大概念視角下的初中化學(xué)大單元教學(xué)案例研究
——以“碳和碳的氧化物”單元教學(xué)為例

范效峰 唐懷慶

(1.宿州市碭山縣第五中學(xué),安徽 宿州 235300;2.宿州市碭山縣第六中學(xué),安徽 宿州 235300)

隨著新課改的深入,大單元教學(xué)慢慢成為初中化學(xué)教學(xué)發(fā)展的新趨勢(shì).大單元教學(xué)是以一個(gè)主題為核心,根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展和學(xué)情分析,確定單元整體教學(xué)目標(biāo),組織、聯(lián)結(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容,形成貫通情境、任務(wù)、活動(dòng)與評(píng)價(jià)的整體性教學(xué).

1 教學(xué)案例展示

1.1 單元主題分析

本單元教學(xué)內(nèi)容選自《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡(jiǎn)稱《新課標(biāo)》)“物質(zhì)的組成與性質(zhì)”學(xué)習(xí)主題.學(xué)生通過之前的學(xué)習(xí),已經(jīng)了解了碳與氧氣的反應(yīng),知道一些含碳物質(zhì),但不清楚它們的性質(zhì)與應(yīng)用.在實(shí)驗(yàn)探究能力上,已初步掌握實(shí)驗(yàn)探究的步驟與方法,也具有了一定的信息提取和分析表達(dá)能力.基于以上學(xué)情,確定了學(xué)生知識(shí)待增長(zhǎng)點(diǎn)和能力待增長(zhǎng)點(diǎn)為:碳單質(zhì)和碳的氧化物的性質(zhì)與應(yīng)用;二氧化碳的制取;系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并完成實(shí)驗(yàn)探究.

1.2 單元教學(xué)設(shè)計(jì)

1.2.1單元教學(xué)目標(biāo)

(1)通過碳和碳的氧化物的學(xué)習(xí),認(rèn)識(shí)物質(zhì)多樣性,理解物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途之間的關(guān)系.

(2)通過二氧化碳制取的學(xué)習(xí),構(gòu)建實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路模型.

(3)通過木炭的吸附性、二氧化碳與水反應(yīng)等實(shí)驗(yàn),體驗(yàn)科學(xué)探究方法與途徑,培養(yǎng)創(chuàng)新精神.

(4)通過認(rèn)識(shí)碳循環(huán),初步形成物質(zhì)轉(zhuǎn)化觀,增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感.

1.2.2單元整體知識(shí)結(jié)構(gòu)

大概念反映學(xué)科本質(zhì),具有高度概括性、統(tǒng)攝性和遷移應(yīng)用價(jià)值.結(jié)合《新課標(biāo)》、不同版本的教科書、學(xué)情、單元整體性,可將本單元的教學(xué)以“在分子、原子水平上研究和創(chuàng)造物質(zhì)”學(xué)科大概念為統(tǒng)攝,按照學(xué)科大概念、次級(jí)大概念、基本概念和基礎(chǔ)知識(shí)的順序揭示知識(shí)之間的聯(lián)系,如圖1所示.

圖1 單元知識(shí)結(jié)構(gòu)

1.2.3單元整體教學(xué)思路

本單元整體教學(xué)基于大情境創(chuàng)設(shè),即解說燒烤中的碳化學(xué).從“上、中、下”三個(gè)方面,設(shè)置了真實(shí)的情境.在每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),通過問題驅(qū)動(dòng)和任務(wù)驅(qū)動(dòng),完成知識(shí)的自主建構(gòu),并在真實(shí)情境中進(jìn)行知識(shí)的遷移和應(yīng)用,幫助學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解由淺入深地展開.

第一課時(shí):燒烤中的碳化學(xué)(上),其過程如圖2所示.

圖2 燒烤中的碳化學(xué)(上)

第二課時(shí):燒烤中的碳化學(xué)(中),其過程如圖3所示.

圖3 燒烤中的碳化學(xué)(中)

第三課時(shí):燒烤中的碳化學(xué)(下),其過程如圖4所示.

圖4 燒烤中的碳化學(xué)(下)

1.3 課時(shí)教學(xué)過程(以第一課時(shí)為例)

環(huán)節(jié)一 入情景,會(huì)思考

【展示】播放新聞“淄博燒烤”和燒烤圖片.

【問題】人類是從什么時(shí)候開始吃燒烤的?燒烤用什么加熱材料?

【學(xué)生】查閱資料,小組交流,思考并回答.

【講授】火的發(fā)現(xiàn)史、烹飪之器的演化史、人類飲食文明史.

環(huán)節(jié)二 巧歸納,搭模型

【問題】燒烤木炭都含有什么元素?碳元素能組成哪些碳單質(zhì)?

【學(xué)生】碳元素,列表歸納碳單質(zhì)的性質(zhì)與用途.

【歸納】物質(zhì)的性質(zhì)決定用途,物質(zhì)的用途反應(yīng)性質(zhì).

【過渡】這些碳單質(zhì)的結(jié)構(gòu)是怎樣的,你覺得物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)有怎樣的關(guān)系?

【學(xué)生活動(dòng)】分組用球棍模型搭建不同碳單質(zhì)的結(jié)構(gòu)模型.

【歸納】碳原子的排列方式不同,碳單質(zhì)的性質(zhì)有所差異;物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),物質(zhì)的性質(zhì)反應(yīng)結(jié)構(gòu).

環(huán)節(jié)三 樂探究,求真知

【問題】在學(xué)習(xí)“水的凈化”時(shí),活性炭起到了什么作用?你覺得為什么它會(huì)有這樣的用途?通入二氧化碳后,氫氧化鈉溶液中有哪些溶質(zhì)?如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明呢?

【學(xué)生實(shí)驗(yàn)】分組實(shí)驗(yàn),探究木炭的吸附性.

【歸納】木炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu),可以吸附一些細(xì)小的顆粒、分子.

【展示】多種無(wú)定形碳的性質(zhì)和用途.

【問題】燒烤利用了碳單質(zhì)的什么性質(zhì)?碳單質(zhì)有哪些化學(xué)性質(zhì)?

【學(xué)生】碳的可燃性、穩(wěn)定性、還原性.

【演示實(shí)驗(yàn)】木炭還原氧化銅.

【學(xué)生】觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,寫出化學(xué)方程式,歸納碳的化學(xué)性質(zhì).

環(huán)節(jié)四 會(huì)遷移,享成長(zhǎng)

【問題】如何甄選市面上優(yōu)質(zhì)的燒烤木炭?

【學(xué)生】比較木炭燃燒的時(shí)間,比較木炭的還原性……

【布置作業(yè)】調(diào)查附近燒烤店一個(gè)月內(nèi),燒烤木炭的消耗量,選出最佳燒烤木炭的類型.從辯證的角度看問題,思考“燒烤”帶來的問題,提出自己的見解.

1.4 課時(shí)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)

課時(shí)評(píng)價(jià)將互評(píng)和自評(píng)相結(jié)合,進(jìn)行一體化設(shè)計(jì).小組成員的評(píng)價(jià)表(略).

2 教學(xué)案例分析

2.1 立足核心素養(yǎng),設(shè)計(jì)單元目標(biāo)

新課標(biāo)下的單元教學(xué)應(yīng)圍繞核心素養(yǎng),立足單元整體,分析教材內(nèi)容的編寫特點(diǎn)和教學(xué)價(jià)值,基于學(xué)生認(rèn)知發(fā)展和學(xué)情分析,確定教學(xué)目標(biāo)[1].本單元在分析學(xué)生已有知識(shí)的基礎(chǔ)上,從“化學(xué)觀念”“ 科學(xué)思維”“科學(xué)探究與實(shí)踐”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”制定單元整體教學(xué)目標(biāo),注重學(xué)生的全面發(fā)展.

2.2 創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境,進(jìn)行科學(xué)探究

創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問題情境,選擇有意義的探究問題,引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷真實(shí)的探究過程,加強(qiáng)科學(xué)探究中的科學(xué)思維,基于科學(xué)探究與實(shí)踐活動(dòng)建構(gòu)化學(xué)觀念.本案例以“解說燒烤”為主題情境,輔助以化學(xué)實(shí)驗(yàn)、新聞報(bào)道、科學(xué)史、實(shí)物、圖片、模型等情境素材,從學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)及教學(xué)實(shí)際條件出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生在真實(shí)情境中發(fā)現(xiàn)問題,開展科學(xué)探究,解決問題.科學(xué)探究是學(xué)生積極主動(dòng)地獲取化學(xué)知識(shí)、認(rèn)識(shí)和解決化學(xué)問題的重要實(shí)踐活動(dòng),是一種重要而有效的學(xué)習(xí)方式.

2.3 采用“大單元教學(xué)”,建構(gòu)知識(shí)聯(lián)結(jié)

案例立足于單元整體,重組單元課時(shí)為3課時(shí),以“碳和碳的氧化物”為學(xué)習(xí)線索,從研究“碳單質(zhì)”到研究“碳的氧化物”,建立了“結(jié)構(gòu)-性質(zhì)-用途”模型,建構(gòu)了“碳三角”的知識(shí)鏈,創(chuàng)設(shè)了多種有意義的情境和任務(wù)活動(dòng),讓學(xué)生參與到知識(shí)建構(gòu)的過程中,體驗(yàn)成功的喜悅.既使教學(xué)過程相互關(guān)聯(lián),又使學(xué)生學(xué)會(huì)了研究物質(zhì)的方法.

2.4 “教-學(xué)-評(píng)”一體化,發(fā)展學(xué)科素養(yǎng)

在教學(xué)評(píng)價(jià)上,采用定性評(píng)價(jià)和定量評(píng)價(jià)相結(jié)合.案例中,教師根據(jù)課堂上學(xué)生的表現(xiàn)及時(shí)地給予評(píng)價(jià)和鼓勵(lì),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.學(xué)生及時(shí)地進(jìn)行自評(píng)和互評(píng),實(shí)現(xiàn)了評(píng)價(jià)方式的多樣化,評(píng)價(jià)主題的多元化,體現(xiàn)了教-學(xué)-評(píng)一體化.案例中,運(yùn)用“交流共享”“歸納對(duì)比”等學(xué)習(xí)方法,學(xué)生通過交流發(fā)言,引發(fā)思維的碰撞,提煉出有思維容量的問題,激發(fā)學(xué)生深刻思考,建構(gòu)學(xué)科觀念,促進(jìn)知識(shí)的建構(gòu)和能力的提升,發(fā)展學(xué)科素養(yǎng).

3 結(jié)束語(yǔ)

大概念視角下的初中化學(xué)大單元教學(xué),從真實(shí)情境出發(fā),通過單元整體教學(xué)設(shè)計(jì),有利于學(xué)科知識(shí)和學(xué)科觀念的建構(gòu),也有利于學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展.在教學(xué)過程中,學(xué)生完成了多樣的、情境性的學(xué)習(xí)任務(wù),拓展課堂的參與度,促進(jìn)深度學(xué)習(xí),發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng).