大概念统摄下高中化学单元整体教学实践研究

摘要：大概念统摄下的单元整体教学强调知识与教学结构的整体性，能够站在全局视角，将知识点汇总整理构建具有系统性、层次性、逻辑性的单元，带领学生走入知识的本质。基于大概念的单元整体性教学符合新课标对高中化学教育提出的新要求，可以实现对学生核心素养的培育。因此，文章对大概念统摄下的高中化学单元整体教学实践策略进行了一系列探究，希望可以为高中化学教育改革提供参考借鉴。关键词：大概念；高中化学；单元，整体教学；实践基于大概念的单元整体教学建立在学科大概念之上，是以大概念为核心统领，构建的一系列具有层次性与逻辑性的教学模式。不同于传统的讲学式、“灌输式”教学，大概念下的单元整体教学能够让学生站在整体视角，了解单元模块下各知识点间的逻辑关系，能进一步明确化学知识逻辑架构的构成，解决了过往高中化学教育知识点过于杂乱、碎片化的问题，有助于引导学生自主构建基于整体的知识架构，是引导学生走入深度学习的有效策略。随着教育改革的持续深化，高中化学课堂要一改从前的教育模式，教师要坚持立足大概念，构建指向核心素养的结构化课程，使学生在大概念的引领下获得深度发展，实现综合能力的系统提升。一、高中化学大概念解读（一）化学大概念内涵学科大概念是一种将知识点以高度概括的形式系统排布后，对学科内知识特征及事物共同属性的总体反映。可以說，学科大概念可以统摄学科内各个模块中所有知识点的小观点、小概念，是一种将复杂且碎片化的知识点汇总、整合后提炼出的整体概念。化学学科大概念具备系统性特征、抽象性特征与迁移性特征，既可以体现出化学知识的本质及其特征，又可以关联起与化学本质相关的其他拓展性内容。如化学学科知识点在现实生活中的应用形式、化学领域的发展史、化学概念的生成过程等，可以带领学生从多个角度解析化学知识，使其以正确、客观的眼光看待化学[1]。（二）大概念教学的优势大概念统摄下的教学可以将零散、碎片化的知识点整合起来，以更简洁、更系统、更具逻辑性的形式呈现在学生面前，这与单元整体教学有一定的相似度。在各种简洁、明确的概念概括之下，学生可以快速抓住所学新知的本质特征，便于学生理解、探究。同时，大概念的高度概括性决定了大概念教学可以使多个模块的知识互相关联起来，这种教学形式脱离了底层知识结构散乱、无序的状态，能够以一种高级的逻辑形态将知识点关联在一起。在这种模式下，学生能轻易找到所学新知与过往学习经验间的联系性，能透过知识点的表层，快速抓住各个知识模块的契合点、联系点，继而构建起完整的知识结构，并形成系统全面完整的学科认知，完成旧知识的迁移应用与新知识的高效理解。不仅能够为学生后续学习更高难度的知识打好基础，还可以提高学生的知识迁移与整合能力，可有效促进学生的化学思维生成、推动学生的核心素养提升。二、基于大概念的化学单元整体教学思路大概念统摄下的单元整体教学要突出化学学科的本质，使学生了解各知识点之间的关联，并引导学生完成知识结构的自主构建，因此，教师要围绕单元整体，设计合理的教学流程。首先，教师要将本单元的知识点放在高中化学整体知识架构之中进行研读，了解知识的总体内容，并确定核心教育目标。分析学生在学习本章节知识点时已具备的学习经验，确认学生已有的前概念，再设计新旧知识点连接、前概念与新概念整合的教学结构，帮助学生完成知识结构的整体构建以及化学学习的进阶发展。其次，教师要基于大概念统摄对单元知识点进行梳理。提炼出单元大概念，并对本单元知识点的概念层级做出系统划分，规划学生在学习本单元知识时的进阶路线，完成单元总目标及各课时教学目标的确定，再根据分级结果，对单元下各知识与概念进行整体设计，厘清单元教学的大致流程。教师设计的教学活动要具备层次性、递进性，以循序渐进的形式呈现问题、提出任务，让学生在探究问题、解决任务的过程中完成学习[2]。最后，教师设计的教学活动要指向教学目标，保障学生能够在教师的引领下完成对知识点的探索，并生成相应的核心素养。构建教学评一体化课堂，在课堂教学的过程中关注学生状态，并做出及时反馈，给予学生探究与学习方面的支持。另外，教师还要通过随堂小测、课后作业、单元练习、小组合作评价等，在了解学生学习状态及能力提升情况的基础上，及时调整后续的单元教学计划，进一步提高单元整体教学的有效性。三、大概念统摄下的单元整体教学实践文章以“弱电解质的电离平衡”单元教学为例，讨论以大概念为核心统领的单元整体教学策略。（一）单元大概念提炼构建立足大概念背景下的单元整体教学计划，必须要先基于学科大概念提炼出单元大概念。新人教版高中化学教材将本章节内容放在“水溶液中的离子反应与平衡”的第一节与第二节中，包含“电离平衡”“水的电离和溶液的pH”“血液的酸碱平衡”等内容。立足学科大概念视角，“弱电解质的电离平衡”可以归类至“可溶电解质在水溶液中的平衡”这一大概念之下，且该单元教育内容与“电离平衡”“水的电离和溶液的pH”“盐类的水解”并行，同属于“水溶液中的离子反应与平衡”这一章节的重点内容，是化学平衡的关键课程，也是承上启下的重要单元。通过本单元的教学，学生会进一步了解酸、碱、盐的基本概念及各类溶液电离与电离平衡的相关知识点，是在学生掌握化学平衡基本概念以后，对知识点进一步延展、引申、迁移、应用的体现，是后续学习盐溶液水解平衡的必要前提。综上所述，“弱电解质的电离平衡”单元整体教学的大概念为“可溶电解质在水溶液中的平衡”[3]。（二）学情及重难点分析引入本单元教学时，学生对离子反应的发生条件和电解质的概念已有了一定的理解，也掌握了区分非电解质与电解质之间的关系，能够对酸、碱、盐在水中的电离过程做出初步分析，并掌握了化学反应离子方程式的书写格式。可以判断出，此时学生已基本掌握了以动态平衡特征和平衡概念分析化学反应问题的方法，能够使用平衡常数开展基本的运算，已生成了一定的化学平衡观。综上总结，学生已有的化学前概念为电解质与非电解质的判定、化学平衡移动的影响因素、平衡常数的学习及应用方式、平衡移动原理。在此基础上，根据学情及本单元的教学内容判断重难点如下：影响电离平衡的因素，从微观角度理解弱电解质中的电离平衡及动态平衡，能够使用微粒观与化学平衡观分析或解决弱电解质电离平衡相关的问题。（三）单元教学目标设定立足大概念分析本单元的核心教学目标，要充分考虑到学情及单元重难点任务，将知识技能、过程方法、情感态度与价值观的目标综合起来考量，重视学生的个人发展、学科核心素养提升。根据教材内容当前学情教学大纲及新课标的要求，设定本单元教学目标如下：第一，从微观角度分析并理解弱电解质的电离过程。第二，从化学平衡的角度了解弱电解质的构成。第三，使用化学语言表达弱电解质的电离过程[4]。（四）单元课时安排与教学目标确定单元总目标后，要根据单元总目标规划单元课时安排及单课时目标。本单元共设计三课时，第一课时，认识强弱电解质；第二课时，讨论弱电解质的电离平衡；第三课时，以化学平衡观与微粒观认识水的电离平衡。三课时的规划与目标安排如下。第一课时的教学目标为了解强弱电解质的基本概念，并掌握判断强弱电解质的方法；学会使用化学语言表达电离行为。教学安排为学习强弱电解质，构建生活化情境，并导入与强弱电解质相关概念的教学，让学生从整体上了解强弱电解质、弱电解质在水溶液中的微粒存在形式及电离平衡的建立方法，带领学生走入探究弱电解质电离过程、电离行为的问题情境中。第二课时的教学目标为从微观角度了解弱电解质电离平衡的特征，能够构建起电离平衡的化学模型，了解Ka概念表达式及其内涵，在探究中分析出影响弱电解质的要素并使用进行Ka计算。教学安排为先导入不同条件下弱电解质的电离过程，随后引出探究影响电离平衡要素的教学活动，完成基础教学后，导入生活情境下的问题，让学生尝试应用电离平衡解决问题。在课上开展定量分析，进一步探究弱电解质的电离平衡行为，并基于此开展Ka的学习及电离度的计算教学[5]。第三课时的教学目标为灵活使用化学电离模型，开展对水电力过程的分析，掌握Kw的计算。教学安排为导入情境——“某无土栽培植物营养液的成分”，开展对营养液的综合分析，并以此导入水的电离平衡课题。在探究水的电离过程中学习水的Kw及其计算方式。（五）单元教学计划本单元要建立在“离子反应”“化学反应速率和化学平衡”这两章节的学习上，让学生将此前的学习经验以及具有知识与本课新知联动起来，从已掌握的化学平衡移动原理的角度分析本课新知。在整个单元教学中，通过真实情境、单元背景问题导入等方式，启发学生的思考，引导学生从定性走到定量，将“弱电解质的电离反应”与“溶液中的平衡与反应”联系起来，引导学生探究各个知识点之间的关系，并实现知识的自主构建，使学生从更系统的角度认识溶液，并尝试通过移动平衡原理分析本课学习的新知识，探究弱酸和弱碱在水中的电离平衡。在单元教学中，适当引入化学实验，设计体验式与探究式教学，让学生思考，如何将化学反应中无法直接观测到的微观层面的反应，转化成可呈现在物质世界中被直观观测与判断的化学实验。本单元教学中，教师引入手持技术设计了实验课堂，将实验结果以定量的方式呈现在学生面前，将微观宏观化、将抽象具象化，落实了单元中的实验探究教学。四、教学反思单元教学始终围绕大概念，并基于大概念设计了一系列的教学活动。整个单元教学设计由学习知识点、探究知识点应用方式的模式，变为围绕大概念开展一系列的探究活动、体验活动与化学实验学习，将学习大概念、讲解大概念变为在问题与情境中探索大概念、挖掘大概念。在教师的引导下，学生的思路被开启、学习热情极高，跟随教师的讲课节奏，与教师一同完成了对大概念的挖掘、探索。根据教学实践，笔者认为大概念统摄下的单元整体化教学，要着重强调单元的情境创设和高效问题链设计这两点。（一）单元情境创设，深化认知理解在大概念统摄下的单元教学中，教师要围绕大概念及问题核心，构建整体性的学习路线，让单元学习成为一个相对完整的学习过程。为启发学生的深度思考，带领學生走入深度学习，教师要在单元整体教学中为学生设计一以贯之的情境，并在情境中导入问题、穿插线索，引导学生在情境中分析问题，以此深化对大概念的理解，并让学生在真实情境中讨论真实问题，以此培养学生应用大概念解决问题的能力。在这过程中，教师要注重单元情境与学生认知水平的匹配程度，还要保证单元情境能贯穿整个教学，使情境作为学生深入探究的动力来源，激发学生的学习兴趣，另外，情境要与目标任务与问题互相衔接，才能构成围绕大概念的整体教学计划。（二）高效问题链设计，强调教学评一体化高效的问题链设计是让学生一步步走入知识核心的关键点，也是教师在情境中设计的一连串以线索关联起的各个小任务和探究问题。大概念统摄下的单元整体教学要立足情境，在情境中提出问题，再通过一系列的问题驱动学生的探究行为，让学生在有意义、有价值的问题引领下走入知识深层，循序渐进地完成单元学习及单元大概念的挖掘与总结。教师设计的问题链要层层递进、环环相扣，难度要符合学生的最近发展区，保证问题是学生能够在一定的努力下完成的。另外，在单元整体教学中，学生解决一个又一个问题的过程，就是学生最终实现学习目标的过程。因此，问题链的设计要指向教学目标。最后，教师要通过问题链的设计落实教学评一体化。在整个单元教学的过程中，积极开展对学生的过程性评价，关注学生一点一滴的进步与成长。除教师评价以外，还要拓宽评价主体、丰富评价形式，让学生也参与到评价中来，引导学生在学习中自评并反思、在合作中互评