核心素養(yǎng)視域下的初中科學(xué)大單元教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)踐研究

［摘 要］初中科學(xué)課程旨在培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。大單元教學(xué)設(shè)計(jì)是一種相對新穎的教學(xué)理念和教學(xué)方法，正日益受到關(guān)注。文章以“物質(zhì)及其變化”為例，基于真實(shí)情境開展大單元教學(xué)，通過設(shè)計(jì)有效的學(xué)生活動，引導(dǎo)學(xué)生深刻理解并掌握物質(zhì)的酸堿性和酸、堿、鹽的化學(xué)性質(zhì)，促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)，進(jìn)而提升其核心素養(yǎng)。

［關(guān)鍵詞］大單元；核心素養(yǎng)；教學(xué)設(shè)計(jì)；初中科學(xué)

［中圖分類號］" " G633.98" " " " " " " " ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］" " A" " " " " " " " ［文章編號］" " 1674-6058（2025）05-0092-04

隨著我國“雙減”政策的推進(jìn)，《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》提出了“基于核心素養(yǎng)發(fā)展要求”，倡導(dǎo)積極探索和開展綜合性教學(xué)活動，如大單元教學(xué)、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等。針對初中科學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展特點(diǎn)，本研究提出了一種融合真實(shí)情境的大單元整體教學(xué)方法，以引導(dǎo)學(xué)生將生活中的實(shí)際問題和初中科學(xué)知識相融合，從而拓展教師的教學(xué)思路與方法，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生對科學(xué)知識進(jìn)行深入理解和應(yīng)用遷移，促進(jìn)學(xué)生的核心素養(yǎng)發(fā)展。

一、大單元教學(xué)的內(nèi)涵和價(jià)值

大單元教學(xué)是一種相對新穎的教學(xué)理念和教學(xué)方法。該方法以學(xué)科核心概念為中心，圍繞某一大主題進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，通過項(xiàng)目化活動進(jìn)行知識的整合和重組，凸顯學(xué)科學(xué)業(yè)的核心內(nèi)容，構(gòu)建具有明確主題、目標(biāo)、活動和評價(jià)體系的多元化課程，旨在促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。

大單元教學(xué)有利于教師進(jìn)行全景式教學(xué)。在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師往往側(cè)重于具體學(xué)科概念的逐一講解，知識點(diǎn)的落實(shí)較為零散，缺乏綜合性和遷移性。而大單元教學(xué)要求精準(zhǔn)定位，找到學(xué)生學(xué)習(xí)的支點(diǎn)、著力點(diǎn)、重難點(diǎn)以及突破點(diǎn)。這需要教師具備全局觀念，呈現(xiàn)整體高階思維樣態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)“整體大于部分之和”的教學(xué)效果，提升教學(xué)效益，發(fā)展學(xué)生的各項(xiàng)能力和必備品格。

大單元教學(xué)也有利于學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。它能幫助學(xué)生理解零碎的科學(xué)知識之間的相互關(guān)系，體會到教材中的科學(xué)知識與生產(chǎn)生活之間的緊密聯(lián)系，使原本零散、孤立且乏味的學(xué)習(xí)變得結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化。這里的“結(jié)構(gòu)化”是指基于深度學(xué)習(xí)理念，讓學(xué)生在一個整體知識框架中清晰地看到科學(xué)知識的脈絡(luò)，并從中獲得對科學(xué)規(guī)律和科學(xué)本質(zhì)的深度理解。

基于上述理念，筆者嘗試以浙教版科學(xué)九年級上冊第一章“物質(zhì)及其變化”為例，進(jìn)行單元課程設(shè)計(jì)和教學(xué)的實(shí)踐探索。

二、大單元教學(xué)設(shè)計(jì)思路

（一）明確大單元主題內(nèi)容

依據(jù)《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》的要求，創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，確定大單元教學(xué)設(shè)計(jì)的主題，制訂合理的教學(xué)目標(biāo)，以學(xué)生為主體設(shè)計(jì)活動，體現(xiàn)課程的整合性。圍繞“酸、堿、鹽的化學(xué)性質(zhì)”這一核心概念主線，精心組織和選取教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)造性地將原本分布在不同章節(jié)的核心知識或科學(xué)方法進(jìn)行適當(dāng)?shù)木幣排c整合，然后繪制出大單元圖譜。該圖譜既能幫助教師提升視角，對大概念形成整體性理解，又能協(xié)助教師將教學(xué)內(nèi)容和思維進(jìn)行清晰、結(jié)構(gòu)化的表征。本節(jié)課的大單元圖譜如圖1所示。

本大單元設(shè)計(jì)結(jié)合學(xué)校生態(tài)基地中蘿卜相比馬鈴薯的生長狀況較差這一真實(shí)情境，引導(dǎo)學(xué)生展開交流與討論，并結(jié)合實(shí)際情況探討“如何提高學(xué)校生態(tài)基地的蘿卜產(chǎn)量”。本大單元的一級大任務(wù)、二級大任務(wù)、單元課時劃分以及單元基本知識如圖2所示。

（二）大單元教學(xué)設(shè)計(jì)創(chuàng)新點(diǎn)

本大單元教學(xué)創(chuàng)設(shè)了貼近學(xué)生生活的真實(shí)情境，秉承“以趣助學(xué)”的教學(xué)理念，幫助學(xué)生夯實(shí)基礎(chǔ)，明晰單元間的關(guān)聯(lián)性。通過結(jié)合學(xué)生的已有知識和經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)科學(xué)與生活生產(chǎn)的聯(lián)系，使學(xué)生深刻認(rèn)知到科學(xué)與環(huán)境、社會之間的密切聯(lián)系。將科學(xué)知識巧妙地融入現(xiàn)實(shí)生活場景中，使學(xué)生更容易理解和接受。學(xué)生活動也從傳統(tǒng)的“解題”模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤白鍪隆蹦Ｊ剑瑥?qiáng)調(diào)在實(shí)踐中學(xué)習(xí)、在學(xué)習(xí)中實(shí)踐，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)與實(shí)踐的緊密結(jié)合。在解決實(shí)際問題的過程中，教師喚醒學(xué)生已有的知識，并將其與新知進(jìn)行銜接，促進(jìn)知識的融合與創(chuàng)新，拓展科學(xué)知識的深度與廣度，注重科學(xué)知識的積累與運(yùn)用，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的全面發(fā)展。整個教學(xué)過程注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合思考能力和實(shí)踐能力，強(qiáng)調(diào)在解決真實(shí)問題時的合作與交流、反思與評價(jià)，從而培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識。

此外，本大單元教學(xué)還與初中科學(xué)研究性學(xué)習(xí)課題相結(jié)合。研究性學(xué)習(xí)課題是基礎(chǔ)教育課程中的一種新課程類型，在科學(xué)教育中占據(jù)重要地位。研究性課題具有專題性強(qiáng)、可操作性強(qiáng)、開放性、綜合性、實(shí)踐性、創(chuàng)造性以及自主性等特點(diǎn)，充分體現(xiàn)了其功能性，有效解決了科學(xué)素養(yǎng)教育中存在的“割裂”“靜止”問題。本單元第2課時探討“酸雨的成因、危害及防治”，讓學(xué)生直面生活中復(fù)雜、開放且充滿爭議的問題，為學(xué)生創(chuàng)造了一個開放、自由的思考環(huán)境。通過解決真實(shí)情境中的實(shí)際問題，實(shí)現(xiàn)了科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐和態(tài)度責(zé)任四個維度教學(xué)目標(biāo)的有機(jī)融合。

三、學(xué)情分析

（一）學(xué)生已有知識經(jīng)驗(yàn)

酸性物質(zhì)和堿性物質(zhì)是生活中的兩類常見物質(zhì)，學(xué)生在生活中都有所接觸，因此對它們有一定的了解，也能列舉出相關(guān)例子。在八年級學(xué)習(xí)溶液的性質(zhì)時，學(xué)生已經(jīng)了解溶液的酸堿性是溶液的特性之一，但對于溶液酸堿性的測定方法以及酸、堿、鹽的具體性質(zhì)，學(xué)生尚未進(jìn)行深入學(xué)習(xí)和了解。

（二）學(xué)生學(xué)習(xí)困難點(diǎn)

探究活動中涉及較多的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，這對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、觀察能力、證據(jù)處理能力等都提出了一定的要求。由于學(xué)生對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作規(guī)范、注意事項(xiàng)等知識的掌握較為零碎，因此可以利用這些知識碎片進(jìn)行大單元主題式學(xué)習(xí)，設(shè)置一些針對性的學(xué)生活動，幫助學(xué)生系統(tǒng)、深入地開展學(xué)習(xí)。

（三）學(xué)生發(fā)展點(diǎn)

本大單元教學(xué)圍繞生產(chǎn)、生活實(shí)際，要求學(xué)生將真實(shí)問題轉(zhuǎn)化為科學(xué)問題，運(yùn)用科學(xué)知識和原理探尋合適的科學(xué)方法進(jìn)行驗(yàn)證，最后再將驗(yàn)證結(jié)果與實(shí)際生活生產(chǎn)相結(jié)合，做出科學(xué)的決策。這一過程可以有效彌補(bǔ)學(xué)生在應(yīng)用遷移能力、創(chuàng)新思維能力和解決實(shí)際問題能力等方面的不足。此外，本大單元教學(xué)與研究性學(xué)習(xí)課題相結(jié)合，探究過程開放度高，有助于提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和質(zhì)疑辯證能力。

四、本單元教學(xué)目標(biāo)

科學(xué)觀念：掌握使用酸堿指示劑和pH試紙檢測溶液酸堿性的方法；認(rèn)識酸、堿、鹽的主要性質(zhì)，了解常見的酸、堿、鹽在日常生活中的用途及其對人類的影響。

科學(xué)思維：通過測定土壤溶液的酸堿度和討論交流酸雨的成因等活動，能基于證據(jù)和邏輯，運(yùn)用分析與綜合等思維方法提出合理見解，并找到解決問題的方法。

探究實(shí)踐：通過探究硫酸的化學(xué)性質(zhì)等活動，體驗(yàn)科學(xué)探究的基本過程，形成一定的科學(xué)探究能力；在探究改良酸性土壤的方法活動中，初步形成技術(shù)與工程實(shí)踐能力。

態(tài)度責(zé)任：通過情境分析，形成探究熱情，能主動發(fā)表見解；在解決真實(shí)問題時，注重合作與交流，養(yǎng)成良好的科學(xué)態(tài)度和社會責(zé)任感。

五、教學(xué)過程

課時1：測定土壤的酸堿度

【創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境】在學(xué)校的生態(tài)實(shí)踐基地，我們班種植的馬鈴薯生長狀況良好，產(chǎn)量較高，而同一片土地中的白蘿卜卻生長緩慢，產(chǎn)量很低。根據(jù)你們的觀察和已有的知識經(jīng)驗(yàn)，猜想可能是什么原因?qū)е碌哪兀?/p>

【資料分享】1.蘿卜喜中性偏堿性土壤，pH在7～7.5最適宜。2.土壤含鹽量不宜超過0.15%，超過0.2%時蘿卜生長不良，超過0.3%時會遭受鹽害。3.蘿卜最適宜種在沙壤土中，沙壤土具有保水保肥性能良好、土層深厚、土質(zhì)疏松且富含腐殖質(zhì)的特點(diǎn)。4.蘿卜不耐旱，因?yàn)殡m然蘿卜根系較深，但葉片較大，水分散失也多。土壤濕度以最大持水量的65%～80%為宜，空氣濕度以80%～90%為宜。5.在蘿卜的整個生長期中，對元素的吸收量以鉀最多，磷次之。

【學(xué)生猜想】生1：可能是土壤的酸堿度不適合蘿卜生長。生2：可能是土壤的肥力不夠。生3：可能是陽光、水分等條件不足，導(dǎo)致光合作用不充分。

【問題引導(dǎo)】生活和生產(chǎn)中用到的很多物質(zhì)有的呈酸性，有的呈堿性，還有的呈中性。你們能區(qū)分它們嗎？

【學(xué)生活動1】利用酸堿指示劑（紫色石蕊試液和無色酚酞試液）對食醋、石灰水、檸檬汁、番茄醬、蘋果汁、肥皂水、蘇打水、食用堿水、可樂、蒸餾水、鹽酸、硫酸、氫氧化鈉、食鹽水等進(jìn)行分類。

【問題引導(dǎo)】硫酸和鹽酸都是酸性的，那么哪種物質(zhì)的酸性更強(qiáng)呢？為了描述物質(zhì)酸堿性的強(qiáng)弱我們引入了“酸堿度”這一概念。那么，如何測定物質(zhì)的酸堿度呢？

【學(xué)生任務(wù)】小組自主學(xué)習(xí)pH試紙的測量范圍和使用方法。

【學(xué)生活動2】設(shè)計(jì)方案用pH試紙測定學(xué)校生態(tài)基地土壤溶液的酸堿度。

【學(xué)生活動3】分組實(shí)驗(yàn)，測定土壤溶液的酸堿度。實(shí)驗(yàn)完成后，結(jié)合實(shí)驗(yàn)操作評價(jià)量表（如表1）對自己的實(shí)驗(yàn)操作做出正確的評價(jià)。

【交流討論】根據(jù)各小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，蘿卜喜中性偏堿性的土壤，pH在7～7.5最為適宜，而當(dāng)前土壤的pH小于7，并非蘿卜生長的最適pH。

課時2：酸雨的成因、危害及防治

【資料1】《2022年度杭州市生態(tài)環(huán)境狀況公報(bào)》。

【學(xué)生任務(wù)1】了解當(dāng)?shù)厮嵊甑姆植记闆r、酸雨率、降水的pH范圍等信息。

【學(xué)生任務(wù)2】討論并總結(jié)酸雨形成的化學(xué)原理以及當(dāng)?shù)啬男┮蛩丶又亓怂嵊甑拳h(huán)境問題。

【學(xué)生任務(wù)3】列舉酸雨給生活生產(chǎn)帶來的危害。

【學(xué)生任務(wù)4】提出防治酸雨的措施，并制成海報(bào)。

課時3：改良土壤的酸堿度

【學(xué)生活動1】探究硫酸的化學(xué)性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)器材及藥品：試管架、試管、試管刷、鑷子、膠頭滴管、酒精燈、火柴、藥匙、硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鈣、氫氧化銅、紫色石蕊試液、鐵片、銅片、鋅粒、氧化銅、碳酸鉀、無色酚酞試液等。

【學(xué)生活動2】學(xué)校生態(tài)基地的土壤呈酸性，為了使蘿卜更加適應(yīng)土壤環(huán)境，請?jiān)O(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案，改良土壤的酸堿度。

【學(xué)生任務(wù)】結(jié)合實(shí)驗(yàn)操作評價(jià)量表（如表2），小組間互評實(shí)驗(yàn)方案，并進(jìn)行交流修正。

課時4：增加土壤的肥力

【學(xué)生任務(wù)1】收集幾種化學(xué)肥料的資料，討論它們的性質(zhì)和作用。

【學(xué)生任務(wù)2】學(xué)習(xí)常見化肥的分類和每類化肥的具體作用。

【學(xué)生任務(wù)3】討論并確定蘿卜適合施用哪種肥料。

【資料1】不同生長期蘿卜的施肥計(jì)劃。

【學(xué)生任務(wù)4】討論為什么基肥應(yīng)以農(nóng)家肥為主，化肥為輔。

【小結(jié)】要提高蘿卜的產(chǎn)量，不僅可以通過改變土壤的酸堿度和增加土壤的肥力來實(shí)現(xiàn)，還可以通過改變土壤的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)、調(diào)整土壤的濕度等方法來實(shí)現(xiàn)。此外，充分利用陽光、調(diào)整蘿卜生長的溫度等，也能提高蘿卜的光合作用效率，從而使蘿卜增產(chǎn)。

六、教學(xué)反思

大單元教學(xué)的應(yīng)用使科學(xué)教學(xué)模式不再單一。通過創(chuàng)設(shè)情境，將科學(xué)知識串聯(lián)成三維的知識體系，不僅厘清了生活與知識的關(guān)聯(lián)，還發(fā)掘了科學(xué)學(xué)習(xí)的趣味性。這一教學(xué)方式有助于學(xué)生理解科學(xué)概念與科學(xué)規(guī)律，實(shí)現(xiàn)了“研中學(xué)”的理念，使學(xué)生能夠活學(xué)活用。

（一）大單元整合，深化科學(xué)觀念

本大單元教學(xué)設(shè)計(jì)通過“知識鏈”“問題鏈”以及情境等形式，對科學(xué)概念和規(guī)律進(jìn)行整理，并繪制思維導(dǎo)圖進(jìn)行拓展。學(xué)生在測量、比較以及歸納以及小組合作學(xué)習(xí)的過程中，充分體驗(yàn)到了概念的形成過程。這種構(gòu)建知識的過程不僅讓學(xué)生感受到了課堂的樂趣和挑戰(zhàn)，還調(diào)動了他們的主觀能動性，促使學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，提高了學(xué)生解決問題的能力。在活動內(nèi)容的安排上，大單元教學(xué)注重科學(xué)概念的理解和科學(xué)方法的靈活應(yīng)用，滲透科學(xué)觀念，使學(xué)生對科學(xué)概念有了更整體、更全面的理解。

（二）多維度體驗(yàn)，內(nèi)化科學(xué)素養(yǎng)

學(xué)生借助實(shí)驗(yàn)進(jìn)行自主探究，不再僅僅停留在單一記憶和表面觀察上。這種多維度的體驗(yàn)方式促進(jìn)了學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的深刻理解，以及科學(xué)素養(yǎng)的全面提升。

（三）項(xiàng)目化設(shè)計(jì)，升華科學(xué)能力

科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究是形成科學(xué)觀念、發(fā)展高階思維的主要方法。在大單元教學(xué)中，通過實(shí)驗(yàn)與探究，創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生閱讀、理解、分析信息或情境，構(gòu)建模型，推理論證，發(fā)展他們的科學(xué)思維。

大單元教學(xué)匯聚了生生、師生、家校等多方力量，對學(xué)生主體進(jìn)行過程性評價(jià)，激發(fā)了學(xué)生的內(nèi)驅(qū)力，促進(jìn)了學(xué)生的全面發(fā)展。我們提供了多方位的平臺，讓學(xué)生將實(shí)踐與科學(xué)相融合，借助已有經(jīng)驗(yàn)主動探索，從而提科學(xué)能力。

然而，真實(shí)情境下的大單元教學(xué)對學(xué)生的素養(yǎng)能力有一定的要求，難以保證所有學(xué)生都能夠達(dá)到預(yù)期的學(xué)習(xí)效果。因此，教師在教學(xué)設(shè)計(jì)中，應(yīng)對能力要求高的環(huán)節(jié)進(jìn)行適當(dāng)降維處理，以確保所有學(xué)生都能參與其中并取得進(jìn)步。本課將大單元教學(xué)與研究性學(xué)習(xí)課題相結(jié)合，讓學(xué)生學(xué)有所用，更好地將科學(xué)知識應(yīng)用到實(shí)際生活中。通過這一教學(xué)方式，學(xué)生的辯證思維能力得到了顯著提升。

［" "參" "考" "文" "獻(xiàn)" "］

［1］" 中華人民共和國教育部.義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)：2022年版[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2022.

［2］" 王梓馨.基于深度學(xué)習(xí)的高中化學(xué)大單元教學(xué)實(shí)踐研究［D］.長春：吉林師范大學(xué)，2022.

［3］" 李剛，寧妍.“1+N”全景教學(xué)模式：以大概念為主線的大單元教學(xué)設(shè)計(jì)框架[J].天津師范大學(xué)學(xué)報(bào)（基礎(chǔ)教育版），2023，24（5）：51-56.

（責(zé)任編輯" " 羅" " 艷）