基于化學(xué)學(xué)科大概念的單元教學(xué)設(shè)計(jì)

張慧 謝鴻雁

一、案例設(shè)計(jì)背景

關(guān)于學(xué)生學(xué)科大概念的教學(xué)研究逐漸成為趨勢(shì)和熱點(diǎn)?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）》倡導(dǎo)真實(shí)問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)，重視教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，重視開(kāi)展“素養(yǎng)為本”的教學(xué)，指出“變化觀念和平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”等素養(yǎng)要求學(xué)生形成化學(xué)學(xué)科的思想和方法，并強(qiáng)調(diào)“認(rèn)識(shí)化學(xué)變化有一定限度、速率，是可以調(diào)控的。能多角度、動(dòng)態(tài)地分析化學(xué)變化，運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題?！盵1]在當(dāng)前深化課程改革的階段，學(xué)科大概念的教學(xué)理念顯尤為重要，單元化教學(xué)方式是落實(shí)學(xué)生學(xué)科大概念的重要途徑。

本文選取人教版高中化學(xué)選擇性必修《化學(xué)反應(yīng)原理》中“化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡”單元，以“工業(yè)合成氨的原理及條件優(yōu)化”這一真實(shí)情境貫穿整個(gè)單元，基于“化學(xué)反應(yīng)的方向、速率、限度、歷程”四個(gè)視角，對(duì)教材進(jìn)行結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，探討基于化學(xué)學(xué)科大概念的單元教學(xué)設(shè)計(jì)，旨在解決教學(xué)中時(shí)間緊迫的問(wèn)題，提升學(xué)生的結(jié)構(gòu)化認(rèn)知水平，發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。[2]

二、案例設(shè)計(jì)策略

（一）概念網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

（二）單元教學(xué)目標(biāo)

1.調(diào)整內(nèi)容

人教版教材中本單元的編寫(xiě)順序?yàn)椋夯瘜W(xué)反應(yīng)速率→化學(xué)反應(yīng)限度→化學(xué)反應(yīng)的方向→化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控。“化學(xué)反應(yīng)的方向”中焓判據(jù)△H與上一章的反應(yīng)熱相關(guān)聯(lián)，可以起到過(guò)渡作用；從工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際上來(lái)講，我們也應(yīng)首先判斷化學(xué)反應(yīng)的自反性和趨勢(shì)再做條件調(diào)控。因此為符合邏輯順序，經(jīng)整合，順序調(diào)整為：化學(xué)反應(yīng)的方向→化學(xué)反應(yīng)速率→化學(xué)反應(yīng)限度→化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控。

2.選取情境

在“科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)”欄目，教材介紹了合成氨的發(fā)展史。從合成氨方法的開(kāi)發(fā)、氣體循環(huán)利用、條件改進(jìn)、催化劑選擇，以及我國(guó)研究的重要突破等方面做了比較詳盡的介紹。經(jīng)查閱相關(guān)資料豐富素材后，沿著“合成氨反應(yīng)的選擇→加快速率的條件選擇→提高氨含量的措施→生產(chǎn)設(shè)備材料的改進(jìn)”的情境線進(jìn)行素材整合，為本單元教學(xué)的實(shí)施提供貼合的真實(shí)情境及真實(shí)問(wèn)題。

3.項(xiàng)目任務(wù)劃分

在必修階段，學(xué)生已學(xué)習(xí)過(guò)化學(xué)反應(yīng)速率概念和影響因素等知識(shí)，但認(rèn)識(shí)多由生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，屬于感性認(rèn)知；學(xué)生可以描述化學(xué)平衡狀態(tài)以及判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡，但這是基于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，以正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率的變化及各物質(zhì)濃度變化為依據(jù)。對(duì)于理論解釋層面，學(xué)生難以從大量微觀粒子的宏觀變化角度進(jìn)行解釋速率、平衡改變的相關(guān)問(wèn)題，對(duì)平衡狀態(tài)缺乏統(tǒng)一的數(shù)學(xué)表征方法，計(jì)算能力有待提高。因此在本單元中更注重定性和定量?jī)蓚€(gè)角度去認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡。[3]

基于以上所述，形成本單元教學(xué)的課時(shí)安排及教學(xué)目標(biāo)、評(píng)價(jià)目標(biāo)，如下表所示：

三、教學(xué)設(shè)計(jì)及實(shí)施

四、單元教學(xué)反思

（一）注重問(wèn)題情境的真實(shí)化

本單元教學(xué)中對(duì)工業(yè)合成氨這一真實(shí)情境進(jìn)行了充分挖掘，選取了貼合教學(xué)的真實(shí)問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲?！笆裁创胧┛梢蕴岣吆铣砂钡漠a(chǎn)率？”“目前合成氨的的研究有哪些突破？”等問(wèn)題促使學(xué)生定量實(shí)驗(yàn)、討論交流、查閱資料，在學(xué)習(xí)的過(guò)程中深刻理解化學(xué)對(duì)科技發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的重要作用。[4]

（二）注重認(rèn)識(shí)思路的結(jié)構(gòu)化

本單元的內(nèi)容編排注重化學(xué)知識(shí)的結(jié)構(gòu)化，注重提升化學(xué)核心概念和觀念的結(jié)構(gòu)化，注重反映化學(xué)反應(yīng)概念間的內(nèi)在邏輯，符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律。[5]

（三）注重“教、學(xué)、評(píng)”一體化

為了評(píng)價(jià)學(xué)生通過(guò)本單元學(xué)習(xí)，化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的達(dá)成情況，需要圍繞大概念和知識(shí)結(jié)構(gòu)化對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。[6]在教學(xué)過(guò)程中要穿插適當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)活動(dòng)，同步進(jìn)行，不可分離，要根據(jù)目標(biāo)進(jìn)展的要求，確定適當(dāng)?shù)牟襟E，并提出如何實(shí)現(xiàn)它的策略。將評(píng)價(jià)活動(dòng)和學(xué)習(xí)活動(dòng)融為一體，在學(xué)習(xí)活動(dòng)中教師可以通過(guò)提問(wèn)、點(diǎn)評(píng)、練習(xí)等來(lái)檢測(cè)學(xué)生的掌握情況。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國(guó)教育部. 普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2]李艷玲，盧偉.基于大概念的高中化學(xué)單元教學(xué)設(shè)計(jì)[J].化學(xué)教與學(xué)，2022（11）：38-41.

[3]黃鳴春，張彥婷.核心素養(yǎng)視域下高中化學(xué)中“化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡”主題的基本課程問(wèn)題探析[J].化學(xué)教與學(xué)，2022（09）：2-7.

[4]秦微.淺析大單元備課在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].試題與研究，2022（01）：36-38.

[5]湯濤濤，趙雷洪.高中化學(xué)教學(xué)中的“大概念”及其教學(xué)建構(gòu)[J].教學(xué)與管理，2021（04）：50-53.

[6]何彩霞.化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)導(dǎo)向的大概念單元教學(xué)探討[J].化學(xué)教學(xué)，2019（11）：44-48.

作者簡(jiǎn)介：張慧，女，太原市第十九中學(xué)校高中化學(xué)教師，中小學(xué)一級(jí)教師，太原市謝鴻雁高中化學(xué)提高與示范工作站學(xué)員，近期在謝鴻雁導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行大概念理念統(tǒng)領(lǐng)的單元教學(xué)研究與實(shí)踐及項(xiàng)目式教學(xué)課題研究