高中化學大單元學歷案設計與實施

中圖分類號：G63 文獻標識碼：A 文章編號：0450-9889（2025）11-0100-05

《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標準》）指出：單元復習應依據內容要求，圍繞化學核心概念和觀念的結構化來進行；將核心概念與情境、活動和問題解決融為一體；強調知識結構化對學生學科核心素養發展的重要性。單元教學是以相關性知識為聯系，重構課程內容而進行教學的方法，它有利于幫助學生形成系統化的知識結構、化學思維以及看待事物的化學視角，實現由“掌握知識”向“提升能力”轉變[2]。為契合新一輪課程改革的需求，教師應當圍繞學科核心素養的目標和要求，聚焦學生自主學習能力培養，開發大單元學歷案作為傳統教案的補充，實施個性化教學，從而推動課堂教學質量顯著提高。本研究以人教版普通高中化學教科書必修第一冊第一章“物質及其變化\"教學作為實例，探討高中化學課程中大單元學歷案的設計策略與實踐路徑。

一、單元學歷案的內涵及意義

崔允教授指出，單元教學是立足學科核心素養，將目標、任務、情境與內容整合所形成的教學單位，圍繞核心概念，以大任務、大情境為驅動展開的教學和學習活動[3]。學歷案是關注學生學習過程和經歷的教學方案，教師選取某個具體主題，從學生的視角入手，預測學生期望“學到什么”，并由此設計出“學生怎么學”的步驟[4。在學習過程中，學生依據學歷案中規劃的學習流程，能夠自發參與到學習之中，這一過程極大地點燃了學生的學習欲望。同時，將學科核心素養與學歷案整合并運用于教學實踐，不僅顯著增強了學生在課堂上的活躍程度，還發展了學生的學科核心素養。大單元學歷案以單元為設計單位，秉持素養導向、課程視角與學生立場，以學為中心，在進行主題設計之前，教師通過分析學情、《課程標準》及教材，找出學生在學習過程中可能存在的問題，以問題為主線，推動教學設計和教學活動的合理開展，循序漸進地培養學生解決問題的能力[5。作為一種核心素養理念下提出的學習文本，大單元學歷案既是實現高中化學深度學習的載體，又是實現化學學科單元教學落地的路徑。

二、高中化學大單元學歷案的設計路徑

（一）設計原則

一是以學科核心素養為導向。初中化學側重于培養學生的形象思維，而高中化學更注重訓練學生的抽象思維和邏輯推理能力。教師在設計高中化學大單元學歷案時，可以以學生的學習基礎、興趣偏好及能力差異為起點，確保教學活動能緊密貼合學生的實際需求。借助項自式活動、小組合作查閱資料、撰寫調研日志及討論式學習等多元化渠道，學生親自探索并挖掘知識，實現教與學的深度互動，讓學生成為課堂的主角，促進學生從化學知識的淺層次累積邁向化學學科核心素養的深度發展。二是兼顧挑戰性與層次性。在設計化學大單元學歷案時，要以學生認知水平為基礎，確保任務既具有挑戰性，又凸顯層次性。結合《課程標準》與教材，構思問題，激發學生思維，逐步構建化學知識體系，促進深度學習。三是凸顯情境化。圍繞單元主題規劃內容，利用社會、環境問題設計學習情境，將化學學習與解決生活實際問題緊密結合，營造貼近生活的學習氛圍，讓學生在探索、解決問題中感受化學的魅力。

（二）設計方法

1.梳理單元結構，提煉核心問題

化學學歷案的設計以單元為基礎。教師通過瀏覽章節標題，建立知識框架，明確核心概念，梳理知識間的邏輯關系，思考期望學生學習后能掌握的關鍵知識，從而提煉核心問題。

“物質及其變化”單元起于物質的分類，進而從電離的視角深入理解物質的微粒行為，最終提升至從電子層面剖析氧化還原反應的本質。在初中階段的學習中， CuO 與 H₂ 的反應常被用以闡釋實驗操作及氧化還原中氧的得失問題。銅在日常生活中的廣泛應用與多樣形態，為化學學習提供了豐富的教學素材。為精準把握學習焦點，筆者提煉出核心問題：如何由銅礦石提煉純銅？進而設計出學歷案的導學部分（如圖1所示）。

2.確定單元學歷案目標

制訂單元學歷案目標需要教師全面思考單元學習過程。教師先深入研讀《課程標準》，明確學業要求；接著了解學生的學習基礎及困惑。要確保所定目標具體且具有可操作性，以便在教學過程中能精準實施并有效評估是否達成目標。

從教材內容來看，物質的變化是貫穿“物質及其變化”單元的主線，教材中多個欄目涉及方法導引和思考討論，聚焦反應本質的探索。從學生認知層面分析，學生認知物質能否反應以及如何反應存在一定難度，缺乏對物質的分析歸納能力。基于上述分析，筆者制訂“物質及其變化”的學歷案目標如圖2所示。

【學習目標】

1.掌握物質分類的基本方法和依據，學會科學地對物質進行分類；準確描述酸、堿、鹽氧化物等物質的特性及其相互間的化學反應，并熟練運用化學符號進行表征。2.認識離子反應及其發生的條件，掌握離子方程式的書寫步驟，能準確書寫各類離子方程式，熟悉常見離子的檢驗方法。3.從化合價變化和電子轉移的角度深入認識氧化還原反應，判斷反應中的氧化劑和還原劑，理解氧化還原反應與四大基本反應類型之間的內在聯系，通過氧化還原反應實現不同價態同種元素的物質之間的相互轉化。

圖2“物質及其變化”單元學歷案目標部分

3.設計串聯任務鏈

在單元學歷案中設計任務鏈能幫助學生系統掌握知識、提升能力。明確教學目標和核心問題后，教師可以將中心任務分解為若干個子任務，依據子任務的具體內容，設計系列啟發性問題。同時，結合學生的興趣和特點，組織多樣化的活動，涵蓋小組討論、實驗操作等多種形式，提高學生的參與度，力求達成教學目標。

“物質及其變化”整個單元圍繞由銅礦石提煉銅這一大任務展開，將本單元所有知識點串聯起來，形成完整的知識體系，通過多種學習途徑，學生得以全面剖析酸堿鹽的共性、離子反應的內在邏輯及氧化還原反應中元素化合價的變化規律。

具體學習任務如下頁圖3所示。

4.單元反思，提升育人價值

學后反思是完成單元學習后對自身學習情況的回顧，是提升學習效果的深層次學習。教師通過觀察學生課堂表現及教學互動情況，收集學生反饋及教師自身感受，評價教學過程中教學目標的達成度、教學方法的適用性、教學過程的流暢性等。完成單元學習后，學生整合零散的知識點，教師設計系列問題支架引導學生針對學習中的難點進行自我提問和深入分析，回顧本單元的核心內容，提升學生的自我診斷與反思能力。“物質及其變化”單元反思內容如圖4所示。

三、高中化學大單元學歷案的實施案例

“物質及其變化”作為高中化學課程的開篇章節，核心內容涵蓋物質的分類及轉化、離子反應及氧化還原反應。其中，離子反應與氧化還原反應對增強學生理解化學原理至關重要。鑒于此，筆者以“物質及其變化”單元為例，闡述大單元學歷案教學的實施過程。

（一）教學內容

在初中階段，學生已從得失氧的角度接觸過氧化還原，但理解較為片面。筆者將本單元分成三部分任務內容：第一部分從常見的含銅物質入手，引出膠體的概念、樹狀分類法和交叉分類法，并借助價類二維圖，幫助學生深化對物質及其轉化路徑的認知，最終歸納出單質至鹽的轉化規律；第二部分通過實驗事實，對比硫酸銅固體不導電而硫酸銅溶液導電的現象，引出電解質與電離的概念，并運用符號表征深化對電離過程的理解，同時結合史料介紹，探討離子反應發生的條件、書寫步驟及在實際生活中的應用；第三部分通過分析古文中關于銅制備的記載，深化氧化還原反應的概念。單元學習內容如表1所示。

（二）教學片段

筆者結合學情策劃了一項富有挑戰性的學習任務—“銅礦石至純銅的奇妙之旅”，這一任務成為貫穿整個學習單元的主線索。為達成這一目標，學生將依次接受三大子任務的挑戰：首先，需要準確地對含銅物質進行分類；其次，深入學習含銅物質的性質；最后，總結銅的制備工藝。在教學設計上，大單元學歷案更重視學生的學習體驗與歷程，通過一系列匠心獨運的教學環節，循序漸進地引導學生步入化學的殿堂，將原本散落的知識點巧妙地編織成一張緊密相連的知識網絡。

學習任務一：銅之類別師：結合所學，列舉與銅有關的物質。

生： Cu （紫紅色或暗紅色） CuSO₄ （白色） ，Cu₂O （磚紅色）、 CuO （黑色）、 CuSO₄?5H₂O （藍色）、Cu（OH）₂（ （藍色）、 CuCl₂ （棕黃色）、 Cu₂（OH）₂CO₃ （藍綠色）。

師：銅在生活中還可以制成有色玻璃。從物質的組成說明玻璃的類別和性質。

生：玻璃屬于混合物，屬于膠體。溶液和膠體的本質區別是粒子直徑大小。可以用丁達爾效應區分溶液和膠體。

師：銅的化合物種類繁多，請畫出銅元素價類轉化二維圖。

學生活動：畫出銅元素價類轉化二維圖（如圖5所示）。

師：用箭頭和方程式表示上述含銅物質之間的轉化。

生： Cu?CuO?Cu（OH）₂?CuSO₄， 即 Cu 轉化為 CuO ，再轉化為 Cu（OH）₂ ，再轉化為 CuSO₄ 。

師生活動：依據 Cu 到 CuSO₄ 的轉化關系，總結出從單質到鹽的轉化流程（如圖6所示）。

課后活動：工業制取某一物質，要考慮哪些因素？

設計意圖：基于教材內容，精心構思問題，引領學生學習，使學生能科學地對物質進行分類，并深入理解物質變化的內在規律。教學不僅源于課本，還要超越課本，強調化學與生活的緊密聯系，讓學生認識到化學知識在日常生活中的應用價值。

學習任務二：銅之性質師：銅線導電，其他含銅物質是否可以導電？

學生活動：開展實驗。在三個潔凈燒杯中分別加入硫酸銅固體、硫酸銅溶液、蒸餾水，將石墨電極依次放入，分別接通電源，觀察并記錄現象。

師：將硫酸銅固體加熱至熔化，也能導電，為什么？

生：電解質在水溶液或熔化時能導電，因為有能自由移動的帶電粒子。

師：寫出 HCl，H₂SO₄，NaOH，Ca（OH）₂，NaCl， KNO₃ 在水溶液中的電離方程式。

學生活動：結合電離方程式，概括酸堿鹽的本質。

教師活動：展示史料。據傳，三國時，諸葛亮南征捕孟獲至云南西洱河，遇四毒泉之一啞泉。酷暑中，人馬飲后中毒失聲。幸得智者指引飲安樂泉，吐濁涎復言。研究顯示，啞泉含硫酸銅（膽礬）水溶液，安樂泉為氫氧化鈣堿性水。兩泉混合，銅鹽與堿反應生成沉淀，遂解毒[6]。

師：寫出上述解毒的反應方程式，并用離子方程式表示。

生： CuSO₄+Ca（OH）₂=CaSO₄↓+Cu（OH）₂↓ ；Cu²⁺+SO₄^2-+Ca²⁺+2OH^-=CaSO₄↓+Cu（OH）₂↓ 。

師：總結離子方程式的書寫步驟，歸納復分解反應發生的條件。

生：離子方程式的書寫包括寫、拆、刪、查等四步；生成沉淀、放出氣體或生成水，具備條件之一，反應就能發生。

課后活動：查閱資料找出離子反應在生活生產中應用的例子。

設計意圖：借助實驗、史料及教材，從宏觀角度、微觀視角、化學符號三個維度全面闡述離子反應。從化學視角出發，熟練運用化學方程式、離子方程式以及氧化還原理論等核心工具，借助符號表征和流程化的圖示手段，將微觀粒子的行為模型化。從機械的記憶復述，進階到基于真實生活情境的學習體驗，學生從被動接受知識轉變為主動參與和探索，從而培養學生證據推理與模型認知等化學學科核心素養。

學習任務三：銅之制備

師：古文曾記載，黃帝采首山銅、鑄鼎于荊山下。寫出煉銅反應方程式。

生： ①Cu₂ （OH） ${ } _ { 2 } C ＼mathrm { O } _ { 3 } ＼xlongequal { ＼Delta } { 2 } ＼mathrm { C u O } + ＼mathrm { C O } _ { 2 } + ＼mathrm { H } _ { 2 } ＼mathrm { O }$ ：（2）CO+CuO=Cu+CO₂₀ （204號

師：判斷上述兩個反應的類型，并標出元素化合價。

生：反應 ① 為分解反應，反應 ② 不屬于四大基本反應類型。反應 ① 中元素化合價沒有變化，反應 ② 中Cu元素化合價降低 A 元素化合價升高。

學生活動：繪制四大基本反應類型和氧化還原反應的關系圖。

師：閱讀課本，分別以 Na 與 Cl₂，H₂ 與 Cl₂ 反應為例，從微觀角度分析化合價變化的原因。

生：Na 最外層有1個電子，Cl最外層有7個電子。反應時 Na 失去電子，化合價從0升高到 +1 被氧化；Cl得到電子，化合價從0降低到-1，被還原。

教師活動：指出反應 $＼mathrm { C O + C u O } ＼xlongequal { ＼Delta } ＼mathrm { C u + C O _ { 2 } }$ 中四種物質在氧化還原反應中的角色。

生：氧化劑CuO被還原，生成還原產物Cu；還原劑CO被氧化，生成氧化產物 CO₂"。

課后活動：查閱汽車尾氣轉化相關資料，寫出反應方程式，分析氧化劑和還原劑，列舉生產和生活中其他氧化還原具體案例，體會氧化還原反應的價值。

設計意圖：以氧化還原反應概念的發展過程為線索，揭示反應分類的意義，歸納氧化還原相關概念，逐步揭示氧化還原反應的本質；設計評價性課后活動，發揮氧化還原反應的育人價值，引導學生關注社會，培養學生分析問題、解決問題的能力，提升學生的學科能力。

總之，本研究深入探討了高中化學大單元學歷案的設計方法和實施途徑。以“物質及其變化”單元為實踐案例，圍繞“如何由銅礦石提煉純凈銅”這一大任務，分解出對含銅物質進行分類、學習含銅物質的性質、總結銅的制備方法等三大子任務。通過整合核心知識，培養學生的類別觀、微粒觀及價態觀，使他們能夠全面洞察物質的本質及其相互轉化的多樣性，將理論知識靈活運用于解決現實生活中的問題。這種學歷案設計充分體現了以學生為中心的教育理念，推動了深度學習的發生，有效提高了高中化學教學質量，滿足了教學相長的實際需求，最終達成了學科育人目標。

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.

[2]武杰.基于大概念的高中化學單元教學設計[D].呼和浩特：內蒙古師范大學，2023

[3]崔允.學科核心素養呼喚大單元教學設計[J].上海教育科研，2019（04）：1.

[4胡青.素養導向的高中化學學歷案設計與實施研究[D].黃岡：黃岡師范學院，2021

[5]謝真.單元學歷案在高中歷史教學中的設計與運用研究[D].鄭州：河南大學，2023.

[6]崔淼.手持技術實驗培養和評價高中學生化學核心素養教學模式建構與應用研究[D].呼和浩特：內蒙古師范大學，2024.

注：本文系玉林市教育科學“十四五”規劃2024年度立項課題“核心素養導向下的高中化學大單元學歷案實踐研究”（2024B241）的研究成果。

（責編 劉小璦）