高中化學(xué)大觀念教學(xué)單元目標(biāo)的設(shè)定
——以《鐵金屬材料》單元教學(xué)為例

袁小建（江蘇省天一中學(xué) 214101）

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》明確指出了課程標(biāo)準(zhǔn)修訂的主要內(nèi)容變化：“進(jìn)一步精選了學(xué)科內(nèi)容，重視以學(xué)科大概念為核心，使課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化，以主題為引領(lǐng)，使課程內(nèi)容情境化，促進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成?！币粋€(gè)世紀(jì)之前，陶行知先生就倡導(dǎo)“新教育”。陶行知先生認(rèn)為，所謂“新教育”有三個(gè)基本標(biāo)準(zhǔn)，一是“自新”，即依據(jù)自身實(shí)際，走出教育改革之路；二是 “常新” ，即教育改革要每天做，日日新；三是全新，即新教育無論是形式上還是思想上都要新。在國(guó)家全面推進(jìn)“雙新”改革背景下，探討基于提升學(xué)生核心素養(yǎng)的大觀念教學(xué)，課堂設(shè)計(jì)需在科學(xué)清晰的單元目標(biāo)引領(lǐng)下進(jìn)行?，F(xiàn)以人教版化學(xué)必修一第三章《鐵金屬材料》為例，把本單元放在一個(gè)整體的課程框架中，探討基于大觀念教學(xué)的單元目標(biāo)的設(shè)定。

一、思考基本問題，確立大觀念

大觀念教學(xué)，是以學(xué)科大觀念為主要內(nèi)容，以課堂教學(xué)為主要過程，以發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)為主要目的的教學(xué)。大觀念的“大”是思維深刻、揭示本質(zhì)的意思，大觀念是統(tǒng)領(lǐng)全單元教與學(xué)的核心，對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)旨向起著重要的引領(lǐng)作用，大觀念是站在一定高度下，對(duì)單元內(nèi)容的思考和洞見，具有開放性和拓展性，能把看似孤立的知識(shí)和原理聯(lián)系起來，挖掘蘊(yùn)藏于學(xué)科知識(shí)中的規(guī)律和本質(zhì)，激發(fā)學(xué)生的哲學(xué)思考及情感興趣，讓零散的知識(shí)洋溢生命的活力。大觀念像無形的手指引著教師的教和學(xué)生的學(xué)，讓課堂實(shí)踐牢牢把握培育學(xué)生核心素養(yǎng)這一宗旨，由此可見，確立大觀念是課堂設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在。

以本章節(jié)為例，確立大觀念，首先應(yīng)研讀教材及相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)課程相關(guān)的“基本問題”展開思考。所謂“基本問題”，是指聯(lián)系生活，能夠揭示事物的本質(zhì)，容易發(fā)生遷移的問題。如金屬的使用歷史是怎樣的？背后揭示和體現(xiàn)了什么？金屬研究對(duì)人類未來有什么意義？對(duì)這些“基本問題”的思考，既是確立大觀念的前提，也是確立大觀念的途徑。

經(jīng)過思考和提煉，本單元大觀念可以確立為：“從物質(zhì)結(jié)構(gòu)的視角研究物質(zhì)性質(zhì)，從物質(zhì)的類別和價(jià)態(tài)的視角研究化學(xué)反應(yīng)，探討金屬單質(zhì)及化合物在生活中的運(yùn)用，深刻認(rèn)識(shí)化學(xué)與生活密切相關(guān)?！贝_立了大觀念后，即可站在一定的高度，對(duì)教學(xué)過程展開設(shè)計(jì)，把相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行整合，大觀念是單元設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。

二、關(guān)注遷移運(yùn)用，聚焦新知識(shí)和新能力

在單元目標(biāo)的設(shè)定中，知識(shí)的落實(shí)不容回避，但不能強(qiáng)調(diào)在生產(chǎn)生活中沒有運(yùn)用和發(fā)展價(jià)值的知識(shí)。在大觀念的指引下，聚焦習(xí)得新知識(shí)和新能力，新知識(shí)是指向大觀念的關(guān)鍵學(xué)科事實(shí)，是可遷移、可發(fā)展的知識(shí)，新能力是指能夠解決新問題的能力，即在新情境中的做事能力與思想品格。

以本章節(jié)為例，單元目標(biāo)設(shè)計(jì)需聚焦以下“新知識(shí)”和“新能力”：

1.建立價(jià)類二維圖研究反應(yīng)原理。如Fe2O3、FeO和鹽酸、稀硫酸的反應(yīng)，基于堿性氧化物和酸生成鹽和水的反應(yīng)原理，比較Al2O3和酸堿反應(yīng)的事實(shí)，理解Al2O3為兩性氧化物，進(jìn)而研究相關(guān)反應(yīng)。對(duì)比Fe2O3和HCl、Fe2O3和HI、FeO 和HNO3的反應(yīng)事實(shí)，在物質(zhì)類別的基礎(chǔ)上，從化合價(jià)的視角，關(guān)注三價(jià)鐵和碘離子，硝酸和亞鐵離子的氧化還原反應(yīng)，這些原理可遷移解決本章Fe、Fe2+、Fe3+之間的相互轉(zhuǎn)化，F(xiàn)e和水蒸氣的反應(yīng)、Al和堿溶液的反應(yīng)、Fe(OH)2的變質(zhì)等問題。

2.深化結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系。Fe、Al的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、延展性等物理性質(zhì)與金屬結(jié)構(gòu)特點(diǎn)密切相關(guān)，通過自由移動(dòng)的電子和性質(zhì)特點(diǎn)的關(guān)系，加深對(duì)金屬物理通性的認(rèn)識(shí)。合金材料性質(zhì)的改變也是因?yàn)榻饘俳Y(jié)構(gòu)的改變，如鐵中加入的碳、鉻、鎳原子，鋁中加入銅、鎂、錳等原子，使之具有更優(yōu)異的物理性質(zhì)，可以啟發(fā)學(xué)生思考未來合金材料的性質(zhì)和金屬結(jié)構(gòu)的關(guān)系。金屬化學(xué)性質(zhì)和金屬原子結(jié)構(gòu)息息相關(guān)，金屬活動(dòng)順序表是具體體現(xiàn)，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反應(yīng)結(jié)構(gòu)”的認(rèn)識(shí)，掌握研究金屬性質(zhì)的一般方法。

3.研究人類的金屬使用史。在歷史的長(zhǎng)河中，從金銀鐵銅鋁鈉到現(xiàn)代各種金屬的生產(chǎn)和使用，背后是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶來生產(chǎn)手段和成本的改變。比如鋁，在一百多年前比黃金更貴重，以致拿破侖用鋁碗來顯示自己尊貴地位，但是現(xiàn)在卻走進(jìn)千家萬(wàn)戶，原因是電解法的制取運(yùn)用。再比如，金屬在航天、催化劑、新能源等領(lǐng)域的廣泛運(yùn)用，助力人類創(chuàng)造更加美好的生活，目標(biāo)設(shè)定引領(lǐng)學(xué)生關(guān)注科學(xué)技術(shù)和生活生產(chǎn)，關(guān)注生態(tài)環(huán)境和人類命運(yùn)。

聚焦“新知識(shí)”和“新能力”，是站在一定高度，在大觀念的統(tǒng)領(lǐng)下，把一個(gè)個(gè)知識(shí)點(diǎn)放在學(xué)科體系和生活生產(chǎn)中，立足化學(xué)學(xué)科的核心原理，強(qiáng)調(diào)理解、遷移、運(yùn)用，讓鮮活的“新知識(shí)”成為學(xué)生健康成長(zhǎng)的養(yǎng)分，提升學(xué)生解決問題的“新能力”，發(fā)展核心素養(yǎng)。

三、圍繞大觀念，設(shè)計(jì)探究活動(dòng)

核心素養(yǎng)的本質(zhì)是創(chuàng)造性思維能力和復(fù)雜交往能力，單元目標(biāo)設(shè)計(jì)中需圍繞大觀念設(shè)計(jì)有挑戰(zhàn)性的探究活動(dòng)，唯有這樣，才能使學(xué)生主動(dòng)投入，積極思考，在實(shí)驗(yàn)探究、現(xiàn)象分析、證據(jù)推理、創(chuàng)新思考的過程中，進(jìn)入“深度學(xué)習(xí)”的狀態(tài)，“深度學(xué)習(xí)”是落實(shí)核心素養(yǎng)的重要途徑。

以本章節(jié)為例，可設(shè)置一定情境下的探究活動(dòng)：

1.探究電路板刻蝕液。電路板在日常生活中用途廣泛，學(xué)校幾公里外有大型電子元器件生產(chǎn)企業(yè)健鼎公司，可先介紹企業(yè)相關(guān)情況，激起學(xué)生的研究興趣，然后提出印刷電路板刻蝕液成分研究及回收利用的課題。具體探究過程由學(xué)生畫流程圖，合作小組討論修改，小組代表上臺(tái)展示，組外同學(xué)評(píng)價(jià)完善，最后形成科學(xué)方案。這一探究過程中，學(xué)生充分利用了化學(xué)反應(yīng)，運(yùn)用過濾、檢驗(yàn)等基本操作，展開基于真實(shí)情境的邏輯分析和證據(jù)推理，在思考回收、污染等問題時(shí)，能夠深刻理解經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)的關(guān)系。

2.檢驗(yàn)食品中鐵元素。食用菠菜可以補(bǔ)鐵是常識(shí)，如何證明菠菜中含有鐵元素呢？這個(gè)情境和生活息息相關(guān)，很容易吸引學(xué)生的注意力。具體探究過程可帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，在真實(shí)的實(shí)驗(yàn)過程中開展研究，學(xué)生在新情境中從多個(gè)角度思考問題，不僅能夠提升運(yùn)用化學(xué)知識(shí)的能力，還能讓學(xué)生從中感悟處理復(fù)雜問題的思路。建立探究實(shí)驗(yàn)認(rèn)知模型，促進(jìn)學(xué)生低級(jí)思維能力向高級(jí)思維能力轉(zhuǎn)化，讓學(xué)生切實(shí)理解“化學(xué)就在身邊”的內(nèi)涵，領(lǐng)會(huì)化學(xué)在生產(chǎn)生活中的作用，化學(xué)知識(shí)變得有趣有用，學(xué)生在完成探究任務(wù)的過程中落實(shí)核心素養(yǎng)的培育。

在化學(xué)課堂培育學(xué)科核心素養(yǎng)是很多教育工作者正在思考和實(shí)踐的工作，“讓學(xué)生親歷學(xué)科知識(shí)誕生和應(yīng)用過程，像學(xué)科專家那樣去思考，走出徑直掌握‘間接經(jīng)驗(yàn)’的誤區(qū)，是發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵”?；诖笥^念教學(xué)單元目標(biāo)的設(shè)定，能夠統(tǒng)領(lǐng)課堂設(shè)計(jì)，讓課堂實(shí)踐始終圍繞培育核心素養(yǎng)的目標(biāo)進(jìn)行，在當(dāng)下的教學(xué)實(shí)踐中具有重要意義。