高中化學(xué)實施單元教學(xué)設(shè)計的實踐與思考

顏玨+沈理明

摘要：從單元教學(xué)的研究背景出發(fā)，闡述了研究的理論依據(jù)及價值，結(jié)合蘇教版必修2專題2第三單元“化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化”闡述了單元教學(xué)設(shè)計的教學(xué)實踐及反思。

關(guān)鍵詞：單元教學(xué)；系統(tǒng)論；化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化；教學(xué)設(shè)計；反思

文章編號：1008-0546（2014）02-0002-03 中圖分類號：G633.41 文獻標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.02.001

單元教學(xué)運用系統(tǒng)方法以單元為基本單位來編排教學(xué)內(nèi)容，組織教學(xué)過程，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。教師在對課程標(biāo)準(zhǔn)、考綱和各種版本的教材等教學(xué)資源進入深入解讀合理剖析后，依據(jù)對教學(xué)內(nèi)容的理解和學(xué)生情況的了解，有效整合教學(xué)資源，形成相對完整的教學(xué)主題。教師通過實施單元教學(xué)，對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等進行變革，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，形成自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式，從而提高課堂教學(xué)效率。

一、研究背景

1. 課程標(biāo)準(zhǔn)和課改要求

在《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)》中，明確高中化學(xué)教學(xué)要以“提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為宗旨”，高中化學(xué)課程應(yīng)該“有助于學(xué)生主動構(gòu)建自身發(fā)展所需的化學(xué)基礎(chǔ)知識和基本技能”。學(xué)生“科學(xué)素養(yǎng)”的提升，教師的作用就不僅僅是“傳道授業(yè)解惑”，更需要加強學(xué)法的指導(dǎo)?！痘A(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》提出應(yīng)培養(yǎng)“具有適應(yīng)終身學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)知識、基本技能和方法”的新型人才。教師不僅僅要教授知識，更重要的是指點方法，全面提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

2. 模塊教學(xué)需要

新課程改革以來，高中化學(xué)是分模塊教學(xué)，每個模塊相對獨立，很多學(xué)生覺得學(xué)習(xí)化學(xué)的廣度拓寬，學(xué)習(xí)難度加大，知識點零散而繁多，知識間內(nèi)在邏輯關(guān)系不明顯，模塊間的脫節(jié)之處比較多，課時又少。這就需要教師認識模塊功能，深度解讀教材，針對實際情況，不斷開拓教學(xué)內(nèi)容，整合各類教學(xué)資源，形成有教學(xué)意義的單元，創(chuàng)造性使用教材，優(yōu)化課堂教學(xué)，注意將知識的傳授與學(xué)法指導(dǎo)有機融于整個教學(xué)活動中。

二、理論依據(jù)

1. 系統(tǒng)論觀點

系統(tǒng)論的核心思想是“整體性”原則。任何系統(tǒng)都是一個有機整體，整體不是各個部分的簡單相加或機械組合，可以用亞里斯多德的“整體大于部分之和”的名言來說明系統(tǒng)的整體性。系統(tǒng)中各要素不是孤立地存在著，要素之間相互關(guān)聯(lián)，構(gòu)成不可分割的整體?，F(xiàn)代心理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)：在人腦中有意識及無意識心理活動總是交織在一起的，當(dāng)有意識及無意識活動整體處在最和諧狀態(tài)時，人的活動最順利及最有效[1]。學(xué)生學(xué)習(xí)效率低下往往是他們沒有把學(xué)習(xí)活動整合起來。

傳統(tǒng)的教學(xué)以課時為教學(xué)單位，以教材的自然章、節(jié)（專題、單元）的欄目為教學(xué)內(nèi)容。傳統(tǒng)教學(xué)重視一個個知識點的突破，以知識點的積累形成學(xué)科體系和建構(gòu)學(xué)科觀念。師生往往在教學(xué)過程中關(guān)注知識點突破及完成教學(xué)任務(wù)，易產(chǎn)生只見樹木不見森林心理效應(yīng)，而忽視了相關(guān)知識學(xué)習(xí)目標(biāo)及任務(wù)之間的內(nèi)在聯(lián)系，不利于學(xué)科觀念以及學(xué)科體系整體構(gòu)建[2]。單元教學(xué)強調(diào)教學(xué)三維目標(biāo)的全面性、教學(xué)內(nèi)容和過程的系統(tǒng)性設(shè)計，以提高課堂教學(xué)效益，增進學(xué)生對學(xué)科體系及學(xué)科觀念整體構(gòu)建。

2. 建構(gòu)主義理論

建構(gòu)主義認為，教師不是知識傳輸者與灌輸者，而是“意義建構(gòu)幫助者”、促進者；學(xué)生不是“外部刺激被動接受者”和被灌輸者，而是“信息加工主體、是意義主動建構(gòu)者”。建構(gòu)主義倡導(dǎo)教師指導(dǎo)下的、學(xué)習(xí)者為中心的學(xué)習(xí)，強調(diào)學(xué)生對知識的主動探索、主動發(fā)現(xiàn)和對所學(xué)知識意義的主動建構(gòu)。如果教師不注重對學(xué)法的指導(dǎo)，幫助學(xué)生建構(gòu)知識體系，學(xué)生往往只能求助于對書本知識的記憶，缺乏整體的知識建構(gòu)，“依葫蘆畫瓢”式的學(xué)習(xí)方式和由此形成的思維慣性和惰性，往往顧此失彼，導(dǎo)致創(chuàng)新意識的缺乏，難以完成自主學(xué)習(xí)，更不可能達到教育家葉圣陶所提倡的“教是為了不教”的境界。

單元教學(xué)運用建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論進行課堂教學(xué)設(shè)計，重視了解學(xué)生已有學(xué)習(xí)經(jīng)驗，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性。外界施加的信息只有通過自身的交流、合作和探究，對客觀世界作出反應(yīng)，一方面對新信息的意義進行建構(gòu)，另一方面完成對原有經(jīng)驗的改造和重組。所以要把學(xué)生放在教育活動的中心，教師充當(dāng)引導(dǎo)者。教學(xué)形式上，建構(gòu)主義提倡發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)、探究性學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)以及利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段進行教學(xué)。

三、教學(xué)實踐與反思

1. 教學(xué)內(nèi)容分析

以蘇教版必修2專題2的第三單元“化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化”為例。

本單元只要求學(xué)生能夠“舉例說明化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化關(guān)系及其應(yīng)用”、“通過制作簡易原電池的實驗，了解原電池的概念和原理”[3]。初中化學(xué)已經(jīng)從化石燃料燃燒，將化石燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的角度介紹了化學(xué)電池的一些知識，也加入Cu-Zn與硫酸銅的原電池實驗。而在選修模塊“化學(xué)反應(yīng)原理”中，將從科學(xué)概念層面及定量角度較系統(tǒng)學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)與能量、化學(xué)反應(yīng)速率以及化學(xué)平衡原理 。因此，本單元內(nèi)容既是對初中化學(xué)相關(guān)內(nèi)容的提升與拓展，又為選修“化學(xué)反應(yīng)原理”的學(xué)習(xí)奠定了必要的基礎(chǔ)，學(xué)生概念的形成和發(fā)展呈現(xiàn)一種螺旋式上升的形態(tài)。蘇教版必修化學(xué)2的教材在“反應(yīng)中的能量變化”這一專題中來討論“化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化”，旨在從生活經(jīng)驗，從學(xué)生對電的認識和了解，引出化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化——原電池和電解池，通過實驗分析了解原電池、電解池的基本工作原理，凸顯該過程中能量是如何轉(zhuǎn)化的，并了解這些原理在實際生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用。

2. 單元教學(xué)設(shè)計思路

根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和教師教學(xué)參考書的建議，將本單元教學(xué)確定為三個課時。教學(xué)單元的總體教學(xué)思路是：通過生活實例建立概念；通過實驗探究，認識化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為電能，初步認識原電池的反應(yīng)原理——拓展概念，基于原電池的原理分析，了解常見的化學(xué)電源及其應(yīng)用——遷移應(yīng)用；通過原電池模型的變化比較，認識電能如何轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，了解電解池的原理和應(yīng)用。從學(xué)生“已知”出發(fā)，通過學(xué)生的實驗探究形成對概念的感性認識，調(diào)動學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生“想知”，培養(yǎng)學(xué)生理論與實踐相結(jié)合的能力，培養(yǎng)其合作意識，解決學(xué)生的“未知”。

第一課時教學(xué)活動：（1）利用學(xué)生已有的經(jīng)驗，通過實驗探究，把學(xué)生帶進原電池的研究之中。（2）從氧化還原反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移角度認識化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的本質(zhì)，認識原電池反應(yīng)本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)。（3）梳理概念，從反應(yīng)是放熱反應(yīng)和反應(yīng)中能量變化曲線來認識原電池中的能量轉(zhuǎn)化及這種轉(zhuǎn)化的實際應(yīng)用價值。⑷初步應(yīng)用原電池原理解釋金屬腐蝕現(xiàn)象。第一課時作為新概念教學(xué)，教師引導(dǎo)比較多，師生間互動多于學(xué)生間互動，實驗以教師演示為主，主要讓學(xué)生從氧化還原角度掌握原電池反應(yīng)的本質(zhì)和其能量轉(zhuǎn)化。

第二課時教學(xué)活動：（1）學(xué)生動手實驗，制作水果電池或簡易燃料電池，更深刻理解原電池反應(yīng)原理。（2）通過原電池和傳統(tǒng)干電池（鋅錳電池）初步認識化學(xué)電源的化學(xué)原理和結(jié)構(gòu)。（3）掌握判斷化學(xué)電源正負極的方法。（4）通過介紹新型電池體現(xiàn)化學(xué)電池的改進與創(chuàng)新，初步形成科學(xué)技術(shù)的發(fā)展觀。（5）讓學(xué)生設(shè)計原電池（根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況確定是否安排），以培養(yǎng)學(xué)生的知識應(yīng)用能力和創(chuàng)新意識。第二課時是對第一課時知識的應(yīng)用拓展，借助第一課時所學(xué)原電池知識推廣到化學(xué)電源的正負極判斷和在生活中的廣泛用途。第二課時中，教師帶領(lǐng)學(xué)生對化學(xué)電源本質(zhì)探究分析，幫助學(xué)生把書本知識提升到應(yīng)用層面，增加學(xué)生實驗，讓學(xué)生在主動探究中獲得新知。本課時安排了學(xué)生實驗、小組交流，形式多樣，使學(xué)生在自主實驗、積極思考和相互討論中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題。

第三課時教學(xué)活動：（1）復(fù)習(xí)原電池裝置引入石墨電極電解氯化銅的裝置。（2）根據(jù)電極產(chǎn)物判斷電 解方程式書寫。（3） 根據(jù)反應(yīng)的吸放熱情況，討論電解過程中的能量轉(zhuǎn)化。（4）問題探究，如何自制消毒水？拓展實驗設(shè)計，將陽極石墨換為銅棒再實驗，從熟悉的過程中發(fā)現(xiàn)問題，以培養(yǎng)學(xué)生的鉆研精神。第三課時為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個真實的問題情境，讓學(xué)生從比較原電池與電解池異同的角度思考問題，在解決問題的過程中，學(xué)生對電能與化學(xué)能的轉(zhuǎn)化有關(guān)知識不斷應(yīng)用和梳理，建構(gòu)電化學(xué)知識的網(wǎng)絡(luò)。

3. 單元教學(xué)反思

單元教學(xué)要求教師認真鉆研比較課程標(biāo)準(zhǔn)中必修和選修的“內(nèi)容要求”，依據(jù)對課程標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確分析、學(xué)科的內(nèi)在邏輯及學(xué)生的發(fā)展需要，統(tǒng)籌重組和整合優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容體系，確定課堂教學(xué)內(nèi)容的深廣度。如高一電化學(xué)的教學(xué)，課程標(biāo)準(zhǔn)對“電能與化學(xué)能的轉(zhuǎn)化”內(nèi)容的要求是“舉例說明化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化關(guān)系及其應(yīng)用”。而“對于較復(fù)雜的原電池、電解池的電極反應(yīng)式的書寫和金屬的電化學(xué)腐蝕等暫不作要求”，但是在多年的教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)，很多教師受老教材和習(xí)題的影響，不僅要補充內(nèi)容，有時候還將選修模塊內(nèi)容前移。例如在“電解”教學(xué)中，補充了溶液中離子放電順序問題，將原理模塊中氯堿工業(yè)等也移到此處，不僅有違課程標(biāo)準(zhǔn)要求，也加重了學(xué)生的課業(yè)負擔(dān)，導(dǎo)致很多學(xué)生在高一就覺得化學(xué)學(xué)習(xí)很難，缺乏學(xué)習(xí)的積極性和主動性，帶來心理負擔(dān)。在本單元教學(xué)的設(shè)計中，注重知識的連續(xù)性和系統(tǒng)性，注重從學(xué)生已學(xué)知識出發(fā)。從電子得失、氧化還原微觀角度揭示電化學(xué)的原理，從能量轉(zhuǎn)化、反應(yīng)物生成物能量高低比較的宏觀角度確定電能與化學(xué)能的轉(zhuǎn)化，以原電池為模板，引出電解池，讓學(xué)生在差異中比較分析，掌握新知，有效聯(lián)系了必修前后的內(nèi)容，讓學(xué)生不斷溫故知新，從已知推測未知。

單元教學(xué)要求教師掌握學(xué)生的實際情況，從學(xué)科思想和學(xué)科方法角度整合教學(xué)內(nèi)容，確定課時教學(xué)內(nèi)容和方法。教師要牢牢把握課標(biāo)要求，合理使用教材，貫徹以“單元整合”為紐帶，貫徹以“思考探究”為核心，以“學(xué)生活動”為途徑，以“實際應(yīng)用”為源泉的教學(xué)思想。一個有效的單元教學(xué)設(shè)計不是教材中內(nèi)容的簡單重復(fù)和堆砌，而是圍繞一個主題，由淺入深，層層遞進的推進。各個課時任務(wù)之間應(yīng)該聯(lián)系緊密，前一課時應(yīng)該為后一課時教學(xué)提供支架，后一課時是對前一課時的提高和拓展。在教學(xué)安排上貼近生活，結(jié)合生活、生產(chǎn)實際，遵循學(xué)生的認知規(guī)律，重視對學(xué)生情感態(tài)度、價值觀的培養(yǎng)，重視學(xué)生知識體系的形成。將化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化聯(lián)系起來，幫助學(xué)生用化學(xué)的視角認識自然、環(huán)境、能源和社會的關(guān)系，讓學(xué)生了解能源與化學(xué)科學(xué)的密切關(guān)系，認識能源對社會發(fā)展的重要性。在電化學(xué)單元設(shè)計教學(xué)中，不同的課時盡可能安排不同類型的學(xué)生活動，如閱讀、交流、實驗等，使學(xué)生在不同情境中認識應(yīng)用所學(xué)知識。教學(xué)中以探究學(xué)習(xí)為基本方法，思維訓(xùn)練為主線，理論與實際相結(jié)合，運用實驗手段分析原理，讓學(xué)生自主參與知識獲取的過程，給學(xué)生充分表達自己想法的機會。如在教學(xué)中通過回顧電解水、電解飽和食鹽水、電解熔融的氯化鈉和熔融的氧化鋁來制備金屬鈉、鋁等，進一步認識電解的原理在生產(chǎn)中的應(yīng)用，并激發(fā)學(xué)生的興趣和熱情，布置探究作業(yè)：利用家中現(xiàn)有的材料如何自制消毒水；通過對手機充放電的探究，認識原電池和電解池的關(guān)系；再以探究實驗“石墨上鍍銅”，將學(xué)習(xí)和興趣引向選修內(nèi)容“電鍍”。

單元教學(xué)實踐的價值是促進教師從“教教材”向“用教材”轉(zhuǎn)變；有利于整合教學(xué)內(nèi)容和資源，促進教法和學(xué)法的轉(zhuǎn)變；有利于用實驗引領(lǐng)教學(xué)，充分發(fā)揮實驗的功能；有利于以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)，有效促進三維目標(biāo)的達成等。

參考文獻

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