新高考视域下高中化学大单元教学的设计与实践

随着高考改革的稳步落实与推进，针对化学课程的考查不仅是基础知识的掌握，更是对核心素养和生活联系的评估。“全覆盖式”课程无法应对知识的爆炸增长。为迎接新高考的挑战，教师着手大概念教学的研究。大概念重点关注如何让学生“带走知识”，即将大概念的思维方式和问题处理技巧迁移到新的情境中。大概念具有概括性的原理和方法。因此，教师要积极优化大单元教学设计，为概念的积累提供支撑，也为核心素养的培养提供支架。一、高中化学大单元教学设计方向现阶段新高考理念得以贯彻落实，人才培养目标发生改变，化学教学由知识本位课堂转变为以核心素养为导向的课堂。作为“3+3”模式的重要组成，化学课程应该顺应新高考改革的方向，全力培养的学生核心素养，让学生适应新高考以核心素养为测试宗旨、以真实情境为测试载体、以实际问题为测试任务、以化学知识为解决问题的工具的特点。传统课堂教学是课时主义，忽视教材内容之间的联系，导致学生对知识的掌握存在水平层次低、符号化、碎片化等问题。随着核心素养理念的提出，教育领域掀起对大概念的讨论热潮，很多学者和一线教师将大概念作为落实核心素养培养的重要方式。大概念是个体认知结构中的连接点，通过吸纳、组织，将新旧知识整合起来，形成完整的知识体系。大概念中的“大”不是庞大，也不是基础，而是核心，具有较强的迁移价值。大概念支撑下，个体即使走向社会，脱离学习情境，也会在新的情境中应用知识，打破知识之间的壁垒，打通学校教育与现实世界的界限。聚焦到大单元教学层面，抽象概念需要在具体案例中落实、体现出来，与传统教学理念不同，大概念追求的是少而精。高中化学单课内容相对单一，单课教学时长有限，很难提取关键信息，导致大概念学习处于浅层阶段，无法探究核心问题。大单元教学具有拓展性结构，既包括一段时间内的教学内容，又涵盖各学段、学时中的内容，但都指向一组大概念的单元。因此，新高考视域下高中化学教学新方向是以大概念为指引的大单元教学。二、高中化学大单元教学设计原则1.生活化原则生活化原则指在教学过程中立足学生生活实际和社会生活实际，坚持理论与实践的统一。新高考的特点之一是强调真实情境和实际问题，即将问题设置在生活化情境中，加强学生与生活的联系，让学生把握化学学习与生活的关系。因此，教师要坚持生活化原则，多从生活中取材，多创设生活情境，多引导学生观察生活现象。2.主体性原则主体性原则指的是在现代教育教学过程中，依靠学生、尊重学生、为了学生，最终实现教育均衡，优化教学效果。具体表现为以学生为本。立足学生身心发展规律，培养兴趣特长；接受个体差异，尊重学生独立性；引导学生自主发展，激发学习能动性。总之，主体性原则承认学生是化学课堂教学的主体，教学活动旨在为学生提供服务，将教学结果落实到学生身上，帮助学生在生活中有效运用课堂知识。3.互动性原则互动性原则指教学过程中师生之间、生生之间的交往活动。教师可以鼓励学生借助小组合作、课堂辩论等方式突破问题难点。例如，教师按照“组间同质、组内异质”标准将学生分成5人单位小组，小组内部自选组长，由组长带领组员完成教师布置的任务。教师随后设计探究活动，小组成员相互配合，在观点冲突、方法冲突中寻求平衡，得出统一的结论。通过有效互动，促使学生加深对知识的理解与把握。三、高中化学大单元教学设计思路大概念是基于事实抽象出来的概念，呈现出持久性、迁移性的特点。新高考视域下的大单元教学设计思路主要包括确定大概念、建立目标体系、设计学习活动、实施教学评价等内容。具体而言，针对大概念，教师需要深度解读课程标准，认真学习反复出现的名词、短语等。针对目标体系，核心素养是化学教学的终极目标，教师应该提炼宏观辨识、平衡思想、证据推理、科学探究、社会责任等信息，理解化学核心素养的内涵和表现，并将其落实到教学各环节中，确保学生在化学课堂上提高综合素质。针对学习活动，教师需要遵循生本理念，围绕学生的主体地位设计教学活动，多为学生创设探究任务，引导学生学会独立思考和集体合作。针对教学评价，教师结合过程性评价和结果性评价，全方位检测学生的学习效果，如观察量表、随堂小测验等。四、高中化学大单元教学设计案例本文以鲁科版《普通高中教科书·化学》选择性必修3“烷烃和烯烃”的教学为例，对高中化学大单元教学设计进行实践分析。1.明确大概念（1）确定单元教学主题。本单元以“结构决定性质”为统领，引导学生将有机化合物的结构和性质结合起来，并转化为概念的理解与应用，重点关注宏观辨识与微观探析的培养，确定单元主题为“烷烃和烯烃”。（2）立足课程标准要求。为了明确单元教学价值，需要对《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称《标准》）中的相关内容进行整合。《标准》提出大概念对有机化合物学习的指导作用，教师可以从化学键角度入手，指导学生对比分析有机化合物的分子结构和性质特点，初步构建“结构决定性质”的思维模型，最终用思维模型进行预测，形成宏观辨识与微观探析核心素养。2.制订单元目标（1）教学目标设计。通过解读《标准》和单元教学主题，教师制订“烷烃和烯烃”单元学习目标：了解有机化合物的结构特点，能够根据结构特点进行简单分类；能够写出相关的反应方程式，利用性质简单鉴别烷烃和烯烃；分析有机化合物同分异构体现象，能够举例说明；在化学学习与生活之间建立联系，理解有机化学的现实意义。（2）评价目标设计。教师通过建立认知模型，诊断学生的模型认知能力；通过解释有机化合物的宏观性质，诊断学生对宏观现象的认识能力；通过设计实验验证、数据分析等活动，评估学生的问题解决能力和逻辑推理能力；通过了解有机化合物的实际用途，评价化学价值认识水平。3.设计单元活动在制订单元目标的基础上，下面以“烷烃”为例设计单元活动。（1）认识烃类物质。教师创设贴合学生生活的情境，帮助学生了解有机化合物在生活中的具体体现。学生通过观察图片信息，分析有机化合物在组成上的相同之处，了解食物、药物、能源等物质的成分——碳元素。随后，教师在交互式电子白板上出示资料卡：地壳中碳的质量分数较小，如此小的质量为什么会包含种类丰富的有机化合物？在教师的引导下，学生形成认知冲突，开始自主探究学习任务，在教师提供的碳原子结构示意图中推测共价键数量。接下来，教师介绍碳原子的成键特点，并且用化学历史资料帮助学生体会模型对物质结构学习的重要性。随后，教师展示不同颜色的橡皮泥和牙签，重新组装材料，表示碳原子结构图，要求学生动手模仿，探究碳原子的成键方式。学生在动手操作中掌握搭建有机化合物结构的步骤和思路，加深对知识的理解。最后，教师将学生分成四人小组，前后桌相互交流讨论，思考有机化合物的化学式、链状结构、碳原子的成键方式等问题，简单认识有机化合物的类别。（2）认识烷烃结构。教师利用课前做的甲烷模型引导学生思考：在真实的甲烷分子中，五个原子也是处于同一平面吗？教师在充满疑问的课堂氛围中展示资料卡，向学生介绍甲烷分子结构的发展过程和结构特点，帮助学生从不同角度了解空间结构。教师运用任务群教学方法，设计子任务：根据球棍模型搭建2个碳原子和6个氢原子的链状有机化合物，搭建3个碳原子和8个氢原子的链状有机化合物。通过设计子任务引导学生思考：碳原子的空间结构为什么是锯齿形状？通过搭建原子结构图，帮助学生直观认识烷烃的“四面体”结构特点。随后，教师鼓励学生观察甲烷、乙烷、丙烷的结构图，同时写出分子式，启发学生思考：以上物质在组成和结构上有相同点吗？通过归纳结构图的特点，得出烷烃的概念和结构通式。接下来，教师讲解烃、烷烃的概念，鼓励学生自主阅读教材内容，了解烷烃相关信息，归纳出烷烃分子式的通式，掌握同系物的概念。最后，教师组织学生搭建4个碳原子和10个氢原子的链状有机化合物，学生初步形成“结构决定性质”的化学大概念。（3）认识烷烃性质。教师向学生提供凡士林护肤品，学生涂抹后体会其滑腻、水冲不易掉等特点，说明烷烃不溶于水。亲自体验后，学生加深对烷烃物理性质的了解，教师出示资料卡，归纳烷烃物理性质的递变规律，帮助学生形成“用途反推性质”的次级概念认知思路。教师分别展示氧化反应、取代反应实验，引导学生调动既有知识经验，学会用微观视角解释宏观现象，发展化学核心素养。（4）烷烃的命名。教师引导学生观察碳原子数大于3的烷烃，让学生思考当烷烃存在同分异构体时，如何对其中一种结构进行准确命名。在教师的指导下，学生认真分析、讨论，体会习惯命名的不完整性。随后，教师引入概念——烃基，以表格的形式呈现不同烃基的结构和对应名称，帮助学生辨析概念。接下来，教师引出系统命名法，讲解利用系统命名法对烷烃进行命名的步骤，学生通过师生交流互动，掌握系统命名较为复杂烷烃的方法。与此同时，教师启发学生用系统命名法对戊烷的3种同分异构体进行命名，进而展示多种烷烃的结构简式，鼓励学生利用系统命名法对物质进行命名，并观察学生的命名完成情况并进行指导。最后，教师引导学生根据表格提供的书写步骤，完成己烷的同分异构体结构简式的书写，并用系统命名法进行命名。学生先自行总结烷烃的命名，然后相互交流，发表意见。4.优化单元评价单元评价结合过程性评价和结果性评价。首先，为了促进教学目标的顺利达成，教师设计课堂观察量表，引导学生填写对应内容，完成过程性评价。评价内容包括学习方法、学习态度、学习品质，学生先自评，反思自己掌握了哪些学习方法、运用了哪些方法，是否主动参与探究活动，通过本节课的学习是否形成化学思维。填写表格后小组间相互传递，从闪光点和不足之处两个角度入手，完成互评任务。其次，完成单元学习后，教师组织随堂测验，检验学生的学习结果，了解学生的知识水平和能力水平，教师结合学生单元评价调整教学计划，为后续教学活动的开展奠定基础。五、高中化学大单元教学设计反思实践研究发现，新高考视域下高中化学大单元教学能够提高学生的知识迁移能力。例如，将甲烷、乙烷等有机化合物的性质归纳为“结构决定性质”大概念，教师以结构为切入点，运用“结构—性质—用途”模式引导学生迁移烷烃、烯烃的学习情境，再通过演绎推理帮助学生实现单元教学目标。此外，教师组织学生搭建球棍模型，学生课堂参与度、学习积极性得到提高，而且生活化素材的引入加强了知识与生活之间的联系，削减了学生对知识的陌生感。在丰富多彩的教学活动中，学生的学习能动性得到增强。单元教学无法依靠单一课时完成，更不是通过几个课时的知识串联就能完成的学习任务。教师需要持续探索教学资源，不断完善教学过程。一是留有足够的调整空间：教师设计单元教学计划时要考虑到其动态变化的特点，为新方法、新理念的引入打好基础；二是及时反思和总结：教师要重视学生的主体地位，单元教学将知识作为整体研究对象，对学生的理解能力、归纳能力、分析能力有较高要求。教师需要提前考量学生的学习情况，评价学生知识、能力、思维等维度的发展现状，从整