初中化學單元教學的整體設計與思考
——以粵教版《空氣、物質的構成》單元教學為例

陳思滔 黃躬芬

（1.閩侯縣教師進修學校，福建 閩侯 350100；2.閩侯縣實驗中學，福建 閩侯 350100）

化學學科核心素養(yǎng)的提出，將化學課程從學科本位上升到核心素養(yǎng)本位［1］，將教師的教學從知識的傳授轉化為素養(yǎng)的培養(yǎng)。以課時設計為主的教學，以本節(jié)教學內容為核心，下一節(jié)內容的關聯(lián)更多的是埋伏筆，因此缺乏對單元甚至教材總體內容的認識，不能很好地將零散的知識串成一個整體。單元教學設計則以教材大視野、單元全方位為統(tǒng)領，引領學生較好地整體把握學科知識。［2］因此，它是有效落實、發(fā)展學生核心素養(yǎng)的重要途徑。它不單單指教材中以知識的特征為依據(jù)的單元，還包含以某一主題為核心，將學科間存在邏輯關系的內容進行重新編排，整合成有相互關聯(lián)、相互銜接的教學結構單元。單元教學設計，是教師根據(jù)單元所涉及的教學內容，綜合考慮學生實際而制定的教學設計，其目標指向核心素養(yǎng)。單元教學設計具有大概念的特點，能夠將分散的內容串聯(lián)成大整體，起到統(tǒng)領整個單元的作用；它還具有大主題的特征，在明確的單元主題背景下，串聯(lián)本單元課時的教學內容，并指導教學內容的有序開展；它還具有大過程的特點，在統(tǒng)一的教學目標指引下，擺脫零碎雜亂的教學內容，實現(xiàn)教學內容與核心素養(yǎng)的完美落地。本文以粵教版第二章《空氣、物質的構成》為例試作闡釋。

一、初中化學單元教學設計的教學實踐

（一）目標定位

1.深層次理解，整體性認識

傳統(tǒng)的教學設計往往把本單元教學內容分割成“空氣成分的測定”“構成物質的微?！奔啊敖M成物質的元素”幾個孤立的模塊進行零散的教學。而指向學科核心素養(yǎng)的單元教學設計，把“物質的微觀構成與宏觀辨識”作為主題探討活動，幫助學生在大概念的引領下，對物質構成的微粒、物質組成的元素進行深層次的理解與思考，實現(xiàn)教學內容的整體性、系統(tǒng)性。

2.素養(yǎng)為導向，價值為核心

傳統(tǒng)教學目標重點關注學生知識技能的掌握，本單元教學過程重點關注“空氣成分測定”“微觀粒子的認識”及“物質的元素組成”幾大模塊內容。而指向化學核心素養(yǎng)的單元教學設計則強調通過對空氣成分的測定分析推理，初步建立混合物中某成分含量測定的模型；通過分析比較不同變化的微觀過程，讓學生體會不同變化的本質差別，從宏觀走向微觀，接著又在元素環(huán)節(jié)的學習中，重新返回宏觀，整個單元的教學就是通過宏觀微觀間有序轉化，培養(yǎng)和發(fā)展學生“宏微結合”的核心素養(yǎng)。

（二）教學構想

1.確立基于化學學科核心素養(yǎng)的大主題

本單元從學生熟悉的宏觀物質——空氣入手，學習空氣的組成、性質，從具體到一般，歸納演繹混合物認知模型，培養(yǎng)證據(jù)推理意識；再從分子、原子及離子等肉眼觀察不到的微觀粒子入手學習物質變化的本質；通過宏觀元素學習，學會從宏觀的視角判斷物質類別，建立宏觀—微觀—符號三種表征關系，由此確立本單元大主題為“證模分析、宏微結合、培育學科核心素養(yǎng)”。

2.設計基于突出主題完整的教學大過程

零碎性的教學活動不利于構建完整的知識體系，反而加重了學生的學習負擔。目標指向性一致的小活動聯(lián)結成的整體性的單元教學過程，可以幫助學生從學科的總體角度思考問題。本單元教學內容重點圍繞微觀粒子與宏觀物質之間關系開展。因此，本單元的大活動過程主要圍繞下列三個進行：微觀粒子、宏觀物質、符號表征。基于大概念、大主題、大過程的設計，本單元教學整體構思如下。

（1）宏觀認知

［經(jīng)典實驗］拉瓦錫空氣中氧氣含量測定實驗

［科學探究］空氣中氧氣含量的測定與分析

［方法建立］混合物中某一成分含量的測定方法

［概念辨析］混合物與純凈物概念的初步建立

（2）微觀辨析

［實驗探究］認識微觀粒子基本性質

［概念建模］分子、原子概念建模

［模型認知］微觀模型認知物質的構成、變化與分類

［模型認知］原子結構，離子形成過程；元素性質、原子核外電子排布之間關系

（3）概念建模

［概念建構］元素

［宏微探析］微觀粒子、宏觀元素認識物質類別

［總結提升］宏觀—微觀—符號三重表征物質

（4）方法建構

［引領提升］空氣中氧氣含量的測定，混合物中某一成分測定的方法建構

3.制定落實學生素養(yǎng)發(fā)展的單元教學評價目標

落實化學學科核心素養(yǎng)，形成統(tǒng)攝性的認識，提升知識結構化水平，制定符合實際的評價目標至關重要。根據(jù)教學目標制定出的本單元評價目標如下：

評價1：診斷和評價學生模型的認知程度，獲取準確信息并進行加工處理整合的能力水平。

評價2：診斷和發(fā)展學生利用微觀粒子理解宏觀世界的能力水平；發(fā)展評價物質觀、分類觀、微粒觀的認識程度，想象能力、創(chuàng)新思維能力的水平。

評價3：診斷和評價類比法、分類法的認知水平，進一步評價宏觀辨識與微觀探析能力。

二、教學反思

（一）教學過程的有機整合，學習過程的自然銜接

單元教學設計不是內容的拼湊、合并，而是全部打亂，結合學生的實際、知識點關聯(lián)對教學內容進行整合［3］，設計出符合學生化學學科素養(yǎng)發(fā)展，體現(xiàn)知識深度學習的單元教學設計。本單元的教學內容主要整合成四個部分：“物質成分的探究”“元素”“分子”和“原子”。單元大概念是“物質的成分”，核心概念是“元素”“分子”“原子”“離子”。教學過程最先安排“物質成分的探究”，引導學生建構認識物質成分的宏觀視角，體會物質成分探究的科學思維方法。接著學習微觀粒子、宏觀元素，分別從微觀角度、宏觀視角、宏微結合方面認識物質成分。再結合真實的問題情境檢測學生應用知識解決實際問題的能力，創(chuàng)造診斷學生“物質成分測定”的素養(yǎng)程度水平。

例如，在學習宏觀元素與微觀粒子視角辨識物質的成分時，可以結合中國首位諾貝爾醫(yī)學獎獲得者屠呦呦與青蒿素的真實教學情境組織教學。

［資料展示］屠呦呦與青蒿素

［思考問題］基于宏觀物質、元素和微觀分子、原子的視角，如何辨識青蒿素的成分

［討論分析］組織學生分組討論探究：宏觀視角元素，微觀視角分子、原子

通過學生探索具體知識的過程，引導學生初步體會宏微結合的學科思維方式，教學過程宏觀微觀有機整合，學習過程自然過渡，毫無突兀感，同時可以增進學生的民族自豪感，體現(xiàn)新時代立德樹人的教學價值。

（二）教學情境的生動創(chuàng)設，教學目標的有效達成

核心素養(yǎng)培育的主陣地依然是課堂，有效途徑也仍是教師的引領，改變學生被動的學習方式，轉變?yōu)榉e極主動的學習是關鍵，生動活潑的教學情境是激發(fā)學習興趣，引向積極學習的重要方式，教學中要做好學科知識與生活、生產(chǎn)實際的結合，做好與科學家發(fā)現(xiàn)探索化學知識的過程的結合，積極創(chuàng)設“發(fā)現(xiàn)問題、探究問題、解決問題”的情境過程，促進教學目標的有效達成。特別本單元涉及的概念內容較多，初三學生的思維發(fā)展水平有限，對抽象概念認知建構困難較大，教學過程要盡可能地將概念內容具體化、直觀化、可視化。直觀的化學實驗是獲得感性認識，形成理性思考，最終形成化學概念的有效手段。以微觀粒子解釋化學變化教學為例。

［創(chuàng)設情境］棉花蘸取濃鹽酸、濃氨水，從遠及近，觀察現(xiàn)象。

［復習導入］上述實驗，你認為微粒有哪些特性，如何判斷。

實驗創(chuàng)設情境導入微粒特性概念，激發(fā)學生興趣，對微粒形成清晰的認識。

［追問］濃氨水、濃鹽酸揮發(fā)出來的是小液滴，后面觀察到白煙，“白霧”到“白煙”如何解釋。

教師引導學生深入思考，分析現(xiàn)象的本質原因，領悟化學變化的實質。

（三）學習評價的有效跟進，教學主線的巧妙設計

評價是教師調整課堂教學、學生改進后續(xù)學習的向導，教學目標、學習目標有否達成，需要相應的教學評價跟進。教學過程應以評價證據(jù)的設計為主線，評判學生學習狀況、學習效果的程度。教學過程要設計與目標相匹配的教學評價，教師依據(jù)評價證據(jù)診斷學生的素養(yǎng)發(fā)展水平并對課堂教學做出相應調整。下面以“化學觀念”“科學實踐”兩個維度為例進行教學評價設計說明。

評價維度一：化學觀念

評價目標：學生微粒觀的初步建立

評價活動：物質微觀構成辨析，診斷物質微觀粒子（分子、原子、離子）構成的程度水平

教學策略：觀看物質圖片，判斷物質構成的微粒

評價維度二：科學探究

評價目標：微?；拘再|探究并能解釋日常生活現(xiàn)象

評價活動：等體積酒精與水混合體積減小，氣球吹氣變大，診斷學生通過現(xiàn)象得出結論的能力水平；觀看分子模型；模擬物質三態(tài)變化，診斷學生微觀角度認識宏觀現(xiàn)象的能力水平

教學策略：創(chuàng)設生活情境，解決實際問題，幫助運用“三重表征”建立模型

根據(jù)學習內容、學科素養(yǎng)制定評價目標，并以此為依據(jù)，設計教學主線，組織課堂教學，達成學習目標。

三、結語

以大概念統(tǒng)領下的初中化學單元教學設計是撬動課堂轉型的一個支點［4］。教師要立足學科高度，深層次挖掘單元教學內容所蘊含的素養(yǎng)要素，理解為什么教，怎么教，如何學，促進學生化學學科核心素養(yǎng)的深度內化。同時，研究好初中化學單元教學設計，更深刻理解化學學科課程，精確把控化學課堂教學，實現(xiàn)立德樹人的根本任務。