高中化学单元复习的结构化设计

刘海甜

就以往的化学教学来看，教师偏向于将理论知识机械化地灌输给学生，学生很难主动将知识消化与吸收。而在单元复习结构化模式中，将有效促进学生从化学学科知识向化学学科能力的转变。将结构化教学设计运用到化学单元复习中，有效引导学生从具体的情境中理解与分析化学问题。结构化课程设计将有效提高教学效率，在学习化学知识的同时，进一步提高学生的化学素养。教师在高中化学单元复习中，应当善于运用结构化课程设计，促进复习效果的良性发展。

一、单元复习以及结构化设计简析

结构化教学是指在教学过程中，教师通过组织学生进行学科内容的结构化设计，形成严谨的化学思维。单元复习是指在单元课程结课以后，教师引导学生就本单元知识点、题目类型进行归纳整理，从而更好地掌握本单元知识。而单元复习结构化设计是指通过本单元所有知识点以及相关内容，整体性地规划单元教学内容，使复习进度与方向按照一定的顺序进行。单元复习结构化与传统单元复习相比存在很多不同，最根本区别在于单元复习结构化可以促使学生从认清知识点的内在联系出发，构建化学核心素养。在《金属及其化合物》这一章，利用结构化单元复习将有效掌握钠、铝、钙等金属物质之间的相互联系，从而在短时间里达到良好的教学效果。

二、高中化學单元复习的结构化设计研究现状

就目前的进展来看，高中化学结构化教学研究的相关文献数目多，但具体到相关策略与实践上，研究大都聚焦于单一知识点的结构化教学课程设计，并不能将知识点进行有效连接。在新课程改革要求下，对化学核心素养的培养成为教师的首要目标，化学核心素养的培养一定是在诸多知识点的相互联系与衔接中建立起来的，因此就目前这种单一化结构教学研究已无法满足新课程教学的需求。

高中化学单元结构化复习多数运用在高三总复习或者是某一单元知识点中，尚未系统化普及，以对金属钠知识的学习为例，目前结构化单元复习大都集中在钠的物理化学性质研究上，在此方面进行结构化课程设计，但是涉及钠的氧化物以及氢氧化物，就无法形成系统的研究，这很难使学生熟练掌握钠单质与其化合物之间的关系。高中化学单元复习的结构化设计应当在高一就实行，等进入高三总复习阶段常常会面临时间不充足、错误百出等问题。在高一实行结构化教学设计将使学生在日后化学复习中能尽早进入状态，从而提高化学复习效率。

综合分析当前化学复习结构化实行情况，目前的进展是只针对结构化单元复习提出一定的教学策略，很少通过结构化单元复习系统地将知识点进行归纳总结，同样也很难达到预期的复习效果，这种机械化的复习教学设计很难达到化学核心素养的教学目标。

有关化学单元复习结构化设计的教学资源相对较少，结构化教学需要有明确的教学目标设定、措施实施、教学模板等内容，就目前各高中单元复习教学来看，结构化设计仍处于初级阶段，教师缺乏教学经验，对结构化设计的实施还存在一定困难，同时教学内容与方式也是偏向单一化，教学思路单一，很难达到预期效果。

三、单元复习结构化表征

高中化学单元复习结构化以不同的结构化角度，以及不同的结构化方式对教学内容、概念等进行结构化设计，将复杂而又抽象的化学概念以结构化方式呈现出来。表格式知识结构是教学中较为普遍的结构化形式，以金属钠的性质为例，借助于表格横纵两个方向的刻画，可以将其物理性质与化学性质分别呈现，使知识点由杂乱转化为有序，提高复习效率。思维导图式知识结构是结构化复习的另一种表征。思维导图通过鲜明的知识点归类，可以将钠、镁、铝、铁各自的化学性质进行归纳，以单质为出发点，从单质还原性分析，由其单质衍生出金属氧化物，与水反应形成相应的氢氧化物，电离出阳离子与非金属阴离子结合生成金属盐，以此将金属及其化合物性质完整地体现。

四、高中化学单元复习结构化教学设计与实践

在高中化学单元复习结构化教学设计中，教学思路方面的设计应当是首要考虑的问题。学科复习的核心目标就是化学学科核心素养的构建，从结构化方式、实施过程、呈现方式等多方面进行教学思路的设计。

（一）基于知识关联的结构化

知识关联就是在零碎的知识点之间找出彼此的内在联系，将知识统一化，从而便于理解与掌握。因此，基于知识点关联的结构化应当是化学单元复习结构化设计中首先研究的内容。在进行这一方面工作时，应当充分利用各知识点之间的内在联系，形成知识框架，深化对知识点的理解与掌握。在高中《金属及其化合物》一章的教学之中，为了达到良好的知识关联结构化，应当充分结合金属化合物之间的内在联系，以此为出发点进行课程设计。

以“金属钠”一节为例，在进行这一节结构化设计时，应当从钠单质的物理化学性质出发，以此为基本依据；其次分析元素钠的电子构型，钠元素为11号元素，最外层电子数为1，在进行化学反应之时极易失去最外层电子，表现出强烈的还原性，是典型的金属元素。从微观世界将其性质研究清楚后，就可以以此为出发点构建知识网络，从钠的还原性出发，进一步延伸出钠的氧化物形成过程，即氧化钠与过氧化钠，在这两种化合物中，都体现了金属钠的还原性；氢氧化钠的形成也可以由金属钠的还原性来研究，从而降低知识点的抽象性，对钠及其化合物的理解有系统性的掌握。从元素到单质、金属化合物、再到氢氧化物，基于知识关联的结构化构建，将有效降低知识点的抽象性，使化学复习效果更加明显。

（二）基于认识思路的结构化构建

认识思路是化学研究的一种重要方法，认识思路是从知识点本源出发，构建起微观世界与宏观世界的相互联系，是对物质及其变化过程的一种理论性概括。在认识思路结构化构建过程中，应当以知识点为出发点，从物质的本源来研究，进一步联想到知识间的构建，明确研究思路。对《金属及其化合物》一章的复习，更应当重视认识思路的结构化构建，金属化合物种类多，反应类型多种多样，想要达到良好的复习效果，势必构建起清晰的认识思路。

以“Fe（铁）及其化合物”一节为例，铁元素位于元素周期表中过渡元素之中，其化学性质与钠有相似之处，同时又有很大差异。构建认识思路应当考虑铁的两种常见离子———铁离子和亚铁离子，分析其形成原因，从而能更容易掌握氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁的形成及其性质。基于认识思路的结构化构建，将使复杂金属化合物相关性质变得容易理解，教师在课程设计过程中应当重点利用好学科特点来加强结构化构建。

（三）基于核心观念的结构化

在化学教学与复习过程中，核心观念的理解与掌握是高层次要求。在单元复习结构化设计中，核心观念的构建也是最为重要的一部分。在《金属及其化合物》这一章中，为了达到很好的核心观念结构化构建，应当充分利用新教育背景下的教学资源，表格的构建、思维导图的创建、概念图的利用以及网络图式知识构建，以此来达到对核心观念结构化设计。

例如，对“铁三角”以及“铝三角”的构建就是良好的核心观念结构化设计与应用实例。在铝三角的构建过程中，依据铝常见化合价为正三价，延伸出氧化铝、氢氧化铝以及铝盐、偏铝酸盐等物质。同时在单质铝、氧化铝、氢氧化铝三者的转化间构成“铝三角”，对金属铝的研究变得有章可循。核心观念的结构化构建是所有复习中至关重要的一部分，教师应当善于运用多种模式来进行结构化课程设计，利用新教育资源，促使学生对相关知识熟练掌握。

总之，单元复习的结构化课程设计将有效提高化学的复习效率，相较于传统复习过程中出现的“灌输式”知识传播，结构化课程设计将有效弥补以往教学中的不足，在提升教师教学能力的同时，学生的化学学习核心素养也将逐渐建立起来。因此教师在高中化学单元复习中，应当善于运用结构化课程设计，及时学习先进的教学策略，利用新教育资源将结构化课程设计落到实处。