淺談學(xué)科核心素養(yǎng)引領(lǐng)下的高中化學(xué)單元教學(xué)

吳文娟

(巢湖市第二中學(xué) 安徽合肥 238000)

核心素養(yǎng)作為當(dāng)前課程與教學(xué)領(lǐng)域的研究熱點，其研究領(lǐng)域已由宏觀的頂層理論設(shè)計轉(zhuǎn)入中觀的學(xué)科核心素養(yǎng)體系構(gòu)建和微觀的課程實施與評價。核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的教學(xué)，不僅要與已有的教學(xué)體系相結(jié)合，更需要對已有課程進行重組。這就要求教師必須提高教學(xué)設(shè)計的系統(tǒng)站位，即從關(guān)注單一的知識點、課時教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)閱卧w設(shè)計與教學(xué)實施。單元教學(xué)能凸顯出知識的結(jié)構(gòu)化、邏輯化、情境化和功能化，再現(xiàn)學(xué)科知識的發(fā)展，彰顯學(xué)科思想方法，是發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)的重要途徑。

一、單元教學(xué)的內(nèi)涵及意義

(一)單元教學(xué)的內(nèi)涵解讀

《現(xiàn)代漢語詞典》中“單元”這個詞語的定義為“整體中自為一組或自成系統(tǒng)的獨立單位”。可見，單元就是在一個大的主題下相較而言獨立的、自成體系的內(nèi)容整合，具有知識統(tǒng)攝性、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)性和認(rèn)知邏輯性等特點。單元可以由一個小的單位組成，抑或由一組單位組成。要幫助學(xué)生形成良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，教師需要設(shè)計結(jié)構(gòu)化的課程內(nèi)容。所以，單元教學(xué)可以理解為以學(xué)生的認(rèn)知水平為基礎(chǔ)，遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，圍繞具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)主題，將學(xué)習(xí)任務(wù)、學(xué)習(xí)活動和學(xué)習(xí)評價等要素進行整合，能夠體現(xiàn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)品質(zhì)的教學(xué)情境，能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)科知識的系統(tǒng)化構(gòu)建，以及能夠指向?qū)W科核心素養(yǎng)的中觀層面的教學(xué)設(shè)計及教學(xué)實施過程。

(二)單元教學(xué)的實踐意義

1.學(xué)科本質(zhì)教育的需要

隨著我國科學(xué)技術(shù)的突飛猛進，自然科學(xué)得到了迅速的發(fā)展。學(xué)科知識的裂變也帶來了課時教學(xué)的繁雜碎片化，增加了學(xué)生的認(rèn)知和理解負(fù)荷。教學(xué)的重心應(yīng)該是基于事實和知識提煉出概念，并整合概念凝練出學(xué)科觀點，從而用于指導(dǎo)學(xué)科的教學(xué)活動實踐。因而教師需要沖破理論性知識碎片的樊籬，從化學(xué)獨特的學(xué)科視角重新審視學(xué)科內(nèi)容結(jié)構(gòu)和學(xué)科思想方法，精簡并整合關(guān)聯(lián)性強、直達(dá)學(xué)科本質(zhì)的核心結(jié)構(gòu)知識，既讓學(xué)生獲得學(xué)科內(nèi)核知識，又讓學(xué)生領(lǐng)悟?qū)W科研究中顯現(xiàn)的學(xué)科觀點和思想方法，從而實現(xiàn)從停留在學(xué)科表層的現(xiàn)象教學(xué)走向?qū)W科深層的本質(zhì)教育。單元教學(xué)從系統(tǒng)思維的視角建構(gòu)學(xué)科知識體系，突出核心知識主干，指向?qū)W科哲學(xué)觀點的凝練，能有效實現(xiàn)從學(xué)科教學(xué)走向?qū)W科教育。

2.核心素養(yǎng)培育的需要

培養(yǎng)全面的人是國家層面提出的育人總目標(biāo)，即發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。而核心素養(yǎng)培育的主途徑是學(xué)科教育，因此培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科教育的首要任務(wù)。化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生化學(xué)知識儲備、化學(xué)學(xué)習(xí)能力、化學(xué)學(xué)科情感態(tài)度與價值觀的綜合體現(xiàn)，是三維目標(biāo)的發(fā)展和深化，是需要在持續(xù)性的深度學(xué)習(xí)過程中發(fā)展形成的。深度學(xué)習(xí)要求學(xué)生能向?qū)W科專家一樣系統(tǒng)地、高投入地學(xué)習(xí)。因此，基于學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)置于一個相對完整的知識創(chuàng)生、體系建構(gòu)和綜合運用過程中。單元教學(xué)是實施深度學(xué)習(xí)的重要途徑。教師在教學(xué)時應(yīng)摒棄只注重零散知識教授的傳統(tǒng)課堂教學(xué)理念，基于知識體系的層級關(guān)系，系統(tǒng)思考教學(xué)內(nèi)容在促進核心素養(yǎng)達(dá)成中的作用和地位，按照“核心素養(yǎng)—課程標(biāo)準(zhǔn)—單元設(shè)計—課時安排”的思路整體設(shè)計教學(xué)單元，確定單元內(nèi)容，再分解、細(xì)化、落實到課時教學(xué)，從而突破“只見樹木、不見森林”的課時思維障礙，契合化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展要求，逐步形成完整的教學(xué)過程。

二、單元教學(xué)的實施路徑

單元教學(xué)包括選擇單元教學(xué)主題、制訂單元教學(xué)目標(biāo)、開展單元教學(xué)活動以及實施單元教學(xué)評價等相互關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)要素,是對學(xué)科知識進行系統(tǒng)思考后的整體架構(gòu)和教學(xué)實施。下面以“物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律”(化學(xué)必修第一冊)單元教學(xué)為例，具體闡釋學(xué)科核心素養(yǎng)引領(lǐng)下的高中化學(xué)單元教學(xué)。

(一)深度研讀課標(biāo)，建構(gòu)單元教學(xué)主題

課程標(biāo)準(zhǔn)作為指導(dǎo)課程實施的國家政策性文件，為實現(xiàn)基礎(chǔ)教育改革提供了導(dǎo)向?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》(以下簡稱 “新課標(biāo)”)規(guī)定了化學(xué)課程性質(zhì)與基本理念、學(xué)科核心素養(yǎng)與課程目標(biāo)、課程結(jié)構(gòu)、課程內(nèi)容、學(xué)業(yè)質(zhì)量以及實施建議等，是教師建構(gòu)單元教學(xué)主題的重要依據(jù)。教師應(yīng)深度研讀新課標(biāo)的內(nèi)容要求、分析教材內(nèi)容與知識邏輯結(jié)構(gòu)以及可利用的課程資源等，合理規(guī)劃好學(xué)習(xí)單元并提煉單元主題。

新課標(biāo)必修第一冊“物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與化學(xué)反應(yīng)規(guī)律”包括“原子結(jié)構(gòu)與元素周期律”“化學(xué)鍵”“化學(xué)反應(yīng)的限度和快慢”以及“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”等內(nèi)容。理解物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素之間的性質(zhì)關(guān)系是學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)過程中物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化、形成物質(zhì)和能量觀的重要基礎(chǔ)，因此建構(gòu)“物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律”單元主題，探究化學(xué)物質(zhì)的本源，從元素的角度思考化學(xué)反應(yīng)過程，不僅符合學(xué)科內(nèi)在知識邏輯，同時兼顧學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。本單元知識體系如圖1所示。

圖1 “物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律”單元知識體系

(二)認(rèn)真分析學(xué)情，制訂單元教學(xué)目標(biāo)

當(dāng)前單元教學(xué)存在理論研究成果頗豐、實踐推廣效果不佳的傾向，優(yōu)秀案例移植、嫁接出現(xiàn)“水土不服”的情況屢見不鮮。究其原因，是教師未考慮學(xué)生的實際素養(yǎng)水平，從而產(chǎn)生了理論與實踐的斷層。學(xué)校不同抑或是班級不同，學(xué)生的層次也不同，導(dǎo)致學(xué)科認(rèn)知水平、思維方式以及學(xué)習(xí)能力均存在差異，對同一單元主題也存在不同的理解，因而教師需要尊重并及時探知學(xué)生的素養(yǎng)水平現(xiàn)狀，制訂合理的單元教學(xué)目標(biāo)。

制訂“物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律”單元教學(xué)目標(biāo)時，教師可通過問卷調(diào)查或課前預(yù)習(xí)試卷練習(xí)的方式分析學(xué)生的素養(yǎng)水平和認(rèn)知現(xiàn)狀，并結(jié)合新課標(biāo)的學(xué)業(yè)要求制訂如下合理的單元教學(xué)目標(biāo)：

1.通過對元素周期律(表)的發(fā)現(xiàn)史料的學(xué)習(xí)，可以依據(jù)原子、離子、分子以及元素認(rèn)識物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的理念，并嘗試自主設(shè)計元素周期表。

2.通過對元素周期表結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，能夠以第三周期的元素、堿金屬元素以及鹵族元素為例，加深對元素的金屬性和非金屬性的理解，同時發(fā)展證據(jù)推理與模型認(rèn)知的核心素養(yǎng)，能深層次地探討并預(yù)測同周期同主族等元素的性質(zhì)。

3.通過元素、核素以及核外電子排布的學(xué)習(xí)，熟知形成物質(zhì)的微粒相互之間存在不同的作用力，同時利用氯化鈉和氯化氫形成過程的詳細(xì)剖析，認(rèn)清什么是離子鍵共價鍵，完成化學(xué)鍵的概念認(rèn)知。

4.通過對水的三態(tài)變化與水分解過程中的能量變化的比較，能基于變化觀念和平衡思想，利用化學(xué)鍵的斷裂和形成討論化學(xué)反應(yīng)能量變化的本質(zhì)。

5.通過對元素周期表的深度研究，探討元素周期律在發(fā)現(xiàn)新元素、開發(fā)新材料中的作用，并根據(jù)元素在周期表中的位置關(guān)系以及在地殼中的分布，對探礦、尋找催化劑和耐高溫耐腐蝕材料、研制農(nóng)藥等做出科學(xué)指導(dǎo)。

(三)精心設(shè)計情境，開展單元教學(xué)活動

情境認(rèn)知和學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，知識實質(zhì)上就是情境的一部分，知識、思維、情境三者之間相互作用而緊密聯(lián)系在一起，知識需要在一定的情境下、在某些行為活動中去獲取。建構(gòu)主義理論認(rèn)為，個體的學(xué)習(xí)依賴于對情境的自我認(rèn)知建構(gòu)。因此，“情境—問題—活動”是開展單元教學(xué)、促進深度學(xué)習(xí)、提升學(xué)科核心素養(yǎng)的重要途徑。教師應(yīng)提供豐富的情境資源，提出具有思維進階性的問題，指導(dǎo)學(xué)生進行親歷“歷史”的學(xué)習(xí)活動，讓學(xué)生浸潤在系統(tǒng)思考和深度學(xué)習(xí)的場域中發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)。

“物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律”單元教學(xué)中，教師可基于“歷史回顧、情境引入—圖表分析、巧得規(guī)律—精心設(shè)問、實驗探究—歸納總結(jié)、素養(yǎng)提升”的單元設(shè)計思路引導(dǎo)學(xué)生開展學(xué)習(xí)活動。例如“了解周期表的發(fā)現(xiàn)與編排原則”的教學(xué)環(huán)節(jié)中可開展以下情境活動。

教師講述元素周期表的發(fā)展史(拉瓦錫提出化學(xué)元素列表，德貝萊納“三素組”學(xué)說，紐蘭茲“八音律”，門捷列夫研究元素周期律并繪制元素周期表，元素周期表的后期演化)，引導(dǎo)學(xué)生了解科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程。

接著，教師提出問題串：(1)在門捷列夫研究之前的元素周期表排序依據(jù)是什么？(2)隨著原子神秘的面紗被揭開，現(xiàn)如今的元素周期表排列根據(jù)又是什么呢？(3)原子序數(shù)與原子結(jié)構(gòu)具有什么關(guān)系呢？(4)通過對元素周期表的發(fā)現(xiàn)歷程的了解，你有哪些感悟呢？

學(xué)生基于問題開展以下較深層次的活動：(1)認(rèn)真閱讀科學(xué)史料，了解元素周期表的發(fā)現(xiàn)過程，體會科學(xué)探究與創(chuàng)新意識在化學(xué)研究中的作用，培養(yǎng)信息獲取與分析能力。(2)分析討論元素周期表排序依據(jù)的變化，嘗試解釋元素性質(zhì)及其遞變規(guī)律，培養(yǎng)科學(xué)探究、宏觀辨識和微觀探析等學(xué)科核心素養(yǎng)。

(四)科學(xué)設(shè)置量規(guī)，進行單元教學(xué)評價

科學(xué)的單元教學(xué)評價是落實“教—學(xué)—評”一致性、促進單元教學(xué)目標(biāo)達(dá)成的重要環(huán)節(jié)。核心素養(yǎng)理念下的化學(xué)單元教學(xué)，應(yīng)摒棄只關(guān)注知識達(dá)成的片面評價，追求學(xué)生多元發(fā)展的動態(tài)生成性評價。評價原則以學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展為導(dǎo)向，評價方式以過程性評價和結(jié)果性評價并存，過程性評價結(jié)合新課標(biāo)學(xué)業(yè)要求，可涉及學(xué)生的思維品格、學(xué)習(xí)態(tài)度、討論發(fā)言、思想感悟、實踐擔(dān)當(dāng)?shù)戎T多方面，以學(xué)生成長記錄的形式進行評價。

“物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律”單元教學(xué)從科學(xué)史料、自然資源、化學(xué)用品常規(guī)使用以及環(huán)境生態(tài)路線出發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生將化學(xué)知識應(yīng)用在實際生活生產(chǎn)中的能力，其單元教學(xué)過程性評價內(nèi)容如表1所示。

表1 “物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律”單元教學(xué)過程性評價

三、單元教學(xué)展望

單元教學(xué)作為此輪深度課改的伴生物，其外延不斷拓展，內(nèi)涵也在不斷深化。單元教學(xué)的理論研究成果日趨豐富。實現(xiàn)單元教學(xué)的有效落地，仍需要不斷加深對單元教學(xué)內(nèi)涵和功能的認(rèn)識，也需要進一步地實踐研究。