核心素養(yǎng)導向下的單元整體備課

陳建 王鋒

摘要：單元整體備課是培養(yǎng)核心素養(yǎng)的重要途徑，核心素養(yǎng)落地的過程引發(fā)了教研和教學方式的轉(zhuǎn)變，課時教學注重知識的傳授，很容易將學科核心素養(yǎng)不加分析的套用，而單元整體備課是將單元中課時內(nèi)容先分解再重組，將各課時內(nèi)容整合起來進行教學設(shè)計，形成“單元內(nèi)容梳理—單元教學核心素養(yǎng)目標解讀—核心素養(yǎng)階段性達成特點分析—單元素養(yǎng)目標達成策略—課時教學設(shè)計”的教研和教學模式。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；單元整體備課；物質(zhì)構(gòu)成的奧秘；教學設(shè)計

文章編號：1008-0546（2022）02-0011-06中圖分類號：G632.41文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.02.002

*本文系福建省教育科學“十三五”規(guī)劃2020年度課題“初中化學單元作業(yè)的設(shè)計與實踐研究—以‘人教版為例”（FJJ？ KXB20-768）的階段研究成果。

一、問題提出

化學學科核心素養(yǎng)包括“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認知”“科學探究與創(chuàng)新意識”“科學態(tài)度與社會責任”5個維度。核心素養(yǎng)的落地要求我們必須改變我們的教研和教學模式，教材中的單元和課時實際上是整體與部分的關(guān)系，在進行單元整體備課時，要在課時目標達成的基礎(chǔ)上推動單元目標的達成。整體教學規(guī)劃設(shè)計是指教學過程中對某一主題內(nèi)容開展系統(tǒng)研究，從整體上規(guī)劃教學目標、實施過程、教學策略及教學評價[1]。單元整體備課是整體教學規(guī)劃設(shè)計的一種形式。單元整體備課為備課提供新思路、為教學提供新理念、教研活動提供新方式以及為核心素養(yǎng)的落地提供新途徑[2]。教材中的單元是一個相對獨立的教學單位，與課時單元相比，單元整體備課能讓我們用整體的視角來分析教材，挖掘知識背后的素養(yǎng)目標，設(shè)計素養(yǎng)目標達成的策略，設(shè)計具體的教學課時，在提升核心素養(yǎng)時更注重整體性和系統(tǒng)性。

二、基于核心素養(yǎng)導向下單元整體備課的模式構(gòu)建

見圖1。

三、單元整體備課示例

本單元是學生從對化學的宏觀認識轉(zhuǎn)向微觀認識的開端。學生首次從宏觀、微觀以及符號三重表征角度看待問題，使三者有機結(jié)合起來，形成“宏——微——符”三重表征思維；學生能從身邊常見的宏觀現(xiàn)象獲取信息，認識到微粒的存在及微粒具有的性質(zhì)，滲透辯證唯物主義教育，初步建立微粒觀；學生已經(jīng)具備一定的推理能力，可以原子結(jié)構(gòu)的探究史作為情境素材，利用直觀化教學手段，幫助學生建立原子結(jié)構(gòu)模型。

1.單元內(nèi)容梳理

（1）課程標準及實施建議

見表1[3]。

（2）本單元可供選擇的學習情景素材：

①布朗運動；“桂花十里飄香”；原子結(jié)構(gòu)模型；元素周期表的發(fā)展過程。

②單元知識內(nèi)容結(jié)構(gòu)

見圖2。

2.單元教學核心素養(yǎng)目標解讀

（1）目標梳理

見表2。

（2）核心素養(yǎng)目標細化

見表3。

3.核心素養(yǎng)階段性達成特點分析

（1）素養(yǎng)提升起點

通過對第一單元“走進化學世界”和第二單元“我們周圍的空氣”的學習，學生對身邊的化學物質(zhì)和現(xiàn)象有宏觀、感性的認識。第三單元“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”是化學學習的分水嶺，從宏觀世界轉(zhuǎn)向微觀世界。首先，之前的化學課程中給學生帶來了強烈的視覺體驗，學生對化學的學習興趣空前高漲，此時進入微觀世界是很好的時機。其次，學生通過滬科版八年級初中物理“第十一章小粒子與大宇宙”的學習，對分子和原子有一定的了解，其中，“第一節(jié)走進微觀”介紹了組成物質(zhì)的分子和原子，并簡要地介紹了原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；“第二節(jié)看不見的運動”，介紹了分子動理論，通過實驗，總結(jié)出分子之間有空隙、分子是在不斷地做無規(guī)則運動、分子之間存在引力和斥力等理論。因此學生實際上對微觀世界已經(jīng)有一定的了解，可以利用學生已有的經(jīng)驗和知識進行教學，降低學習的難度。

（2）素養(yǎng)提升障礙點

第一單元和第二單元所學的內(nèi)容涉及到較多的實驗并且與生活息息相關(guān)，學生學習興趣濃厚，進入第三單元微觀世界，比較抽象，難度較大，學生很容易喪失學習興趣，進而出現(xiàn)明顯的分化。因此，要注意通過生動有趣的教學設(shè)計以及創(chuàng)設(shè)情境，保持學生的學習熱情。

分子和原子內(nèi)容比較抽象，微觀世界看不見也摸不著，不易理解。針對這一問題，教學中可以通過宏觀現(xiàn)象獲得感性認識，再通過模型、動畫等直觀化教學手段，化抽象為具體，從而上升到理性認識，加深對微觀世界的理解。

原子的結(jié)構(gòu)和原子結(jié)構(gòu)示意圖，可以結(jié)合原子結(jié)構(gòu)的探究史，通過歸納、想象、抽象等方式，建構(gòu)利于化學學習的模型，為今后化學的學習打下基礎(chǔ)。

（3）素養(yǎng)提升的延伸點

①培養(yǎng)“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途”的學科思維

化學是在分子、原子層次上研究物質(zhì)性質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)與變化規(guī)律的學科。初中的化學教學始終圍繞著物質(zhì)的“結(jié)構(gòu)一性質(zhì)一用途”三者之間關(guān)系的學科觀念進行，第二單元在學習氧氣時已經(jīng)有所涉及，本單元的“原子的結(jié)構(gòu)決定了原子的性質(zhì)”進一步滲透該學科思維。在后續(xù)學習中會不斷涉及與強化。

②類比、想象和模型化的學習方法

本單元的學習是五彩繽紛的宏觀世界步入充滿神奇色彩的微觀世界，但微觀世界又是抽象的，通過類比的方法可以將微觀的世界宏觀化，例如，在做100 mL水和100 mL酒精混合的時候，雖然出現(xiàn)了明顯的現(xiàn)象，但學生可能也不太好理解，這時可以讓學生想象將酒精分子放大到黃豆大小，將水分子放到到細沙大小，再用黃豆、細沙之間的空隙進行類比。教學中通過類似的活動，滲透類比、想象和模型化的學習方法。

③逐步形成化學學科基本觀念

本單元通過分子和原子的學習，以宏微結(jié)合的方式，幫助學生形成微粒觀；通過元素的學習，初步形成元素觀。此外還初步涉及到變化觀和實證觀，雖然在這個單元不是重點構(gòu)建的觀念，但為今后的學習做鋪墊。

4.單元素養(yǎng)目標達成策略[4]

（1）創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)興趣

第三單元是學生學習化學的分水嶺，物質(zhì)構(gòu)成的奧秘這個主題的內(nèi)容是抽象、不易理解的，很多學生自信心受到打擊，學習興趣降低，學習過程中逐步掉隊。創(chuàng)設(shè)情境可以從以下兩點入手：

①從化學與生活的結(jié)合點入手。利用學生熟悉的生活中的宏觀現(xiàn)象（走過花圃會聞到花香，為什么？晾曬衣服，為什么衣服上的水不見了？為什么濃鹽酸和濃氨水可以在不接觸的情況下產(chǎn)生白煙？）讓學生了解這些現(xiàn)象的產(chǎn)生與微粒的特性有關(guān)。通過生活實例，如一些保健品所含元素含量、一些藥品的說明書等，讓學生明白化學就在身邊，既可以讓學生體會到學習化學的重要性，又有助于學生利用所學的化學知識解決實際的問題。

②利用認知矛盾來創(chuàng)設(shè)問題情境。在介紹原子的結(jié)構(gòu)時，先讓學生自主閱讀“道爾頓的原子結(jié)構(gòu)模型（認為原子是不可分割的實心球體）”和“在1897年湯姆森發(fā)現(xiàn)電子，進而提出的棗糕模型”的資料，再介紹盧瑟福的α粒子散射實驗，讓學生猜想可能的結(jié)果，與最終實驗結(jié)果進行對比，引發(fā)學生產(chǎn)生認知沖突。通過分析實驗的結(jié)果，促進學生思考、討論、探究。

（2）實驗探究獲取感性認識

化學實驗?zāi)軌蚝芎玫募ぐl(fā)學生學習興趣，在微粒的特性教學時可以進行以下實驗：品紅在冷水和熱水中的擴散實驗、氨的擴散實驗以及針筒實驗（兩針筒分別抽取等量空氣和水，分別擠壓針筒），通過明顯的實驗現(xiàn)象對分子的三個特性有直觀的認識。

實驗探究活動應(yīng)根據(jù)具體的化學知識的特點來進行。例如，“探究分子之間有間隔”“探究分子運動速率的影響因素”等實驗探究時，盡量采用有顏色的物質(zhì)，使現(xiàn)象可視化，引導學生更好的理解微觀世界。通過這些實驗探究，使學習化學知識、形成科學探究的能力與發(fā)展化學學科核心素養(yǎng)有機結(jié)合起來。

（3）抽象問題具體化

①借助信息化技術(shù)化抽象為具體

微粒觀、元素觀和變化觀是初中化學教學的難點。經(jīng)過第一、第二單元的學習之后，學生對化學的學習熱情高漲，但第三單元的知識抽象并且容易混淆，僅僅依靠學生的想象和教師的講解是很難做到的，而信息技術(shù)的運用就能很好的使微觀世界直觀化。例如：利用手持技術(shù)中的氣壓傳感器探究溫度與氣壓的關(guān)系、利用動畫模擬水分解的微觀變化以及原子的結(jié)構(gòu)模型，錄制微課以供其課后學習。

②利用模型類比微觀世界

借助信息技術(shù)認識微觀世界是被動的獲取信息?？梢宰寣W生自己主動模擬，進一步加深對微觀世界的理解。例如：利用不同大小、顏色的紐扣代表不同的原子，讓學生拼裝水電解的微觀模擬圖（反應(yīng)前、反應(yīng)中和反應(yīng)后）。選擇性展示學生拼裝的成果，糾正學生的認知偏差，讓學生在動手體驗過程中建立物質(zhì)的微粒觀。

5.課時教學案例——課時1分子和原子

本案例的教學內(nèi)容是義務(wù)教育教科書《化學九年級上冊》（人教版）第三單元“課題1分子和原子”。學生對分子和原子的認識由生活中的感性認識到理性認識，再由理性認識到實踐，有效地發(fā)展了學生的學科核心素養(yǎng)。

（1）教學目標

能通過宏觀現(xiàn)象，認識微粒的存在以及微粒具有的性質(zhì)，知道分子、原子等微觀粒子是構(gòu)成物質(zhì)的基本微粒，初步建立微粒觀；具有嚴謹求實的科學精神，能利用所學的有關(guān)物質(zhì)的構(gòu)成的知識解釋生活中的一些問題，樹立物質(zhì)是可分的辯證唯物主義觀。能從微觀的視角理解化學變化的本質(zhì)以及認識物質(zhì)的三態(tài)變化。能從微觀的視角對宏觀的現(xiàn)象進行分析，并用符號進行表征，初步形成“宏觀-微觀-符號”的三重表征思維。

（2）教學過程

教學主題活動一：創(chuàng)設(shè)情景，走進化學（表4）

設(shè)計意圖：本課題以微課導入本課題，播放學生熟悉的生活事例，吸引學生的注意力，激發(fā)學生的學習熱情。體會到化學來源于生活，又高于生活，讓學生養(yǎng)成關(guān)注身邊化學，用化學知識去解釋生產(chǎn)生活中的現(xiàn)象和問題。

教學主題活動二：證實微粒的存在，探究微粒的性質(zhì)（表5）

設(shè)計意圖：通過圖片證據(jù)證實分子和原子的真實存在，利用具體的數(shù)據(jù)說明分子的質(zhì)量和體積都很小。通過實驗探究以及對現(xiàn)象的進一步分析，發(fā)揮學生的想象，使學生認識到微粒的存在以及微粒具有的性質(zhì)，知道分子、原子、離子等是構(gòu)成物質(zhì)的微粒，建立微粒觀。

教學主題活動三：認識分子、原子的概念及其關(guān)系（表6）

設(shè)計意圖：分子和原子的定義僅僅依靠學生的想象和教師的講解是很難做到的，通過自己動手模擬和信息技術(shù)能很好的使微觀世界直觀化。通過水通電實驗，經(jīng)歷水→水分子→氫氣分子和氧氣分子，幫助學生自主體會化學變化中分子及原子的特征，從而從微觀視角理解化學變化。

教學主題活動四：從化學走向生活（表7）

設(shè)計意圖：通過前面的學習，學生具備了一定的理論基礎(chǔ)，通過遷移所學的知識，解釋生活中一些常見的現(xiàn)象，培養(yǎng)遷移和解決問題的能力，也檢測本節(jié)課教學目標的達成情況。

教學主題活動五：交流體會，總結(jié)提升

設(shè)計意圖：總結(jié)本節(jié)課的內(nèi)容，形成結(jié)構(gòu)化的板書，在收獲知識的同時獲得情感態(tài)度與價值觀的提升，促進素養(yǎng)的發(fā)展。

（3）單元作業(yè)——課時作業(yè)（略）

（4）案例分析

①創(chuàng)設(shè)真實的生活情境，激發(fā)學生的學習興趣

依托教學內(nèi)容來發(fā)展化學學科核心素養(yǎng)，要讓教學內(nèi)容貼近學生已有的認知水平。本節(jié)課呈現(xiàn)的情境有“人走過花圃會聞到花香、晾曬衣服，一段時間衣服上的水不見了”“1滴水里面分分子個數(shù)以及需要數(shù)多久”和“6000 L的氧氣可以壓入40 L的鋼瓶中”等生活情境，緊密聯(lián)系生活，讓學生了解這些現(xiàn)象的產(chǎn)生是與物質(zhì)的微粒構(gòu)成有關(guān)，引導他們從微觀的視角來認識宏觀的現(xiàn)象，激發(fā)學生深入學習的興趣。

②參與豐富的課堂活動，獲得對微粒的理性認識

達成本節(jié)課的素養(yǎng)目標，最重要是要讓學生對微粒有感性的認識，通過設(shè)置豐富的體驗活動，例如：數(shù)1滴水中的分子個數(shù)、分子運動的實驗、動畫模擬酒精和水的混合實驗、用紐扣拼裝水電解過程等，激發(fā)學生的想象力，使微觀世界直觀化。經(jīng)歷這些體驗活動，獲取感性認識，使學習化學知識、形成科學探究的能力與發(fā)展化學學科核心素養(yǎng)有機結(jié)合起來。

③形成學科思想，感悟化學作用

構(gòu)建微粒觀時，從生活中的宏觀現(xiàn)象獲取感性的認識，充分運用素材資源，開展豐富的活動，通過體驗活動獲得理性認識。運用微粒觀解釋一些生活中的化學問題，例如：“人走過花圃會聞到花香、晾曬衣服，一段時間衣服上的水不見了”“1滴水里面分分子個數(shù)以及需要數(shù)多久”和“6000 L的氧氣可以壓入40 L的鋼瓶中”，在習得化學知識的同時，形成“宏微結(jié)合”的思維方式，從中感悟化學來源于生活又高于生活，感悟化學的重要作用。

參考文獻

[1]王鋒.核心素養(yǎng)的達成需要教學的整體規(guī)劃與設(shè)計[J].基礎(chǔ)教育課程. 2019.5（下）：60-66.

[2]楊曉彥，傅興春.化學學科核心素養(yǎng)背景下的單元教學設(shè)計[J].中學化學2019（9）：12-14.

[3]中華人民共和國教育部.全日制義務(wù)教育化學課程標準（2011年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2012：24.

[4]林志強.義務(wù)教育課程標準（2011年版）案例式解讀初中化學[M].北京：教育科學出版社，2012：116-118.