曹義瓊
摘要:學(xué)科核心素養(yǎng)是課程育人的根本。以中學(xué)化學(xué)教材中氧化還原反應(yīng)這一核心概念為載體,按照高中化學(xué)課標(biāo)、教材內(nèi)容以及學(xué)習(xí)者的實(shí)際選擇單元教學(xué)主題,根據(jù)目標(biāo)先于活動(dòng)的原則,確定教學(xué)與評(píng)價(jià)目標(biāo),設(shè)計(jì)單元學(xué)習(xí)活動(dòng)。最終使學(xué)生形成物質(zhì)性質(zhì)與轉(zhuǎn)化的認(rèn)知模型,發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:學(xué)科核心素養(yǎng) 單元教學(xué)設(shè)計(jì) 氧化還原反應(yīng)
單元教學(xué)設(shè)計(jì)不是從知識(shí)記憶的零碎主題或片段技能出發(fā),而是教師基于學(xué)科核心素養(yǎng),思考怎樣基于一定目標(biāo)與主題而開展探究敘事活動(dòng),目的是為了創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)的教學(xué)。它是撬動(dòng)課堂轉(zhuǎn)型的一個(gè)支點(diǎn)?;诖?,在研究課程專家維金斯《追求理解的教學(xué)設(shè)計(jì)》的基礎(chǔ)上,闡述對(duì)指向?qū)W科核心素養(yǎng)的單元教學(xué)設(shè)計(jì)的理解,并以人教版高中化學(xué)必修第一冊(cè)《氧化還原反應(yīng)》單元教學(xué)為例,圍繞單元教學(xué)主題、教學(xué)與評(píng)價(jià)目標(biāo)的確定及單元教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)等進(jìn)行實(shí)踐探索。
一、單元教學(xué)主題
單元是一個(gè)完整的學(xué)習(xí)故事,也就是從學(xué)科核心素養(yǎng)的角度出發(fā),結(jié)合學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn),對(duì)原有內(nèi)容單元做適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充或調(diào)整,在真實(shí)情境中組建的完整主題式結(jié)構(gòu)化學(xué)習(xí)單位。因此,要以有利于學(xué)生建構(gòu)認(rèn)識(shí)思路為基礎(chǔ),以學(xué)科核心素養(yǎng)形成及進(jìn)階為目標(biāo),分析和挖掘具體內(nèi)容背后的大概念,并從“生活即教育”的視角來梳理有意義的結(jié)構(gòu)化知識(shí),最后確立單元教學(xué)主題。
1.研讀學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),明確最終目標(biāo)
教學(xué)和評(píng)估優(yōu)先考慮的學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)水平,這也是單元短期目標(biāo)制定的基本依據(jù)。仔細(xì)研讀2017版新課程標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)氧化還原反應(yīng)的學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),我們發(fā)現(xiàn),學(xué)生學(xué)習(xí)后應(yīng)該能結(jié)合真實(shí)情境和實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)的本質(zhì),能說明常見物質(zhì)的性質(zhì),并用化學(xué)符號(hào)進(jìn)行規(guī)范的表達(dá);在體驗(yàn)氧化還原反應(yīng)的生成發(fā)展過程中,逐步建立認(rèn)知模型,并能運(yùn)用模型從物質(zhì)的組成、性質(zhì)等方面解釋或說明化學(xué)變化的特征,揭示現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。這些描述對(duì)化學(xué)教學(xué)評(píng)估具有指導(dǎo)作用,也是規(guī)劃選擇教學(xué)內(nèi)容的重要依據(jù)。
2. 結(jié)合學(xué)業(yè)要求組織內(nèi)容,確定達(dá)成路徑
氧化還原反應(yīng)是高中化學(xué)具有持久價(jià)值的大概念,是一種用于強(qiáng)化思維、連接不同知識(shí)片段的概念性工具。它不但能幫助學(xué)生從核心元素的化合價(jià)預(yù)測(cè)物質(zhì)性質(zhì),體會(huì)其在物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化中的獨(dú)特貢獻(xiàn),而且還能有效建構(gòu)化學(xué)知識(shí)體系。2017版新課程標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)的學(xué)業(yè)要求是從分類的角度認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng),能從元素的價(jià)態(tài)變化理解氧化還原反應(yīng),還能通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行初步驗(yàn)證,并能分析、解釋有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,從物質(zhì)類別和元素價(jià)態(tài)的視角說明物質(zhì)轉(zhuǎn)化路徑。因此,教學(xué)內(nèi)容要求就是認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)中元素的化合價(jià)變化及其原因,以及常見的氧化劑和還原劑。我們將氧化還原反應(yīng)的學(xué)習(xí)路徑確定為:將這個(gè)大概念融入真實(shí)生活,通過反復(fù)探尋和實(shí)驗(yàn)探究,從化合價(jià)的視角看物質(zhì)性質(zhì)及轉(zhuǎn)化,發(fā)展學(xué)生對(duì)于實(shí)際問題的解釋、分析及設(shè)計(jì)能力。
3.根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,確定學(xué)習(xí)起點(diǎn)
通過初中化學(xué)學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)能從得氧和失氧的角度了解氧化反應(yīng)和還原反應(yīng),也清楚常見元素的化合價(jià)及其變化。但高一學(xué)生的概念理解水平參差不齊,大部分學(xué)生樂于接受課本中簡(jiǎn)潔有效的知識(shí)表述,卻容易忽視或誤解教材中的隱性知識(shí),甚至把氧化還原反應(yīng)與四個(gè)基本反應(yīng)并列起來。因此,必須依據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況和發(fā)展需要對(duì)課程加以設(shè)計(jì),深入挖掘氧化還原反應(yīng)背后隱藏的關(guān)鍵問題和核心觀點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生形成分析物質(zhì)性質(zhì)及轉(zhuǎn)化的思路并掌握方法。
鑒于此,我們將該學(xué)習(xí)單元的教學(xué)主題確定為“從元素的價(jià)態(tài)改變認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化”。
二、單元目標(biāo)和學(xué)習(xí)任務(wù)的確定
在謹(jǐn)慎、理性思考學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)后,根據(jù)氧化還原反應(yīng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)及其所體現(xiàn)的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)水平,結(jié)合學(xué)生的實(shí)際狀態(tài),將單元教學(xué)目標(biāo)確定為:從元素價(jià)態(tài)改變的視角理解氧化還原反應(yīng);在理解的基礎(chǔ)上應(yīng)用模型分析物質(zhì)的性質(zhì),并能在真實(shí)情境中預(yù)測(cè)陌生物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化,整體發(fā)展宏觀辨識(shí)與微觀探析、證據(jù)推理與模型認(rèn)知等方面的學(xué)科核心素養(yǎng)。
目標(biāo)導(dǎo)向的學(xué)習(xí)任務(wù)是學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)。在分析單元教學(xué)主題內(nèi)容的內(nèi)在邏輯結(jié)構(gòu)和單元學(xué)習(xí)目標(biāo)后,我們將以氧化還原反應(yīng)發(fā)展史、原電池實(shí)驗(yàn)探究作為第1課時(shí),引領(lǐng)學(xué)生從核心元素的化合價(jià)改變視角認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng),發(fā)展宏微結(jié)合的核心素養(yǎng);將利用單、雙線橋框圖表征方法認(rèn)識(shí)氧化劑和還原劑,并能判斷物質(zhì)的氧化性和還原性作為第2課時(shí),發(fā)展證據(jù)推理與模型認(rèn)知的核心素養(yǎng);第3課時(shí)運(yùn)用已建構(gòu)的認(rèn)識(shí)模型解決真實(shí)情境下的化學(xué)問題,實(shí)現(xiàn)遷移創(chuàng)新。
當(dāng)然,學(xué)習(xí)任務(wù)是否達(dá)到目標(biāo)要求,需要教學(xué)診斷和評(píng)估。評(píng)估既是對(duì)預(yù)期目標(biāo)的檢測(cè),更是學(xué)習(xí)過程的重要環(huán)節(jié)。在氧化還原反應(yīng)單元教學(xué)中,學(xué)生的發(fā)展是通過一系列的學(xué)習(xí)活動(dòng)逐漸實(shí)現(xiàn)的,教師不僅要設(shè)計(jì)任務(wù)檢測(cè)學(xué)生的理解程度、判斷學(xué)生的素養(yǎng)水平,還要設(shè)置新穎的生活情境,測(cè)試學(xué)生對(duì)實(shí)際問題的解決能力,促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展,并且依據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)調(diào)整教學(xué)進(jìn)程及活動(dòng)。
三、單元教學(xué)活動(dòng)實(shí)踐
1.整體教學(xué)思路
陶行知先生認(rèn)為,生活無時(shí)不含有教育的意義。在生活中,能找出教育的特殊意義,總結(jié)教育經(jīng)驗(yàn),發(fā)揮教育的特殊力量。因此,在氧化還原反應(yīng)的第3課時(shí),我們以生產(chǎn)生活的醫(yī)用藥品雙氧水為情境素材,將雙氧水相關(guān)的知識(shí)與生活情境相融合,提煉系列化學(xué)問題,讓學(xué)生親歷問題討論、實(shí)驗(yàn)探究等過程,從多角度預(yù)測(cè)陌生物質(zhì)的性質(zhì)和轉(zhuǎn)化。
2.教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)施
問題1:為什么雙氧水是極好的美容佳品,但不得在食品中殘留?
學(xué)生分析雙氧水的化學(xué)式并標(biāo)出各元素的化合價(jià),根據(jù)先前知識(shí)判斷“雙氧水具有強(qiáng)氧化性”。
問題2:能否設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探尋雙氧水的性質(zhì),探討分析物質(zhì)性質(zhì)的思路與方法?
學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,根據(jù)所給藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過交流探討形成基于元素價(jià)態(tài)變化認(rèn)識(shí)物質(zhì)性質(zhì)與轉(zhuǎn)化的認(rèn)知模型。
問題3:為什么食用雙氧水浸泡的食物會(huì)得食道癌?84消毒液為什么能消毒?
學(xué)生能在真實(shí)情境中將大概念遷移到陌生環(huán)境中并解決實(shí)際問題,深化從核心元素化合價(jià)變化角度看物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化的思路。
3.單元教學(xué)實(shí)施的效果
課后對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行測(cè)查,82.6%的學(xué)生能夠運(yùn)用物質(zhì)元素價(jià)態(tài)升降預(yù)測(cè)物質(zhì)的性質(zhì),初步掌握了從元素價(jià)態(tài)改變的視角預(yù)測(cè)物質(zhì)性質(zhì)的方法;92.3%的學(xué)生認(rèn)為化學(xué)與生活相融合使化學(xué)變得非常有趣。
四、結(jié)語
“以終為始”的單元教學(xué)設(shè)計(jì)幫助我們明確教與學(xué)的次序,在明確學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期結(jié)果的基礎(chǔ)上,優(yōu)化結(jié)構(gòu)化內(nèi)容,提煉單元教學(xué)主題。評(píng)價(jià)先于活動(dòng)設(shè)計(jì),使教學(xué)活動(dòng)不偏離航道,避免出現(xiàn)“活動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)”和“覆蓋教材內(nèi)容”這兩個(gè)弊端,使評(píng)價(jià)貫穿于學(xué)習(xí)活動(dòng)。挖掘核心素養(yǎng)導(dǎo)向下有價(jià)值的生活情境素材,通過實(shí)驗(yàn)探究解決真實(shí)生活中的問題,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,形成從化學(xué)視角分析和解決實(shí)際問題的能力。
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