大單元指引下的初中化學(xué)單元整體課教學(xué)

叢婭萍

大單元指引下的初中化學(xué)單元整體課教學(xué)設(shè)計，著眼于學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，兼顧知識、思維和能力等多個層面，旨在幫助學(xué)生形成系統(tǒng)化的知識結(jié)構(gòu)以及認(rèn)識世界解決問題的思維方法。以“你真的知道易拉罐嗎”為例，談?wù)勅绾巫寣W(xué)生在這一主題的指引下，能夠基于物質(zhì)類別認(rèn)識物質(zhì)性質(zhì)及用途。

一、引領(lǐng)性的大單元主題的確立

《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》強(qiáng)調(diào)“要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識物質(zhì)世界的變化和規(guī)律，形成化學(xué)的基本理念”。因此課標(biāo)中“身邊的化學(xué)物質(zhì)”、“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”等一級主題著重培養(yǎng)學(xué)生研究物質(zhì)的一般思路和方法，讓學(xué)生真正地從生活走向化學(xué)，從化學(xué)走向社會。

依據(jù)課標(biāo)的主題組織教學(xué)內(nèi)容，可以提高課程的整體性?！拔镔|(zhì)構(gòu)成的奧秘”這一主題要求學(xué)生通過元素組成對物質(zhì)進(jìn)行分類，根據(jù)物質(zhì)類別認(rèn)識物質(zhì)的微觀構(gòu)成，從微觀粒子的角度出發(fā)研究物質(zhì)的構(gòu)成和性質(zhì)?！吧磉叺幕瘜W(xué)物質(zhì)”以學(xué)生熟悉的物質(zhì)為載體，研究其性質(zhì)及用途，從而形成認(rèn)識物質(zhì)的一般思路和方法。為了達(dá)成“研究物質(zhì)”這一學(xué)科任務(wù)，在課標(biāo)的指引下，綜合“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”和“身邊的化學(xué)物質(zhì)”兩個一級主題，確立了“基于物質(zhì)類別認(rèn)識物質(zhì)性質(zhì)及用途”的大單元教學(xué)教學(xué)任務(wù)，并且以學(xué)生最為熟悉的“易拉罐”為研究主線貫穿始終。

二、素養(yǎng)導(dǎo)向的大單元目標(biāo)的確立

“宏觀辨識與微觀探析”是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)之一，要求學(xué)生能夠從不同層次認(rèn)識物質(zhì)的多樣性，并對物質(zhì)進(jìn)行分類;能從元素和原子、分子水平認(rèn)識物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念。能從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析和解決實(shí)際問題。“基于物質(zhì)類別認(rèn)識物質(zhì)性質(zhì)及用途”這一單元主題，能夠呼應(yīng)這一核心素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生思維能力。

素養(yǎng)導(dǎo)向的單元教學(xué)目標(biāo)通過將大概念具體化、層次化的呈現(xiàn)，為學(xué)生的學(xué)習(xí)過程建構(gòu)起大概念支架式、方向性指引，有利于幫助學(xué)生以連貫的、結(jié)構(gòu)化的方式思考和理解知識，將具體知識的學(xué)習(xí)與思維發(fā)展、能力提升協(xié)調(diào)同步起來。因此，制定本單元教學(xué)目標(biāo)如下：

（1）通過比較氧化鐵與氧化鋁結(jié)構(gòu)的差異，明確鐵銹的破壞性與氧化鋁的保護(hù)性，知道易拉罐用鋁制成的原因，從而理解“性質(zhì)決定用途”的思想。

（2）通過復(fù)習(xí)回顧鎂和鐵的相關(guān)反應(yīng)，歸納出金屬的通性，在演繹鋁的化學(xué)性質(zhì)的過程中，能夠認(rèn)識到從物質(zhì)類別出發(fā)研究物質(zhì)性質(zhì)是一種重要的方法。

（3）借助鎂原子和鋁原子的結(jié)構(gòu)示意圖，理解鎂原子與鋁原子結(jié)構(gòu)相似能夠互相填充間隙，從而決定合金具有“硬度大耐腐蝕”的優(yōu)越性，進(jìn)一步提升“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的思想。

三、挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)的設(shè)計

大單元挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)的設(shè)計要以教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向，基于學(xué)生的認(rèn)知水平，找到合適的切入點(diǎn)，且創(chuàng)設(shè)引導(dǎo)性的問題情境，讓學(xué)生在掌握知識的同時，學(xué)會分析和解決問題。本單元教學(xué)任務(wù)是以“你真的知道易拉罐嗎？”這一大的問題情境為驅(qū)動，展開如下三個具體環(huán)節(jié)的實(shí)施：

環(huán)節(jié)一：為什么易拉罐要用鋁來制成呢？

提及該問題學(xué)生會試圖從結(jié)構(gòu)出發(fā)進(jìn)行思考：鋁原子最外層有三個電子容易失去，且位于金屬活動順序表靠前的位置，因此化學(xué)性質(zhì)較為活潑，與它廣泛的用途相悖。此時學(xué)生產(chǎn)生矛盾，思路被終止。為了幫助學(xué)生真正建立起“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途”的思想，適時追問“為什么未打磨的鋁片放入硫酸銅溶液中無明顯的現(xiàn)象，而打磨后的鋁片表面卻有紅色固體析出呢？”這時學(xué)生會想到正是由于鋁太活潑了，所以能夠在常溫下與氧氣反應(yīng)形成致密的氧化膜，從而起到保護(hù)的作用。繼續(xù)追問“為什么不用鐵做容器盛放藥品呢”，學(xué)生會從鐵銹疏松多孔的結(jié)構(gòu)出發(fā)進(jìn)行思考，能夠?qū)⑺忠约翱諝怄i在內(nèi)部，因此不能起到保護(hù)的作用，明確了“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”。最后再從鋁密度小、質(zhì)地輕等性質(zhì)出發(fā)補(bǔ)充易拉罐選用鋁的其它原因，學(xué)生能夠在此過程中體會性質(zhì)與用途的密切聯(lián)系，從而也達(dá)成了單元目標(biāo)一。

設(shè)計意圖：本環(huán)節(jié)從鋁原子結(jié)構(gòu)出發(fā)分析鋁的化學(xué)性質(zhì)活潑，從而與氧氣反應(yīng)形成致密而堅固的氧化膜，同時通過氧化鋁與鐵銹的結(jié)構(gòu)對比，明確“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”。再結(jié)合鋁的其它物理性質(zhì)，知道易拉罐選用鋁的原因，進(jìn)一步理解“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途”。

環(huán)節(jié)二：易拉罐能盛放任何的液體嗎？

本環(huán)節(jié)驅(qū)動學(xué)生利用鋁的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行思考，雖然學(xué)生在課本中沒有系統(tǒng)地研究過鋁這種物質(zhì)，但由于鋁屬于典型的金屬，因此引導(dǎo)學(xué)生從熟悉的鎂、鐵入手，歸納出金屬的通性，然后根據(jù)金屬的一般化學(xué)性質(zhì)來演繹出鋁的性質(zhì)。并適時補(bǔ)充，鋁既有金屬的共性也有屬于自己的個性，它還能夠與堿發(fā)生反應(yīng)。結(jié)合鋁的化學(xué)性質(zhì)，此時學(xué)生認(rèn)為金屬不能盛放酸、堿以及金屬鹽溶液。“為什么碳酸飲料能用易拉罐盛放呢”，學(xué)生會想到酸性弱濃度低?！盀槭裁瓷钪邪拙撇挥靡桌奘⒎拍亍?，學(xué)生迷惑到：白酒中酒精含量高，不與鋁發(fā)生反應(yīng)，究竟為什么不能呢。向?qū)W生解釋：白酒變質(zhì)酸化后酸性強(qiáng)，易與其發(fā)生反應(yīng)，因此在實(shí)際應(yīng)用時既要考慮能否發(fā)生反應(yīng)又要考慮變質(zhì)后潛在的反應(yīng)，進(jìn)一步體會“用途是由物質(zhì)的性質(zhì)決定的”。

設(shè)計意圖：從鎂、鐵常見金屬的化學(xué)性質(zhì)出發(fā)，歸納總結(jié)出金屬的化學(xué)性質(zhì)，然后根據(jù)金屬的性質(zhì)演繹鋁的化學(xué)性質(zhì)。在分析的過程中，讓學(xué)生體會基于金屬單質(zhì)這一物質(zhì)類別，認(rèn)識其性質(zhì)。

環(huán)節(jié)三：易拉罐除了鋁還有其它成分嗎？

其實(shí)易拉罐主要是鎂和鋁形成的合金，鋁含量較高?！盀槭裁匆桌抟瞥珊辖鸲贿x擇純鋁呢？”這一問題驅(qū)動學(xué)生對比合金與金屬的性質(zhì)差異——合金硬度大、熔點(diǎn)低易鑄造成型、耐腐蝕、光澤好，性質(zhì)決定用途。繼續(xù)追問“為什么選用金屬鎂呢？”這一問題學(xué)生有點(diǎn)摸不著頭腦，引導(dǎo)從原子結(jié)構(gòu)的角度思考之所以選擇鎂是因?yàn)樵咏Y(jié)構(gòu)相似，更易互相填充原子的間隙，原子緊密排列因此硬度大，同時能夠阻止外界物質(zhì)進(jìn)入破壞內(nèi)部結(jié)構(gòu)。由此讓學(xué)生意識到，可以通過改變物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)，來改變物質(zhì)的性質(zhì)，達(dá)成單元目標(biāo)三。

設(shè)計意圖：對于合金的性質(zhì)學(xué)生“只知其一不知其二”，合金的優(yōu)越性與其組成和結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。本環(huán)節(jié)引導(dǎo)學(xué)生從鎂原子、鋁原子的結(jié)構(gòu)出發(fā)，幫助學(xué)生重新從微觀出發(fā)再次形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的思想。