凸显化学基本观念的“元素化合物”单元学习设计与实践

何婷婷

摘 要：“元素化合物”教学如何超越具体知识，凸显化学基本观念，从而促进学生观念的转变，是“元素化合物”教学值得研究的问题。单元教学设计基于整体视角，遵循学科知识逻辑发展顺序、学生认知心理顺序，是“元素化合物”教学的有效途径之一。结合“氯、溴、碘及其化合物”教学案例，从三个环节对“元素化合物”单元学习进行阐述。

关键词：化学观念;单元学习设计;元素化合物

“元素化合物”知识是高中化学课程的重要组成部分，是学生获得感性认识的重要素材。一方面，“元素化合物”知识本身具有庞杂、琐碎的特点，需要记忆的内容较多;另一方面，学生也不具备将分散的知识由点成面形成系统认知的能力。针对当下学生实际学情，为了打破以传授知识点为中心，改变以往忽略知识间内在的逻辑关系，难以形成化学学科思想的传统课堂教学，笔者在“元素化合物”知识教学中，尝试凸显化学基本观念的单元教学设计，即整合化学学科核心观念，摆脱孤立的课时视角，重组教学内容，以“大观念”视野统领全局。

一、设计“元素化合物”单元学习过程的内容要素

（一）单元教学设计的内涵与一般模型

单元教学设计是指从完整的教学单元出发，制订单元教学目标和学习任务，综合利用各种教学方式设计教学过程。明确了单元教学设计的内涵，在实践过程中还要面临如何开展单元教学设计的问题。基于化学核心素养的单元教学设计的一般模型由以下四个基本要素构成，即分析、设计、实施、评价。分析教学目标和核心素养是基础，设计整合教材、调整教学顺序是关键，实施教学策略渗透学科方法是重点，评价学生课堂表现及教学效果是诊断结果。

（二）分析“元素化合物”知识的认识视角与进阶

高中化学课程标准中内容标准专设“常见无机物及其应用”主题来界定核心内容。立足课程标准与教材分析，通过一定的教学主线把相对分散的内容串起来，有助于从整体上明确元素化合物内容的定位与要求。教材编排上的呈现方式及学习要求等方面对元素化合物知识的多角度认识，在不同的化学学习阶段，学生的知识储备及认知发展水平不同，这为我们选择合适的教学方式提供了依据。

（三）建立研究无机物性质的一般思路和方法

一个学习单元通常包括在核心概念统领下的大量具体概念、规律、原理等。在“元素化合物”教学中，一般从化学反应原理或规律出发进行演绎、推理该物质可能具有的性质，再进一步收集证据，提供支撑依据。元素化合物性质是物质及其变化的体现，重要的学习方法之一就是进行实验探究。

二、设计“元素化合物”单元学习过程的实践案例

设计单元学习过程的思路主要解决“如何设计”与“设计成什么样”的问题。笔者分以下几个环节进行单元教学探索。

（一）分析教学目标，明确素养要素

教学目标的正确分析和素养要素的准确定位是单元教学设计的基础，也为单元教学设计指明了方向。仔细研读教材和2017年版课程标准，该单元的教学目标为：认识氧化还原反应的概念及规律;氯气的物理、化学性质及制备、用途;同主族性质的递变规律;该素养要素有宏观辨识与微观探析;证据推理与模型认识;科学探究和社会责任等。

（二）设计教材顺序，整合单元内容

根据学生的认知规律和知识储备，从化合价升降的氧化还原反应角度和物质类别的角度，以氧化还原理论知识为主线，对该单元内容进行以下调整。第一、二课时是氧化还原反应的基本概念，为后续学习元素化合物奠定了价态变化的认识视角。第二课时是在氧化还原的认识模型下探究氯气的性质，以氧化还原理论为支撑，实验为探究方法。第三课时是氯气的制备，包括工业制法和实验室制法，也是从微观角度引导学生总结制备的本质是-1价的氯被氧化成0价的氯。第四课时是溴、碘的提取及溴、碘的物理性质和化学性质及制备。从结构相似出发，采用类比迁移的方法自然衔接到溴、碘的性质及制备。

（三）实施教学策略，渗透学科思想

学习活动是落实化学核心素养，完成教学目标的重要保障。核心素养的形成和学科思想“价态观”“分类观”“转化观”“绿色化学观”等是在真实的问题情境中借助问题解决的实践培育起来的。教学的策略有教师引导提问、学生交流讨论、实验探究、视频观看等。因此，单元设计的实施过程中要根据不同的情境选择不同的教学策略，凸显学科观念。

1.借助生活情境，建立“价态观”

化学教学内容的组织，应有利于促进学生从化学学科知识向化学学科核心素养的转化，而内容的结构化则是实现这种转化的关键。構建氧化还原认知模型不仅符合学生的认知规律，而且遵循了从微观结构出发，物质结构决定性质，性质决定用途和制备的认识思路。利用生活中的氧化还原反应现象介绍其基本概念，然后以氯及其化合物及同主族性质的比较为载体，深入分析氧化还原反应的微观本质。

2.依托实验情境，强化“微粒观”

实验教学是化学教学的重要组成部分，同时也是激发学生学习兴趣和提升学生化学核心素养的重要手段。氯气的性质既有学生实验，如氯水成分的探究，也有教师的演示实验如金属钠、铁、铜与氯气的反应。通过实验观察宏观现象，通过探究分析氯水成分的微观组成。

3.阅读史料情境，形成“转化观”

利用氯气的发现和命名的历史资料，结合氧化还原和氯气性质的知识，教师设置系列问题：如何确定黄绿色气体是氯气？你如何设计实验确定？然后学生交流讨论教师设置的问题，设计实验验证。经历这样的过程，学生更能体会科学家实验探究的乐趣和感受成功的喜悦。

4.利用新闻情境，树立“绿色化学观”

在化学教学中，将符合学生认知水平的新闻报道作为教学情境应用于课堂教学中，可以丰富教学素材、拓宽学生视野、提升科学素养、增强环保意识和社会责任感，引导学生从化学视角分析社会现象，提高知识运用的能力。在课堂教学中，教师可以渗透情感态度与价值观目标，培养学生运用化学知识的能力，同时提升学生的社会责任感和参与意识。

（四）评价课堂表现，诊断教学效果

化学日常评价是化学教学不可或缺的有机组成部分。提问与点评、练习与作业、复习与考试等是有效开展化学日常学习评价的基本途径和方法。单元教学实际的课堂提问应有意识地关注化学学科核心素养达成情况的诊断。如“在氯水溶液中滴入石蕊溶液，为什么能观察到先变红后褪色的现象？”有的学生只能基于“微观”视角思考原因，而有的学生却能基于“宏观现象和微观探析”视角进行解释。

三、“元素化合物”单元教学实践收获与反思

基于元素化合物知识的教学，是事实性知识向学生学科能力转化的关键过程。学生在学习概念的过程中，通过实验探究与原理应用相结合，提炼和升华概念而形成化学基本观念。从而实现从“知识为本”到“观念为本”的教学转变。实践中，笔者也体会到，要提高单元学习活动的有效性，需要关注以下几个方面。

（一）把握好单元学习内容的选择

单元教学设计并不是所有单元都适合。首先，教师可依据课程标准和教材，深入分析并准确把握教材内容及其呈现方式所体现的课程目标和核心素养，钻研并开发教材，确立教学单元。其次，教师可依据知识内容的相互联系或学生的认知规律，将单元中的内容进行先后顺序的调整、难易的删选构建教学单元，使繁杂的内容简单化、条理化，更符合学生的认知和心理发展规律。

（二）处理好课时与单元间的关系

局部构成整体，整体离不开局部。单元教学设计与课时之间的关系犹如局部与整体。单元教学设计是由一个个课时组合而成的，因此课时与课时之间衔接得好坏直接影响了单元教学设计的效果。好的课时衔接，有助于学生了解课时内容之间的关系，有利于学生形成整体思维脉络，建构相对完整的科学观念和知识方法体系。

（三）設计好基于素养立意的情境

核心素养的提升、教学目标的落实，一定是基于真实情境和问题链及学生活动实现的。依据教学目标，将各种教学资源进行精心整合，用问题和情境素材衔接好各部分内容，配合学生活动，利用多元化的教学手段，调动学生的学习主动性，才能达到良好的教学效果。

总之，为落实学生化学学科核心素养的培养，教师要提升化学课堂教学设计的站位，从关注单一的课时教学转变到单元整体设计。聚焦学科本质，从更大范围进行教学设计的分析和思考。

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