基于深度學(xué)習(xí)的高中化學(xué)大單元教學(xué)

許永琴

【摘? 要】文章以提升學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)深度、厚度、精度為目的，推動(dòng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)發(fā)展為導(dǎo)向，探討了在高中化學(xué)教學(xué)中基于深度學(xué)習(xí)指向的大單元教學(xué)實(shí)踐路徑，共包含教學(xué)大單元的規(guī)劃、教學(xué)大目標(biāo)的設(shè)定以及學(xué)習(xí)大任務(wù)的設(shè)計(jì)方面內(nèi)容。并在此基礎(chǔ)上，結(jié)合人教版高中化學(xué)教材內(nèi)容展開了案例分析。旨在通過對(duì)高中化學(xué)大單元教學(xué)設(shè)計(jì)思路的有效開發(fā)與實(shí)踐運(yùn)用，達(dá)到切實(shí)促進(jìn)高中化學(xué)教學(xué)改革創(chuàng)新，助力立德樹人根本教育任務(wù)落地的目的。

【關(guān)鍵詞】深度學(xué)習(xí)；高中化學(xué)教學(xué)；大單元教學(xué)

深度學(xué)習(xí)是一種區(qū)別于“淺層學(xué)習(xí)”“表面學(xué)習(xí)”所提出的新概念，是在理解記憶的基礎(chǔ)上通過批判質(zhì)疑等思維方式上升到高認(rèn)知水平層面的學(xué)習(xí)活動(dòng)。在培養(yǎng)提升學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)逐漸成為教育教學(xué)總目標(biāo)的今天，深度學(xué)習(xí)便被作為落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)培育目標(biāo)的主要路徑而深受教學(xué)工作者的關(guān)注重視。而深度學(xué)習(xí)所強(qiáng)調(diào)的理解內(nèi)化之“深”、遷移運(yùn)用之“深”、信息關(guān)聯(lián)之“深”均是需要通過對(duì)知識(shí)內(nèi)容的整合完善來實(shí)現(xiàn)的。因此，在現(xiàn)如今的高中化學(xué)教學(xué)中，基于深度學(xué)習(xí)展開大單元教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐是最為行之有效的教學(xué)路徑。

一、合理規(guī)劃教學(xué)大單元，確定大單元主題

單元是大單元教學(xué)的基本教學(xué)單位。因此，在基于深度學(xué)習(xí)的高中化學(xué)大單元教學(xué)中，教師就要以規(guī)劃、重構(gòu)教學(xué)大單元為出發(fā)點(diǎn)展開有條不紊的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐，以來更好地突出高中化學(xué)教學(xué)的整體性與系統(tǒng)性，為學(xué)生深度學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)提供優(yōu)良教學(xué)支架。以人教版高中化學(xué)必修第一冊(cè)第三章“鐵、金屬材料”一章為例。在本章中，主要包含了“鐵及其化合物”“金屬材料”兩個(gè)課時(shí)內(nèi)容與“鐵及其化合物的性質(zhì)”一個(gè)重要化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)?！拌F”是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用最為廣泛的常見金屬，以“鐵”為代表的金屬材料在推動(dòng)生產(chǎn)發(fā)展、改善人類生活、促進(jìn)文明社會(huì)建設(shè)上發(fā)揮了巨大作用。由此，在圍繞“鐵、金屬材料”一章展開基于深度學(xué)習(xí)的高中化學(xué)大單元教學(xué)實(shí)踐中，高中化學(xué)教師便可以金屬單質(zhì)“鐵”為教學(xué)主線將本章的理論教學(xué)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容串聯(lián)起來，設(shè)定“千變?nèi)f化的鐵”大單元教學(xué)主題，促成學(xué)生完善化學(xué)知識(shí)體系的建構(gòu)。第一，在“鐵及其化合物”一課中，從學(xué)生的實(shí)際生活入手，為學(xué)生呈現(xiàn)生活中應(yīng)用廣泛的鐵制品，拉近學(xué)生生活與化學(xué)學(xué)科的距離。隨后，以鐵的冶煉、鐵的生銹與腐蝕為切入點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)展開對(duì)鐵及其化合物的探究，讓學(xué)生以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)、開發(fā)化學(xué)學(xué)科本質(zhì)的主要方式學(xué)會(huì)從物質(zhì)類別（圖1）與元素價(jià)態(tài)兩個(gè)視角上認(rèn)識(shí)物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。

第二，在“金屬材料”一課中，則可由鐵合金引申出碳素鋼與合金鋼、鋁與鋁合金、新型合金等金屬材料內(nèi)容。并結(jié)合生活實(shí)例向?qū)W生滲透與介紹各種金屬材料在航天航空、生物工程、電子工業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域上的廣泛應(yīng)用，讓學(xué)生由此感知與領(lǐng)會(huì)到化學(xué)在促進(jìn)社會(huì)發(fā)展中所起到的重要作用，全面把握到科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)之間的相互關(guān)系。

第三，在“鐵及其化合物的性質(zhì)”化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，則可在學(xué)生通過理論學(xué)習(xí)初步認(rèn)識(shí)鐵及其化合物重要化學(xué)性質(zhì)的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生以小組合作的方式展開化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究，促使學(xué)生通過自主提出化學(xué)實(shí)驗(yàn)猜想、合作設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、主動(dòng)展開化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究得到思維能力的發(fā)散與科學(xué)探究能力的多元鍛煉，進(jìn)而掌握學(xué)習(xí)金屬及其化合物的一般方法，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。

二、科學(xué)設(shè)定單元大目標(biāo)，增強(qiáng)素養(yǎng)指向性

教學(xué)目標(biāo)是師生開展教學(xué)活動(dòng)的重要風(fēng)向標(biāo)，對(duì)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)有舉足輕重的影響。因此，在合理規(guī)劃教學(xué)大單元，科學(xué)設(shè)定單元教學(xué)主題之后，高中化學(xué)教師就要緊密結(jié)合化學(xué)核心素養(yǎng)設(shè)定單元整體目標(biāo)，以此來讓學(xué)生在目標(biāo)的有效引導(dǎo)下更好地實(shí)現(xiàn)從淺層學(xué)習(xí)到深度學(xué)習(xí)的過渡。例如，在圍繞人教版高中化學(xué)必修第二冊(cè)教材第八章“化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展”一章展開指向?qū)W生深度學(xué)習(xí)的大單元教學(xué)實(shí)踐時(shí)，教師便可在細(xì)致研讀分析《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》相關(guān)課程建議后，以增強(qiáng)學(xué)生“綠色化學(xué)”觀念為核心教學(xué)導(dǎo)向，為學(xué)生設(shè)定如下指向?qū)W生化學(xué)核心素養(yǎng)發(fā)展，驅(qū)動(dòng)學(xué)生深度化學(xué)學(xué)習(xí)發(fā)生的單元整體學(xué)習(xí)目標(biāo)與單元課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)（見表1）。“化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展”是高中化學(xué)教學(xué)中“綠色化學(xué)”思想的集中體現(xiàn)，于學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的提升、化學(xué)學(xué)科育人價(jià)值的開發(fā)彰顯起重要推動(dòng)作用。因此，為更好保障學(xué)生“綠色化學(xué)”觀念的良好形成與正確樹立，高中化學(xué)教師就要在緊密圍繞核心素養(yǎng)設(shè)定單元整體教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，針對(duì)高中生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)與認(rèn)知水平為學(xué)生設(shè)置可操作性更強(qiáng)的單元課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)，以此來讓學(xué)生在科學(xué)合理教學(xué)目標(biāo)的引導(dǎo)下更加深刻地感知到化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展、與現(xiàn)實(shí)生活實(shí)際之間的必然聯(lián)系，進(jìn)而更為積極主動(dòng)地展開化學(xué)探究，實(shí)現(xiàn)深度化學(xué)學(xué)習(xí)。

三、精準(zhǔn)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)大任務(wù)，提升學(xué)習(xí)主動(dòng)性

無論是深度學(xué)習(xí)還是大單元教學(xué)，都集中強(qiáng)調(diào)了對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)主體性、自主性的突出。因此，在核心素養(yǎng)視域下的高中化學(xué)單元整體教學(xué)中，教師就要堅(jiān)持“以人為本”的原則理念，通過創(chuàng)設(shè)真實(shí)單元主題教學(xué)情境、設(shè)置有效單元學(xué)習(xí)任務(wù)的方式提升學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的參與度和積極性，讓學(xué)生在情境與任務(wù)的雙重驅(qū)動(dòng)下，以獨(dú)立自主或小組合作等多種方法形式展開對(duì)化學(xué)知識(shí)內(nèi)容的深度探究，從而在有效鍛煉學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)能力與思維能力的同時(shí)，確保學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)能夠在深度學(xué)習(xí)、有意義學(xué)習(xí)的助推下實(shí)現(xiàn)有機(jī)、全面的綜合發(fā)展。例如，在圍繞人教版高中化學(xué)必修第一冊(cè)教材第二章“海水中的重要元素——鈉和氯”展開基于深度學(xué)習(xí)的大單元教學(xué)實(shí)踐時(shí)，高中化學(xué)教師就可在科學(xué)規(guī)劃單元教學(xué)內(nèi)容、精準(zhǔn)設(shè)定單元學(xué)習(xí)目標(biāo)與課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用小組合作學(xué)習(xí)模式對(duì)學(xué)生合理分組，以驅(qū)動(dòng)學(xué)生達(dá)成實(shí)現(xiàn)單元學(xué)習(xí)目標(biāo)，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)多元單元教學(xué)情境、布置單元學(xué)習(xí)任務(wù)，促使學(xué)生展開對(duì)“鈉及其化合物”“氯及其化合物”的深度探究，逐漸構(gòu)建起完善的化學(xué)知識(shí)體系。

環(huán)節(jié)一：

【創(chuàng)設(shè)生活化單元教學(xué)情境】多媒體設(shè)備展示廣袤無垠、無邊無際的大海，引導(dǎo)學(xué)生欣賞美景，觀賞大海中多樣豐富的海洋生物。

【提出問題】海洋生物的種類與類型遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過陸地生物，這是因?yàn)楹Ｋ袠O富營養(yǎng)物質(zhì)。那么海水中含量最多的金屬元素與非金屬元素是什么呢？它們又有哪些化學(xué)性質(zhì)呢？其化合物又有怎樣的性質(zhì)？

【設(shè)計(jì)意圖】以富饒美麗的大海景色吸引學(xué)生注意力，以豐富多樣的海洋生物引發(fā)學(xué)生對(duì)海水組成元素的探究探析，調(diào)動(dòng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，驅(qū)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)結(jié)合已知提出“鈉”與“氯”兩種化學(xué)元素，為指向深度學(xué)習(xí)的化學(xué)大單元教學(xué)活動(dòng)開展打好前提。

環(huán)節(jié)二：

【創(chuàng)設(shè)探究性單元教學(xué)情境】演示“鈉與水反應(yīng)”的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，以鈉與水的激烈反應(yīng)引發(fā)學(xué)生對(duì)鈉及其化合物化學(xué)性質(zhì)的探究思考。

【設(shè)置“鈉及其化合物”學(xué)習(xí)任務(wù)】（1）自主設(shè)計(jì)切割鈉、燃燒鈉、鈉與水反應(yīng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案，并展開化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作，合作總結(jié)歸納鈉的化學(xué)性質(zhì)。（2）書寫鈉燃燒的化學(xué)方程式：2Na+O2？勖Na2O2，由其中所生成的過氧化鈉Na2O2為代表探究鈉的氧化物的性質(zhì)。如，過氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉與氧氣：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。（3）結(jié)合初中已知化學(xué)知識(shí)提出與碳酸鈉、碳酸氫鈉性質(zhì)有關(guān)的猜想假設(shè)，并合作設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證化學(xué)猜想。（4）結(jié)合鈉燃燒實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，猜測不同金屬、金屬化合物燃燒時(shí)的火焰顏色，上網(wǎng)收集調(diào)查與“焰色反應(yīng)”相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容，思考探究五彩繽紛的煙花中所包含的金屬元素。

【設(shè)計(jì)意圖】以鈉與水反應(yīng)所發(fā)生的劇烈實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象吸引學(xué)生注意，驅(qū)動(dòng)學(xué)生以合作設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方式主動(dòng)探究鈉及其化合物的化學(xué)性質(zhì)，讓學(xué)生通過對(duì)已知知識(shí)的遷移運(yùn)用，對(duì)化學(xué)知識(shí)的深度探究，自主建構(gòu)起完善的化學(xué)知識(shí)體系，在實(shí)現(xiàn)深度化學(xué)學(xué)習(xí)的同時(shí)，得到化學(xué)核心素養(yǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

環(huán)節(jié)三：

【創(chuàng)設(shè)故事化單元教學(xué)情境】滲透瑞典化學(xué)家舍勒混合加熱軟錳礦與濃鹽酸，生成黃綠色，有刺激性氣味氣體，英國化學(xué)家戴維在30年后確定這一氣體為氯氣的化學(xué)歷史故事，以化學(xué)史實(shí)中所蘊(yùn)含的啟示驅(qū)動(dòng)學(xué)生展開思考與討論。

【設(shè)置“氯及其化合物”學(xué)習(xí)任務(wù)】（1）回顧初中所學(xué)的氧氣、二氧化碳性質(zhì)知識(shí)，遷移運(yùn)用已知設(shè)計(jì)探究氯氣性質(zhì)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案，并展開化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究。（2）總結(jié)歸納氯與金屬及非金屬單質(zhì)，與水、與堿的化學(xué)反應(yīng)方程式，分析探究金屬氯化物、鹽酸、次氯酸、次氯酸鹽等氯化合物的性質(zhì)。（3）調(diào)查收集舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣的化學(xué)史實(shí)，分析其中軟錳礦的主要組成，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室制氧氣的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)探索氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法。（4）結(jié)合氯及其化合物的性質(zhì)，探究檢驗(yàn)氯離子的有效路徑。

【設(shè)計(jì)意圖】以化學(xué)家故事、化學(xué)史實(shí)為情境教學(xué)素材打造故事化的單元教學(xué)情境，提升學(xué)生化學(xué)課堂的主動(dòng)參與。以化學(xué)家求真務(wù)實(shí)、堅(jiān)持不懈的科研精神感染學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)情緒，驅(qū)動(dòng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)探究。隨后，從學(xué)生的已知出發(fā)，讓學(xué)生結(jié)合氧氣、二氧化碳性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)室制法探究探索氯及其化合物的性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)室制氯氣的方法以及檢驗(yàn)氯離子的方法，在驅(qū)動(dòng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)、有效學(xué)習(xí)的同時(shí)，讓學(xué)生通過對(duì)“海水中的重要元素——鈉和氯”一章的單元整體學(xué)習(xí)掌握學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的一般規(guī)律與方法，促成學(xué)生自主學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)品格與習(xí)慣的形成。

四、結(jié)束語

總而言之，在核心素養(yǎng)視域下以驅(qū)動(dòng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)發(fā)生展開高中化學(xué)大單元教學(xué)實(shí)踐，既是推動(dòng)教育改革發(fā)展的必然趨勢，同時(shí)也是培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的必經(jīng)之路。因此，當(dāng)代高中化學(xué)教師必須要在客觀認(rèn)識(shí)深度學(xué)習(xí)與大單元教學(xué)二者之間相輔相成必然聯(lián)系的基礎(chǔ)上，堅(jiān)持學(xué)科核心素養(yǎng)導(dǎo)向，通過合理規(guī)劃教學(xué)大單元、科學(xué)設(shè)定單元大目標(biāo)、精準(zhǔn)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)大任務(wù)的方式為學(xué)生深度化學(xué)學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)提供大單元教學(xué)支架，以此來讓學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科的本質(zhì)內(nèi)涵形成深刻且全面的認(rèn)知理解，得到化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的有機(jī)發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

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