初中化学单元教学的整体设计与思考——以粤教版《空气、物质的构成》单元教学为例

陈思滔 黄躬芬

（1.闽侯县教师进修学校，福建 闽侯 350100；2.闽侯县实验中学，福建 闽侯 350100）

化学学科核心素养的提出，将化学课程从学科本位上升到核心素养本位［1］，将教师的教学从知识的传授转化为素养的培养。以课时设计为主的教学，以本节教学内容为核心，下一节内容的关联更多的是埋伏笔，因此缺乏对单元甚至教材总体内容的认识，不能很好地将零散的知识串成一个整体。单元教学设计则以教材大视野、单元全方位为统领，引领学生较好地整体把握学科知识。［2］因此，它是有效落实、发展学生核心素养的重要途径。它不单单指教材中以知识的特征为依据的单元，还包含以某一主题为核心，将学科间存在逻辑关系的内容进行重新编排，整合成有相互关联、相互衔接的教学结构单元。单元教学设计，是教师根据单元所涉及的教学内容，综合考虑学生实际而制定的教学设计，其目标指向核心素养。单元教学设计具有大概念的特点，能够将分散的内容串联成大整体，起到统领整个单元的作用；它还具有大主题的特征，在明确的单元主题背景下，串联本单元课时的教学内容，并指导教学内容的有序开展；它还具有大过程的特点，在统一的教学目标指引下，摆脱零碎杂乱的教学内容，实现教学内容与核心素养的完美落地。本文以粤教版第二章《空气、物质的构成》为例试作阐释。

一、初中化学单元教学设计的教学实践

（一）目标定位

1.深层次理解，整体性认识

传统的教学设计往往把本单元教学内容分割成“空气成分的测定”“构成物质的微粒”及“组成物质的元素”几个孤立的模块进行零散的教学。而指向学科核心素养的单元教学设计，把“物质的微观构成与宏观辨识”作为主题探讨活动，帮助学生在大概念的引领下，对物质构成的微粒、物质组成的元素进行深层次的理解与思考，实现教学内容的整体性、系统性。

2.素养为导向，价值为核心

传统教学目标重点关注学生知识技能的掌握，本单元教学过程重点关注“空气成分测定”“微观粒子的认识”及“物质的元素组成”几大模块内容。而指向化学核心素养的单元教学设计则强调通过对空气成分的测定分析推理，初步建立混合物中某成分含量测定的模型；通过分析比较不同变化的微观过程，让学生体会不同变化的本质差别，从宏观走向微观，接着又在元素环节的学习中，重新返回宏观，整个单元的教学就是通过宏观微观间有序转化，培养和发展学生“宏微结合”的核心素养。

（二）教学构想

1.确立基于化学学科核心素养的大主题

本单元从学生熟悉的宏观物质——空气入手，学习空气的组成、性质，从具体到一般，归纳演绎混合物认知模型，培养证据推理意识；再从分子、原子及离子等肉眼观察不到的微观粒子入手学习物质变化的本质；通过宏观元素学习，学会从宏观的视角判断物质类别，建立宏观—微观—符号三种表征关系，由此确立本单元大主题为“证模分析、宏微结合、培育学科核心素养”。

2.设计基于突出主题完整的教学大过程

零碎性的教学活动不利于构建完整的知识体系，反而加重了学生的学习负担。目标指向性一致的小活动联结成的整体性的单元教学过程，可以帮助学生从学科的总体角度思考问题。本单元教学内容重点围绕微观粒子与宏观物质之间关系开展。因此，本单元的大活动过程主要围绕下列三个进行：微观粒子、宏观物质、符号表征。基于大概念、大主题、大过程的设计，本单元教学整体构思如下。

（1）宏观认知

［经典实验］拉瓦锡空气中氧气含量测定实验

［科学探究］空气中氧气含量的测定与分析

［方法建立］混合物中某一成分含量的测定方法

［概念辨析］混合物与纯净物概念的初步建立

（2）微观辨析

［实验探究］认识微观粒子基本性质

［概念建模］分子、原子概念建模

［模型认知］微观模型认知物质的构成、变化与分类

［模型认知］原子结构，离子形成过程；元素性质、原子核外电子排布之间关系

（3）概念建模

［概念建构］元素

［宏微探析］微观粒子、宏观元素认识物质类别

［总结提升］宏观—微观—符号三重表征物质

（4）方法建构

［引领提升］空气中氧气含量的测定，混合物中某一成分测定的方法建构

3.制定落实学生素养发展的单元教学评价目标

落实化学学科核心素养，形成统摄性的认识，提升知识结构化水平，制定符合实际的评价目标至关重要。根据教学目标制定出的本单元评价目标如下：

评价1：诊断和评价学生模型的认知程度，获取准确信息并进行加工处理整合的能力水平。

评价2：诊断和发展学生利用微观粒子理解宏观世界的能力水平；发展评价物质观、分类观、微粒观的认识程度，想象能力、创新思维能力的水平。

评价3：诊断和评价类比法、分类法的认知水平，进一步评价宏观辨识与微观探析能力。

二、教学反思

（一）教学过程的有机整合，学习过程的自然衔接

单元教学设计不是内容的拼凑、合并，而是全部打乱，结合学生的实际、知识点关联对教学内容进行整合［3］，设计出符合学生化学学科素养发展，体现知识深度学习的单元教学设计。本单元的教学内容主要整合成四个部分：“物质成分的探究”“元素”“分子”和“原子”。单元大概念是“物质的成分”，核心概念是“元素”“分子”“原子”“离子”。教学过程最先安排“物质成分的探究”，引导学生建构认识物质成分的宏观视角，体会物质成分探究的科学思维方法。接着学习微观粒子、宏观元素，分别从微观角度、宏观视角、宏微结合方面认识物质成分。再结合真实的问题情境检测学生应用知识解决实际问题的能力，创造诊断学生“物质成分测定”的素养程度水平。

例如，在学习宏观元素与微观粒子视角辨识物质的成分时，可以结合中国首位诺贝尔医学奖获得者屠呦呦与青蒿素的真实教学情境组织教学。

［资料展示］屠呦呦与青蒿素

［思考问题］基于宏观物质、元素和微观分子、原子的视角，如何辨识青蒿素的成分

［讨论分析］组织学生分组讨论探究：宏观视角元素，微观视角分子、原子

通过学生探索具体知识的过程，引导学生初步体会宏微结合的学科思维方式，教学过程宏观微观有机整合，学习过程自然过渡，毫无突兀感，同时可以增进学生的民族自豪感，体现新时代立德树人的教学价值。

（二）教学情境的生动创设，教学目标的有效达成

核心素养培育的主阵地依然是课堂，有效途径也仍是教师的引领，改变学生被动的学习方式，转变为积极主动的学习是关键，生动活泼的教学情境是激发学习兴趣，引向积极学习的重要方式，教学中要做好学科知识与生活、生产实际的结合，做好与科学家发现探索化学知识的过程的结合，积极创设“发现问题、探究问题、解决问题”的情境过程，促进教学目标的有效达成。特别本单元涉及的概念内容较多，初三学生的思维发展水平有限，对抽象概念认知建构困难较大，教学过程要尽可能地将概念内容具体化、直观化、可视化。直观的化学实验是获得感性认识，形成理性思考，最终形成化学概念的有效手段。以微观粒子解释化学变化教学为例。

［创设情境］棉花蘸取浓盐酸、浓氨水，从远及近，观察现象。

［复习导入］上述实验，你认为微粒有哪些特性，如何判断。

实验创设情境导入微粒特性概念，激发学生兴趣，对微粒形成清晰的认识。

［追问］浓氨水、浓盐酸挥发出来的是小液滴，后面观察到白烟，“白雾”到“白烟”如何解释。

教师引导学生深入思考，分析现象的本质原因，领悟化学变化的实质。

（三）学习评价的有效跟进，教学主线的巧妙设计

评价是教师调整课堂教学、学生改进后续学习的向导，教学目标、学习目标有否达成，需要相应的教学评价跟进。教学过程应以评价证据的设计为主线，评判学生学习状况、学习效果的程度。教学过程要设计与目标相匹配的教学评价，教师依据评价证据诊断学生的素养发展水平并对课堂教学做出相应调整。下面以“化学观念”“科学实践”两个维度为例进行教学评价设计说明。

评价维度一：化学观念

评价目标：学生微粒观的初步建立

评价活动：物质微观构成辨析，诊断物质微观粒子（分子、原子、离子）构成的程度水平

教学策略：观看物质图片，判断物质构成的微粒

评价维度二：科学探究

评价目标：微粒基本性质探究并能解释日常生活现象

评价活动：等体积酒精与水混合体积减小，气球吹气变大，诊断学生通过现象得出结论的能力水平；观看分子模型；模拟物质三态变化，诊断学生微观角度认识宏观现象的能力水平

教学策略：创设生活情境，解决实际问题，帮助运用“三重表征”建立模型

根据学习内容、学科素养制定评价目标，并以此为依据，设计教学主线，组织课堂教学，达成学习目标。

三、结语

以大概念统领下的初中化学单元教学设计是撬动课堂转型的一个支点［4］。教师要立足学科高度，深层次挖掘单元教学内容所蕴含的素养要素，理解为什么教，怎么教，如何学，促进学生化学学科核心素养的深度内化。同时，研究好初中化学单元教学设计，更深刻理解化学学科课程，精确把控化学课堂教学，实现立德树人的根本任务。