学科核心素养导向下的单元教学设计

王嫒华

摘要：主题式单元教学是围绕学科核心素养实施课堂教学的有效途径之一。以“中国氮肥工业的发展”为情境线，在阐述氮肥工业“过去——现在——将来”的发展过程中，将“氮与社会可持续发展”整个专题内容有机地整合在一起，引领学生进入沉浸式的系统思考和学习中，帮助学生建构结构化的物质转化关系，学会用化学的视角分析、解决复杂化学问题的思路和方法，深刻地认识化学与人类社会和自然环境的关系，形成与环境和谐共处、合理利用自然资源的观念，促进学生化学学科核心素养的落实。

关键词：核心素养；单元教学设计；氮；情境

文章编号：1008-0546（2021）11-0037-03中图分类号：G632.41文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2021.11.009

*本文系教育部“十三五”规划重点课题“指向核心素养的学科融合教育的实践研究”（课题批准号：DHA180413）的阶段性成果。

围绕学科核心素养实施课堂教学，是当前全面深化课程改革的重头戏。基于真实情境展开的主题式单元教学被认为是学科核心素养落地的重要途径之一。在一个单元中，为实现教学目标，以一则典型材料为主线设计情境，贯穿课堂始终，学生在这一情境中不断深入分析、讨论、体验、感悟，从而构建概念、发展能力、培养情趣。这样的“一境到底”式单元设计不但能够引起学生的情感体验，激活其思维，使学生积极参与教学活动，还能通过情境将散乱的知识串联起来，形成一条环环相扣的课堂主线[1-2]，有助于建立完整的学科知识体系并形成学科核心素养。

现以新教材苏教版高中化学必修第二册“氮与社会可持续发展”这一专题展开单元教学设计，为新课程的有效实施提供参考。

一、教材分析

在“氮与社会可持续发展”这一专题中，用“氮的固定”“重要的含氮化工原料”和“含氮化合物的合理使用”三个小单元来讲述氮及其元素化合物的知识[3]。在这三个小单元中，都提到了氮元素在植物生长中的作用、氮肥的种类及作用，隐含了一段氮肥的发展史。而我国的氮肥工业发展历程中还有一些荡气回肠的爱国故事，可激励学生努力学习，技术强国。因此，可以将中国氮肥的工业发展史作为一条情境线，串起整个专题。

二、单元教学设计思路

1.单元教学目标

结合中国氮肥工业的发展史和实验探究，能从物质类别和元素价态的视角探索氮元素及其化合物的性质，实现物质转化；能根据物质的性质分析总结出含氮化合物妥善保存、合理使用的方法；能说明氮元素及其化合物的应用（合成氨等）对社会发展的价值、对环境的影响；能有意识地运用所学的知识参与社会性议题的討论（如酸雨防治、水体保护等）。

2.整体构思

本次单元教学设计按照中国氮肥工业的历史发展过程展开，用四个课时讲述中国氮肥发展的“过去——现在——将来”。在中国肥料工业发展之初，最先生产的肥料是硫酸铵，而建硫酸铵厂必先建硫酸厂和合成氨厂，有了氨气，各种氮肥如铵态氮肥、硝态氮肥、酰胺态氮肥也随之发展起来[4]，所以合成氨工业是氮肥工业的推进剂。据此展开合成氨工业、铵态氮肥、硝态氮肥的介绍，构建完整的氮元素二维转化关系。在单元最后，汇总讲解氮肥工业和氮肥盲目施用造成的一些负面影响，从多学科的角度分析酸雨、水体富营养化、土壤质量退化等问题的形成、危害，从化学的角度去讨论环境监管及防治措施，并预测新型氮肥的发展方向。

三、单元教学设计

课时1～4的单元教学设计见表1～4。

【设计思路】课时1内容包含了教材中“氮的固定”一节及“重要的含氮化工原料”中的“氨气”部分，讲述了氮肥工业发展前和发展初的状况，重点介绍了氮的固定方式，氨气的合成，氨气、液氨和氨水的性质。

【设计思路】课时2内容包含了教材中“重要的含氮化工原料”中的“氨气”部分，“含氮化合物的合理使用”中的“铵盐的性质”部分，以及“常见氮肥及其使用”部分。主要讲解铵盐的生产、铵盐的性质以及铵盐运输、储存、使用过程中的注意事项。在本课时中，会介绍侯德榜先生与氮肥的故事，他不仅是“侯氏制碱法”的创始人，还为我国氮肥工业的发展做出了巨大的贡献，硫酸铵、氯化铵和碳酸氢铵的生产发展都与他密切相关。引入这些故事不但可以让学生了解铵盐的性质及生产工艺，也可让学生认识到化工技术对国家安全和发展的重大意义，激发学生的爱国情怀，学习侯德榜先生攻坚克难、敢为人先、国家至上的精神。

【设计思路】课时3内容包含了教材中“重要的含氮化工原料”中的“硝酸”部分，以及“含氮化合物的合理使用”中的“常见氮肥及其使用”部分，主要讲解氨的催化氧化、硝酸和硝酸盐的化学性质，帮助学生构建氮元素及其化合物的二维价类转化模型。

【设计思路】课时4内容包含了教材中“氮的固定”中的“自然界的氮循环”部分，“含氮化合物的合理使用”中的“常见氮肥及其使用”部分和“氮氧化物的无害化处理”部分，增添了“氮肥盲目施用对土壤和水体质量的影响”和“新型氮肥的发展”相关内容，对氮肥的知识进行拓展，引导学生综合运用各科知识去分析各种负面问题形成的原因、影响大小，学会用化学手段去监控和防治各种环境问题，辩证地看待肥料的功与过，培养学生的科学精神和社会责任。从氮肥的不完善之处出发，介绍新型氮肥的发展方向，一方面引导学生学会从问题中看到机遇和挑战，另一方面也契合本专题的标题“氮与社会可持续发展”，让本单元教学设计有一个开放的结局。

四、总结反思

本单元教学设计涵盖了教材上所有知识点，并进行了适当拓展，与自然环境和生活环境联系更紧密。社会要可持续发展，需要人类节约资源，保护好环境；学生的能力也要可持续发展，不仅要能应对高考，也要能应对社会的考验，能综合利用所学化学知识分析、解决复杂的化学问题，因此，适当地拓展一些真实情境中的问题很有必要。从知识体系上讲，本单元设计脉络也比较清晰，按照“氨气——铵盐——硝酸——硝酸盐——氮氧化物——环境影响”来讲述含氮化合物的相互转化，帮助学生构建氮元素的二维价类转化模型。

“单元教学”在很大程度上是一种开放的态度和预期，我们很难从一、两次的尝试中看到成效。目前，课时紧张、与年级统一进度冲突、需要自主设计习题和试卷、担心影响考试成绩是阻碍教师开展单元教学设计的最常见因素，其中担心影响考试成绩是最重要的因素。从化学新高考命题趋势来看，高考将以各种情境为载体、以基础知识或理论为依托，重点考查学生综合应用能力、信息筛选处理能力、逻辑思辨能力[5]。过去机械记忆零散的知识或理论不再完全适用于新高考。新课标、新教材、新高考的实施对化学课堂教学改革无疑是一次契机。教师可根据不同的教学内容，尝试更适合学生核心素养发展的单元教学设计，采用更灵活的方法进行教学，更有效地促进学生化学核心素养的提升。

参考文献

[1]黄忠华，张年逢.大情境有大精彩——基于“大情境”的生物教学设计[J].中学生物学，2019，35（9）：37-39

[2]杨修志，亓玉花.“一境到底”在初中地理课堂教学中的应用研究——以鲁教版“印度”一节为例[J].中学地理教学参考，2019，11（上）：43-46

[3]王祖浩.普通高中教科书·化学必修第二册[M].南京：江苏教育出版社，2020：31-54

[4]王文善.中国氮肥工业发展的历史和面临的任务[J].大氮肥，2004，27（4）：224-229

[5]占小红，吴敏.“新高考与化学教学”学术研讨会综述[J].化学教学，2018（1）：3-7