高中化学大观念教学单元目标的设定——以《铁金属材料》单元教学为例

袁小建（江苏省天一中学 214101）

《普通高中化学课程标准（2017年版）》明确指出了课程标准修订的主要内容变化：“进一步精选了学科内容，重视以学科大概念为核心，使课程内容结构化，以主题为引领，使课程内容情境化，促进学科核心素养的养成。”一个世纪之前，陶行知先生就倡导“新教育”。陶行知先生认为，所谓“新教育”有三个基本标准，一是“自新”，即依据自身实际，走出教育改革之路；二是 “常新” ，即教育改革要每天做，日日新；三是全新，即新教育无论是形式上还是思想上都要新。在国家全面推进“双新”改革背景下，探讨基于提升学生核心素养的大观念教学，课堂设计需在科学清晰的单元目标引领下进行。现以人教版化学必修一第三章《铁金属材料》为例，把本单元放在一个整体的课程框架中，探讨基于大观念教学的单元目标的设定。

一、思考基本问题，确立大观念

大观念教学，是以学科大观念为主要内容，以课堂教学为主要过程，以发展学生核心素养为主要目的的教学。大观念的“大”是思维深刻、揭示本质的意思，大观念是统领全单元教与学的核心，对教学设计和学习旨向起着重要的引领作用，大观念是站在一定高度下，对单元内容的思考和洞见，具有开放性和拓展性，能把看似孤立的知识和原理联系起来，挖掘蕴藏于学科知识中的规律和本质，激发学生的哲学思考及情感兴趣，让零散的知识洋溢生命的活力。大观念像无形的手指引着教师的教和学生的学，让课堂实践牢牢把握培育学生核心素养这一宗旨，由此可见，确立大观念是课堂设计的关键所在。

以本章节为例，确立大观念，首先应研读教材及相关文献，对课程相关的“基本问题”展开思考。所谓“基本问题”，是指联系生活，能够揭示事物的本质，容易发生迁移的问题。如金属的使用历史是怎样的？背后揭示和体现了什么？金属研究对人类未来有什么意义？对这些“基本问题”的思考，既是确立大观念的前提，也是确立大观念的途径。

经过思考和提炼，本单元大观念可以确立为：“从物质结构的视角研究物质性质，从物质的类别和价态的视角研究化学反应，探讨金属单质及化合物在生活中的运用，深刻认识化学与生活密切相关。”确立了大观念后，即可站在一定的高度，对教学过程展开设计，把相关内容进行整合，大观念是单元设计的出发点和落脚点。

二、关注迁移运用，聚焦新知识和新能力

在单元目标的设定中，知识的落实不容回避，但不能强调在生产生活中没有运用和发展价值的知识。在大观念的指引下，聚焦习得新知识和新能力，新知识是指向大观念的关键学科事实，是可迁移、可发展的知识，新能力是指能够解决新问题的能力，即在新情境中的做事能力与思想品格。

以本章节为例，单元目标设计需聚焦以下“新知识”和“新能力”：

1.建立价类二维图研究反应原理。如Fe2O3、FeO和盐酸、稀硫酸的反应，基于碱性氧化物和酸生成盐和水的反应原理，比较Al2O3和酸碱反应的事实，理解Al2O3为两性氧化物，进而研究相关反应。对比Fe2O3和HCl、Fe2O3和HI、FeO 和HNO3的反应事实，在物质类别的基础上，从化合价的视角，关注三价铁和碘离子，硝酸和亚铁离子的氧化还原反应，这些原理可迁移解决本章Fe、Fe2+、Fe3+之间的相互转化，Fe和水蒸气的反应、Al和碱溶液的反应、Fe(OH)2的变质等问题。

2.深化结构和性质的关系。Fe、Al的导电、导热、延展性等物理性质与金属结构特点密切相关，通过自由移动的电子和性质特点的关系，加深对金属物理通性的认识。合金材料性质的改变也是因为金属结构的改变，如铁中加入的碳、铬、镍原子，铝中加入铜、镁、锰等原子，使之具有更优异的物理性质，可以启发学生思考未来合金材料的性质和金属结构的关系。金属化学性质和金属原子结构息息相关，金属活动顺序表是具体体现，强化学生对“结构决定性质，性质反应结构”的认识，掌握研究金属性质的一般方法。

3.研究人类的金属使用史。在历史的长河中，从金银铁铜铝钠到现代各种金属的生产和使用，背后是科学技术的发展带来生产手段和成本的改变。比如铝，在一百多年前比黄金更贵重，以致拿破仑用铝碗来显示自己尊贵地位，但是现在却走进千家万户，原因是电解法的制取运用。再比如，金属在航天、催化剂、新能源等领域的广泛运用，助力人类创造更加美好的生活，目标设定引领学生关注科学技术和生活生产，关注生态环境和人类命运。

聚焦“新知识”和“新能力”，是站在一定高度，在大观念的统领下，把一个个知识点放在学科体系和生活生产中，立足化学学科的核心原理，强调理解、迁移、运用，让鲜活的“新知识”成为学生健康成长的养分，提升学生解决问题的“新能力”，发展核心素养。

三、围绕大观念，设计探究活动

核心素养的本质是创造性思维能力和复杂交往能力，单元目标设计中需围绕大观念设计有挑战性的探究活动，唯有这样，才能使学生主动投入，积极思考，在实验探究、现象分析、证据推理、创新思考的过程中，进入“深度学习”的状态，“深度学习”是落实核心素养的重要途径。

以本章节为例，可设置一定情境下的探究活动：

1.探究电路板刻蚀液。电路板在日常生活中用途广泛，学校几公里外有大型电子元器件生产企业健鼎公司，可先介绍企业相关情况，激起学生的研究兴趣，然后提出印刷电路板刻蚀液成分研究及回收利用的课题。具体探究过程由学生画流程图，合作小组讨论修改，小组代表上台展示，组外同学评价完善，最后形成科学方案。这一探究过程中，学生充分利用了化学反应，运用过滤、检验等基本操作，展开基于真实情境的逻辑分析和证据推理，在思考回收、污染等问题时，能够深刻理解经济效益和环境保护的关系。

2.检验食品中铁元素。食用菠菜可以补铁是常识，如何证明菠菜中含有铁元素呢？这个情境和生活息息相关，很容易吸引学生的注意力。具体探究过程可带领学生走进实验室，在真实的实验过程中开展研究，学生在新情境中从多个角度思考问题，不仅能够提升运用化学知识的能力，还能让学生从中感悟处理复杂问题的思路。建立探究实验认知模型，促进学生低级思维能力向高级思维能力转化，让学生切实理解“化学就在身边”的内涵，领会化学在生产生活中的作用，化学知识变得有趣有用，学生在完成探究任务的过程中落实核心素养的培育。

在化学课堂培育学科核心素养是很多教育工作者正在思考和实践的工作，“让学生亲历学科知识诞生和应用过程，像学科专家那样去思考，走出径直掌握‘间接经验’的误区，是发展学科核心素养的关键”。基于大观念教学单元目标的设定，能够统领课堂设计，让课堂实践始终围绕培育核心素养的目标进行，在当下的教学实践中具有重要意义。