《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“新課標\"）指出：“化學教學內容的組織，應有利于促進學生從化學學科知識向化學學科核心素養的轉化，而內容的結構化則是實現這種轉化的關鍵。”新課標還明確了內容的結構化主要有三種形式：基于知識關聯的結構化、基于認識思路的結構化和基于核心觀念的結構化。教師應認真研讀新課標提出的教學建議，在組織教學內容時高度重視化學知識的結構化設計，以逐步提升學生的化學知識結構化水平，推動學生發展化學學科核心素養。文章對基于知識關聯的結構化開展高中化學大單元教學的價值進行分析，并結合人教版高中化學選擇性必修1第四章“化學反應與電能”的教學案例，說明教師組織教學活動的具體策略。

一、基于知識結構化的高中化學大單元教學的價值

（一）有利于學生構建知識體系

高中化學知識復雜而零散，與此同時，這些知識之間又存在緊密的聯系。教師可以通過基于知識結構化的大單元教學，引領學生全面思考、總結教學內容，幫助學生理解化學知識的本質，抓住不同知識之間的聯系，從而順利構建完善的知識體系，提升思維能力和自主學習能力[]。

（二）有利于學生思維能力提升

要順利解釋化學現象、揭示化學現象的規律，學生需要擁有通過分析、推理等方法認識研究對象的構成要素、本質特征及其相互關系的能力，以及運用化學模型進行分析、解釋的能力。在基于知識結構化的大單元教學中，教師會將不同課時的化學知識串聯起來，引導學生逐步分析、探究化學現象，討論化學問題。這顯然有利于學生理解化學現象，發現化學現象的規律，也能推動學生獨立思考、理性分析的能力提升。

（三）有利于學生核心素養發展

高中化學的重要教學目標是培養學生的化學學科核心素養。在基于知識結構化的大單元教學中，學生可以結合整個單元的知識分析實驗現象，從而有效發展宏觀辨識與微觀探析素養、證據推理與模型認知素養；與此同時，學生也會在跟教師整體分析化學問題、完成化學實驗的過程中，逐步形成變化觀念與平衡思想、科學探究與創新意識；而課程最后的辯論環節和變式訓練環節，則可以有效培養學生的科學態度與社會責任。由此可見，教師可以利用基于知識結構化的高中化學大單元教學，有效培養學生的化學學科核心素養。

二、知識結構化下高中化學大單元教學的策略

（一）整合教學內容，構建知識結構

在教學前深入分析教學目標、整合教學內容，會讓教師的教學活動更有序，也更有效。在開展知識結構化下的大單元教學時，教師也應帶領學生梳理重難點教學內容，分析單元教學內容之間的聯系，確保學生能夠構建完善的知識結構[2]。

“化學反應與電能”這一章有三個小節，分別是“原電池”“電解池”“金屬的腐蝕與防護”，另外包含“簡單的電鍍實驗”“制作簡單的燃料電池”兩個實驗活動。根據新課標，這部分教學內容的教學目標主要為：1.認識化學能與電能相互轉化的實際意義及其重要應用；2.了解原電池及常見化學電源的工作原理；3.了解電解池的工作原理，認識電解在實現物質轉化和儲存能量中的具體應用；4.了解金屬發生電化學腐蝕的本質，知道金屬腐蝕的危害，了解防止金屬腐蝕的措施。為了引導學生發現化學學科知識之間的邏輯關系，通過實驗掌握重難點知識，教師確定補充“鋅銅原電池探究實驗”“簡易原電池設計”“氯化銅溶液的電解實驗”“鐵釘的吸氧腐蝕實驗”“犧牲陽極法實驗”等實驗教學內容。

在課堂上，教師先利用“鋅銅原電池探究實驗”，引導學生理解“化學反應的過程，既是物質的轉化過程，也是化學能與熱、電等其他形式能量的轉化過程這一知識點，并初步認識“原電池”這一概念，為后續學習奠定理論基礎。在學生逐步了解原電池及常見化學電源的工作原理后，教師帶領學生完成“簡易原電池設計”實驗，培養學生證據推理與模型認知、科學探究與創新意識等核心素養。接下來，教師利用“氯化銅溶液的電解實驗”，引導學生分析電解池的工作原理，由此進一步理解化學能與電能的相互轉化。待學生對電解原理的應用有了基礎的認識后，教師帶領學生完成“簡單的電鍍實驗”，讓學生在實踐中學習如何從多角度動態地分析化學變化，逐步學會從問題和假設出發，依據探究目的設計探究方案，運用化學實驗進行探究。進入“金屬的腐蝕與防護”一節后，教師和學生一起完成“鐵釘的吸氧腐蝕實驗”“犧牲陽極法實驗”，指導學生由此總結金屬腐蝕的本質，鼓勵學生思考防止金屬腐蝕的措施，培養學生的科學態度與社會責任。在學生基本掌握“化學反應與電能”這一章的知識后，教師給學生提供實驗器材，并鼓勵學生合作完成“制作簡單的燃料電池”實驗，在實踐中綜合運用所學知識，發展科學探究與創新意識、科學態度與社會責任等核心素養。

在明確上述教學目標、教學內容、教學步驟后，教師應著手設計有關聯的教學活動，確保不同教學環節之間存在連貫性、進階性，幫助學生逐步掌握知識、發展核心素養。除此之外，教師還應在“原電池”或者“電解池”一節的教學后，帶領學生梳理“化學反應與電能”這一章的重難點教學內容。

（二）優化教學方法，提高教學效率

1.創設教學情境，激發學生學習興趣

大單元教學離不開學科大概念，而學科大概念往往具有較強的抽象性。為了讓學生順利理解學科大概念，教師應該根據實際生活與學科大概念之間的聯系創設教學情境，引導學生結合實際生活經驗展開探索學習，深化對這部分知識的理解[3]。教師還應根據具體教學內容和教學情境布置課程任務，引領學生通過完成具體任務實現學習目標。

2.提出結構化問題，引導學生理解學習內容

教師可以根據學生的學習情況和新課標的具體要求，提出結構化問題，引導學生逐步進行思考、分析，為參與此后的探究活動奠定基礎[4]。

圍繞“化學反應與電能”單元開展教學前，教師分析學生的學習情況，確定學生具有以下知識基礎：第一，對金屬活動性順序、氧化還原反應、離子反應以及化學反應的能量變化等知識有一定了解，知道化學反應中存在能量變化；第二，已經具備一定的實驗操作能力和實驗探究意識，能夠進行簡單的實驗設計和實驗分析；第三，擁有一定的學習能力，可以從容應對復雜的知識，在學習新知識時愿意主動質疑；第四，對“原電池”等概念比較陌生，實際應用化學知識解決問題的能力仍相對較弱，解釋實驗現象的水平也有待提升。

確定學生實際學情后，教師結合實際教學內容設計教學問題。比如帶領學生完成“鋅銅原電池探究實驗”時，教師提出“大家認為鋅銅原電池工作時，電子在導線中的運動是怎樣的呢”“陰離子和陽離子在電解質溶液中的運動方向是怎樣的”等問題。又如帶領學生完成“氯化銅溶液的電解實驗”時，教師提出“你看到了什么實驗現象”“分析這些實驗現象后，你得到什么結論”等問題，引導學生仔細觀察、分析實驗現象，鍛煉根據實驗現象得出結論的能力。還如帶領學生完成“鐵釘的吸氧腐蝕實驗”時，教師提出“你能描述自己看到的實驗現象嗎”“你覺得這些實驗現象產生的原因是什么”等問題，鍛煉學生描述實驗現象的能力和結合所學化學知識分析實驗探究結果的能力。

（三）組織豐富活動，提升思維能力

1.組織辯論活動，推動學生深入思考

教師可以組織辯論活動，引導學生先深入分析實驗現象，再通過思考、辯論形成更準確的結論。這類教學活動不僅可以提升學生的口頭表達能力和邏輯思維能力，而且有助于學生形成系統化、結構化的知識體系[5]。

在學生基本掌握“化學反應與電能”單元的知識后，教師組織辯論活動，引導學生圍繞“可持續發展”“資源開發”“環境保護”等主題展開討論，具體分析化學反應與電能的轉化在人們實際生活中的應用，以及人們對化學反應與電能轉化應用的可取之處和不可取之處，分析法律法規能夠如何引導人們科學開發資源，正確使用化學反應釋放的能量，避免造成更大的環境污染。

2.組織練習活動，推動學生靈活思考

教師可以利用一系列變式題目考查學生的理論知識學習情況，以及學生能否靈活運用所學知識。與此同時，這樣的訓練也能幫助學生復習鞏固所學知識，有利于學生的思維能力發展[6]

在“化學反應與電能”單元的教學中，教師根據教學內容設計了一連串變式題目。比如教師根據“原電池的工作原理”這一知識點設置如下題目。

【變式題目】

以下關于銅鋅原電池工作原理的描述中，不正確的一項為（ ）。

A.負極反應為Zn-2e=Zn2+B.電池總反應為 1Zn+Cu²⁺=Zn²⁺+Cu C.在導線中，電子從銅電極流向鋅電極D.在鹽橋中， K⁺ 移向CuSO4溶液

要解決這個問題，學生需要對原電池的工作原理有一定了解，并且熟悉“鋅銅原電池探究實驗”。閱讀題目后，學生可以根據鋅比銅更活躍這點，確定原電池的負極和正極，并由此確定正極和負極的反應以及電池總反應。而在回憶實驗現象、分析實驗原理后，學生確定：在導線中，電子由負極流向正極；在鹽橋中，CI移向 溶液， K⁺ 移向 CuSO₄ 溶液。通過上述分析，學生得出答案，確定選項C錯誤。這樣的變式訓練題不僅可以使學生抓住復習要點，學會解題方法，而且可以鍛煉學生邏輯推理、深入分析等思維能力。

結語

綜上所述，高中化學教師可以結合實際教學內容和學生學情開展基于知識結構化的大單元教學，利用豐富、有趣的教學活動，引領學生逐步分析、總結知識點，使學生真正理解、掌握化學知識，形成完善的知識體系，并實現知識整合能力、思維能力提升的目標，順其自然地發展學科核心素養。

【參考文獻】

[1」王后斌.開展知識結構化的高中化學大單元教學［J].安徽教育科研，2024（21）：57-60.

[2］楊曉飛.新高考背景下高中化學結構化單元整體教學實施探索［J].高考，2024（3）：3-5.

[3」萬竹婷，莫尊理.新版高中化學教科書知識結構分析：以魯科版《物質性質和轉換》單元為例［J].教育教學論壇，2023（44）：54-57.

[4］張佳妮，張軍.在單元統整中促進高中化學作業結構化：以“原電池”單元作業設計與實施為例[J]四川教育，2023（10）：28-29.

[5」陳莉.高中化學學科核心素養的結構化教學單元設計分析［J].考試周刊，2022（39）：132-135.

[6」張國婷，崔立斌，廖淑芳，等.基于高中化學學科核心素養的結構化教學單元設計研究［J］．產業與科技論壇，2021，20（3）：190-191.