋，幫助學生在深度學習的過程中不斷優化自身的學習策略。

三、深度學習視域下高中化學單元整合教學實踐策略

深度學習視域下的高中化學單元教學應注重“教、學、評”三者的有機結合。教師要從單元教學目標與核心主題入手，合理選擇大單元教學方法，確定具體的教學內容，精心設計學習活動，并選擇多元化的教學評價方式實施教學評價。整個過程要求教師根據大單元的教學特點，制定全面且具體的實踐策略。本文以“原子結構 元素周期律”這一單元為例，探討具體的教學實施策略。

（一）設定大單元教學目標和大單元核心主題

確立單元教學目標和核心主題是深度學習視域下高中化學的單元整體教學的首要任務。大單元教學目標應當涵蓋知識理解、技能發展、思維能力提升等多個方面，特別要突出學生科學素養的培養以及解決實際問題的能力。在“原子結構 元素周期律”單元教學實踐中，教師在滲透學科知識的同時，還要加強知識間的聯系，發展學生化學學科核心素養及化學觀念。

本文設定了以下具體的教學目標。（1）了解科學家發現電子、質子和中子的過程，區分元素、核素與同位素的概念，構建原子結構的微觀認知；（2）通過探究元素周期表的編排原則等活動，從原子結構的角度理解元素周期表的規律與結構特征，促進知識的有機整合，并在討論中敢于提出質疑，發散學生思維；（3）通過實驗探究堿金屬和鹵族元素的性質，認識同一主族元素的相似性和遞變性，讓學生在解決實際問題的同時，逐步完善“原子結構-元素性質”的化學知識體系；（4）利用元素周期表和周期律解決生活中的一些實際問題，深化對知識點的理解與掌握，構建系統的化學知識體系，提升對化學學科的興趣，樹立科學思維。

（二）選定大單元教學方法

在大單元教學模式下，利用有效的教學方法并精細設計教學活動是關鍵內容，有助于促進學生的積極主動參與和深度學習。在本文單元教學設計中，主要應用了情境創設法、問題驅動法和實驗探究法。

1.情境創設

情境創設法通過創設與學生生活或學習相關的真實或模擬情境，激發學生的興趣和學習動機，幫助學生更好地理解和掌握抽象的知識。在深度學習視域下的單元教學實踐中，情境創設能夠有效激發學生的學習興趣，幫助學生用所學化學知識解決生活實際問題，進而更好地理解抽象化學概念，促進知識的遷移與應用。在“原子結構 元素周期律”單元教學中，利用情境創設法實施教學主要策略有：①利用多媒體技術演示情境。教師可以借助多媒體技術播放“多電子原子的結構模型及電子運動”的視頻動畫，讓學生觀察NaCl形成過程的動畫，從微觀視角分析元素基本性質，提高學生分析問題的能力。②引入歷史故事情境。教師可以通過講解相關的歷史資料，如門捷列夫預測了尚未發現的11種元素的故事，在科學發展的真實情境中，讓學生深刻感受到科學進步的歷程，進而加深對知識的理解，提高學生的化學學科核心素養。③創設生活情境。教師通過講述與化學知識相關的生活情境，例如：38號元素鍶是人體必需的微量元素，它是骨骼和牙齒的組成成分，與骨骼的正常鈣化密切相關，并與血管的功能和結構也有一定聯系。鍶的代謝過程與鈣相似，通過利用元素周期表的規律，教師能夠解釋學生不太熟悉的一些化學元素的性質，進而提升了學生的知識遷移與應用能力。

2.問題驅動

問題導向教學是一種以問題為切入點的教學方式，教師通過精心設計與教學內容相關的問題，引導學生進行思考、探究和學習。在單元教學實踐中，教學活動應巧妙設計一些問題，鼓勵學生通過自主探討和團結合作的方式來構建化學知識體系。在“原子結構 元素周期律”的單元整合教學中，教師應將問題驅動策略融入整個教學實踐中，精心設計從基礎到進階再到綜合應用的一系列問題鏈。例如：教師可以通過提出問題，“根據你的理解，繪制出你心中的原子結構模型”“質子數、核電荷數和核外電子數之間有何聯系？”以及“元素的分類是由什么因素決定的？”來引導學生思考和探索相關的化學原理。幫助學生逐步理解化學中原子的結構、厘清微粒之間的關系，并掌握粒子符號的含義。接下來，教師可以通過表格展示氫的同位素，包括氕、氘、氚的質子數和中子數，并提出問題：“它們是同一元素嗎？我們該如何表述它們之間的關系？”引導學生分析同位素之間的結構差異，逐步建立同位素的概念。在此過程中，教師通過評估學生的回答，診斷他們在理解和辨析概念方面的認知程度。最后，教師展示高清的元素周期表，提出一系列問題：“周期表有幾個周期？每個周期是否具有相同特征？周期表的各周期有何不同？周期表中有多少個族？”通過對周期表的觀察與原子結構分析，幫助學生理解周期表的編排規律。

3.實驗探究

在深度學習視域下的高中化學單元整合教學中，實驗探究是一種重要的教學手段，有利于提高學生學習熱情，培養學生科學思維，提高學生的創新能力。在“原子結構 元素周期律”單元整合教學中，教師應設計一系列實驗活動，幫助學生通過動手實踐深入理解原子結構的相關概念，提高學生的學習主觀能動性。例如：教師可設計實驗探究活動，設計實驗1：將鈉和鉀分別放置在石棉網上加熱，讓學生仔細觀察實驗現象，并對觀察到的實驗現象進行詳細記錄；實驗2：將鈉和鉀分別投入水中，觀察放入后反應的實驗現象。通過對這兩個實驗現象進行對比分析，學生可以得到以下結論：鉀的電子層數比鈉多，原子半徑大于鈉，原子核對電子的吸引力較弱，因此，失去電子的能力較強。通過這一系列實驗探究活動，讓學生在實驗中直觀觀察并感受到元素化學性質隨周期變化的規律，深化對元素周期律的理解與掌握，在實驗探究的過程中，幫助學生深入分析化學知識，逐步培養學生的邏輯思維和探究能力。

（三）確定大單元教學內容

大單元教學強調將各個分散、零散的知識點串聯起來，使學生能夠從宏觀視角理解和掌握基本化學原理。在規劃“原子結構 元素周期律”大單元教學內容時，教師應立足學情，緊扣教學目標，精心選擇既具有代表性又具挑戰性的知識點。首先，教學中采用探究式學習方法，引導學生了解原子核外電子的排布規律，并從微觀層面解釋元素的主要性質，通過自主探究的過程，引導學生樹立化學思維；其次，圍繞元素周期表的編排原則進行探討，并鼓勵學生利用元素周期表模型解決實際問題，發散學生的思維；最后，通過項目式學習，利用元素周期律解決一系列真實問題等活動，讓學生運用元素周期律解決實際問題，進一步深化對元素結構、性質等知識點的理解，進而形成系統的知識體系，并激發學生對化學學科的學習興趣。

（四）開展大單元教學評價

在深度學習視域下高中化學單元教學實踐中，教學評價是至關重要的環節。教師需要構建一套全面、動態的評價機制，從多個維度對學生進行評價，全面評估學生對化學理論知識、實驗技能、科學思維、創新能力等方面表現。在“原子結構 元素周期律”大單元教學實踐中，首先，教師引入過程性評價，在教學實踐活動中，教師仔細觀察學生在實驗活動中的表現，如實驗觀察能力、數據記錄與分析能力等，綜合評估學生的科學探究能力和實驗操作技能。其次，課堂討論和小組報告，通過學生在小組中的交流，評估學生的邏輯思維與團隊合作能力。與此同時，教師還可以布置形式多樣的作業，以檢測學生對知識的掌握情況及應用能力。最后，教師通過自我評價和同伴互評的方式，促使學生反思自己的學習過程，提高自我調節能力，從而為教師改進教學提供依據。此外，教師還要鼓勵學生積極參與評價過程，促進學生通過自我反思來不斷總結學習經驗，提高自我評估能力，進而實現自我提升；還可以進行同學互評，鼓勵學生之間積極交流與合作，在互評中提高學生的批判性思維。教師通過分析評價結果，可以更全面、準確地把握教學效果，并及時調整教學策略，整體提高高中化學教學質量。

結束語

綜上所述，本文分析了深度學習視域下高中化學單元整合教學的重要意義，并以“原子結構 元素周期律”單元為例，探討了在深度學習視域下的高中化學大單元教學實踐，提出了具體的教學策略，推動了深度學習理念在化學教學中的有效應用。在教學過程中，教師需要明確教學目標，整合相關教學內容，通過創設情境、提出問題、實驗探究和項目式學習等多元化的教學活動，幫助學生建立思維模型，提升學生的分析問題和解決問題的能力。通過將單元知識有機整合，并在教學中融入生活實踐，有助于增強學生對化學學科知識的理解與運用，進而提高學生的核心素養，推動學生全面發展，為高中化學教學實踐奠定堅實基礎。

參考文獻

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