基于学科大概念的单元复习课教学设计

万雨喆

摘要：分析了基于大概念进行教学设计对落实学科核心素养培养的价值。义务教育化学课程标准为初中化学课程目标设计、评价标准设计提供依据。基于大概念理论构建知识网络，提出基于大概念的单元复习课设计模式。以“认识化学变化”复习课为例，解析单元架构、重整知识网络、进行评价与反思。

关键词：大概念：单元设计;复习课;初中化学

文章编号：1008-0546（ 2022 ）09x-0068-04 中图分类号：G632.41 文献标识码：B

doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2022.09x.019

2018年，教育部发布了普通高中课程方案和学科课程标准，方案明确指出，以大概念为核心，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落实，达成立德树人的教育目标。可见，学科大概念统领下的教学设计是落实学科核心素养的重要途径。

一、大概念的含义与价值

大概念是一个具有复杂内涵的教育理念，它应当居于学科概念的核心位置，是能体现不同学科本质的基本观念。“实验探究是化学学习的重要方法”“物质的组成与结构决定物质的性质”“物质在一定条件下能相互转化”“宏观现象与微观本质间的联系”“分类法是研究物质的基本方法”等都是化学学科的核心大概念，是实验观、转化观、微粒观、分类观等化学基本观念的具体描述。大概念具有培养学生终身能力、组建学科知识网络、迁移情境问题应用的特征属性。

有学者研究指出，中学阶段落实核心素养的难点有整合难、深入难、应用难等[1]。而利用大概念中心性、持久性、迁移性的特征属性可以落实解决核心素养的难点（见图1）。

二、基于大概念的课堂教学设计

学科核心素养是学科育人价值的集中体现，以核心素养培养为导向的课程设计必须明确核心素养内涵。参照《义务教育化学课程标准（2022版）》与《普通高中化学课程标准（2017版）》，初中化学教学主题应注重多维度选取课程内容，包括核心概念原理、思维方法、探究实践和态度情意，这也是初中化学课程核心素养的培养方向，即化学观念、科学思维、探究实践、科学态度与责任。课程设计应以其为导向（见图2）。

课堂教学是落实核心素养的根本手段。以落实核心素养为导向的课堂应当从创设真实情境出发，由情境引发问题，依问题开展活动，用活动承载知识，借课程培养素养，形成多维一体的课时框架（见图3）。

大概念的融入，旨在通过学科知识网络的构建，将原本割裂的不同课时关联到一起，加强课时与课时的联系，让学科知识系统化、深入化、具有迁移性，全方位发展学生核心素养（见图4）。基于大概念的单元复习设计，核心在于单元知识的解构与重组（见图5）。

三、基于大概念的课堂教学设计案例

1.单元架构整理与知识重组

以沪教版九年级化学上册第四单元“认识化学变化”为例，章节内容围绕《义务教育化学课程标准》中的一级主题“物质的化学变化”。教学应紧密联系生产、生活实际，使学生真切感受化学变化的发生、规律，形成“物质在一定条件下能相互转化”等学科概念。

本章教材的内容和知识结构[2]如图6所示：

从学科大概念出发对章节内容结构进行梳理可以发现，本章内容除了联系生活外，还应从实验出发，让学生从条件观、守恒观、符号观、实验观几方面理解燃烧的条件、质量守恒定律的本质、化学方程式的书写及应用等内容（见图7）。

2.单元目标和评价

[单元学习目标]

1.通过常见物质的燃烧实验，了解物質燃烧的条件、灭火的原理等知识，认识到物质发生反应需要一定的条件、反应是可以调控的。

2.通过不同类型的定量实验，体会定量实验对化学发展的重要作用，懂得化学反应的发生应遵循某些规律。

3.通过对大量实验的描述，理解化学的学习和发展离不开符号的正确使用，能正确表示一个反应并掌握化学方程式的一些应用，如进行简单计算等。

[单元评价标准]

“认识化学变化”单元评价标准见表1。

水平1是对学生学习的基本要求，是多数学生经过新授课后能达到的水平。水平2、3是对学生的进阶要求，经过一节成功的复习课，多数学生应当能达到水平2，部分学生能达到水平3。

3.单元复习课设计

情境是课程结构的基础，为结合燃烧知识与化学方程式内容，选择丁烷作为情境线索。丁烷是一种在打火机、便携气罐中使用的气体燃料。具有易液化、燃烧快、价格低、污染小等特点，在生活中使用广泛。

图8是以丁烷气体为情境主线的“认识化学变化”单元复习教学设计。教学划分为三个段落。首先以丁烷气泡在手掌中燃烧的实验引入，通过富有冲击力的现象激发学生的学习热情。学生们通过联系生活中煤气灶、打火机、火锅气罐等利用丁烷气体的场景，初步推测丁烷的性质并设计收集丁烷气体的方法，初步感性认识丁烷气体。在此基础上，引导学生基于质量守恒定律，从设计实验方案定性验证丁烷气体的组成，到讨论如何定量计算丁烷的化学式，达成对丁烷气体的理性思考。最后，通过丁烷制冷与氟利昂的对比，让学生从反应的微观角度理解氟利昂制冷剂被弃用的原因，加深对反应微观层面的理解。结合科学家对在海底热液条件下CO2能反应生成丁烷等物质的研究，[3]带领学生走进反应机理，分析、探索海底生命起源的世界。通过一系列问题，如：仅有CO：制备丁烷是否可行？不同催化剂条件下的产物为何不同？人工模拟海底环境反应，加入的原料质量比是多少？既体现了化学反应是可控的这一条件观念，也为之后学生敲开有机物学习的大门打下基础，更让学生感受到化学学科探索世界本源的价值意义。

4.评测与反馈

根据单元学习目标和学习标准，从区分燃烧条件、理解质量守恒定律、学会简单计算几个考查角度设计了两道中等难度的反馈练习。设计中注意赋予练习一定的情境内涵。

[反馈练习]

练习1.油画促进了中国绘画的多元化发展，锌的氧化物是油画常用颜料之一。

（1）我国古代将炉甘石（Zr-iC03）和木炭粉混合后，加热到约800℃可得到锌。主要化学反应如下：下列说法正确的是（ ）

A.X是CO，因为C发生了不完全燃烧

B.反应①是分解反应，反应②是置换反应

C.反应前后固体的质量不变

D.反应前后碳元素的化合价均发生变化

（2）长期放置的油画色彩变暗，是因为生成了黑色的PbS。修复油画的方法是用H2O2将PbS变为白色的PbSO4（另一产物为H2O），修夏油画的化学方程式为____。

练习2.大气污染的环境问题一直是科学家们研究关注的重要领域。

（1）燃油汽车发动机排出的气体中含有CO和NO等，安装催化转化器可减少这些有害气体的排放。CO和NO在经过催化转化器时相互反应，如下图所示，下列说法正确的是（ ）

A.该反应属于置换反应

B.CO和NO按个数比1：1进行该反应

C.该反应中两种生成物的质量比为11：7

D.安装了催化转化器的汽车，尾气中不含CO和NO

（2）_氧化碳会引起温室效应等环境问题，二氧化碳的资源化利用是实现碳减排的重要途径。某纳米纤维催化剂可将二氧化碳转化为液体燃料甲醇（CH30H），其微观示意图如下，

写出该化学反应方程式：____。

对班级46人进行测评，从反馈结果看，练习1完成较好（65.2%的学生满分），练习2情况一般（47.8%的同学有失分）。体现出如下问题：

①学生对化学反应的分类、化合价的判断、反应条件的书写、质量关系的简单计算掌握较好。体现出良好的分类观、条件观、计算能力和一定的转化观、守恒观。

②学生对化学反应的微观理解不够，在宏微结合解释现象、根据图形書写方程式方面易受阻碍。体现出微粒观、转化观、守恒观的缺失，图形分析、符号解读等能力不足。

四、结语

复习课是阶段教学的终点，也是下阶段教学的起点，甚至是下学段教学的基础。上好一节复习课的前提是教师对单元章节、阶段内容的整体把控。基于大概念的知识网络构建能有效帮助教师明确知识层级、把握知识关联、梳理知识难点。

以往对学科大概念的教学研究实践多关注单元整体设计，旨在从单元设计走向课时设计。[4]但单元整体设计把控难度大，要求高。建议教师可以尝试从课时设计出发，以单元复习课为基础，逆向设计大单元整体教学，做到单元设计与课时设计相互促进、相互完善。

参考文献

[1]李刚，吕立杰，大概念课程设计：指向学科核心素养落实的课程架构[J].教育发展研究，2018，38（22）：35-42.

[2] 王祖浩.化学九年级上册教师教学指导书[M]. 2012.

[3]季福武，等，热液条件下CO：和H：反应合成丁烷和戊烷[J].地球化学，2007，36（02）：171-175.

[4]钟启泉，基于核心素养的课程发展：挑战与课题[J].全球教育展望，2016，45（01）：3-25.