浅谈学科核心素养引领下的高中化学单元教学

吴文娟

(巢湖市第二中学 安徽合肥 238000)

核心素养作为当前课程与教学领域的研究热点，其研究领域已由宏观的顶层理论设计转入中观的学科核心素养体系构建和微观的课程实施与评价。核心素养导向下的教学，不仅要与已有的教学体系相结合，更需要对已有课程进行重组。这就要求教师必须提高教学设计的系统站位，即从关注单一的知识点、课时教学转变为单元整体设计与教学实施。单元教学能凸显出知识的结构化、逻辑化、情境化和功能化，再现学科知识的发展，彰显学科思想方法，是发展学科核心素养的重要途径。

一、单元教学的内涵及意义

(一)单元教学的内涵解读

《现代汉语词典》中“单元”这个词语的定义为“整体中自为一组或自成系统的独立单位”。可见，单元就是在一个大的主题下相较而言独立的、自成体系的内容整合，具有知识统摄性、结构系统性和认知逻辑性等特点。单元可以由一个小的单位组成，抑或由一组单位组成。要帮助学生形成良好的认知结构，教师需要设计结构化的课程内容。所以，单元教学可以理解为以学生的认知水平为基础，遵循学生的认知规律，围绕具有挑战性的学习主题，将学习任务、学习活动和学习评价等要素进行整合，能够体现学生深度学习品质的教学情境，能够实现学科知识的系统化构建，以及能够指向学科核心素养的中观层面的教学设计及教学实施过程。

(二)单元教学的实践意义

1.学科本质教育的需要

随着我国科学技术的突飞猛进，自然科学得到了迅速的发展。学科知识的裂变也带来了课时教学的繁杂碎片化，增加了学生的认知和理解负荷。教学的重心应该是基于事实和知识提炼出概念，并整合概念凝练出学科观点，从而用于指导学科的教学活动实践。因而教师需要冲破理论性知识碎片的樊篱，从化学独特的学科视角重新审视学科内容结构和学科思想方法，精简并整合关联性强、直达学科本质的核心结构知识，既让学生获得学科内核知识，又让学生领悟学科研究中显现的学科观点和思想方法，从而实现从停留在学科表层的现象教学走向学科深层的本质教育。单元教学从系统思维的视角建构学科知识体系，突出核心知识主干，指向学科哲学观点的凝练，能有效实现从学科教学走向学科教育。

2.核心素养培育的需要

培养全面的人是国家层面提出的育人总目标，即发展学生的核心素养。而核心素养培育的主途径是学科教育，因此培养学生学科核心素养是学科教育的首要任务。化学学科核心素养是学生化学知识储备、化学学习能力、化学学科情感态度与价值观的综合体现，是三维目标的发展和深化，是需要在持续性的深度学习过程中发展形成的。深度学习要求学生能向学科专家一样系统地、高投入地学习。因此，基于学科核心素养发展的教学内容应置于一个相对完整的知识创生、体系建构和综合运用过程中。单元教学是实施深度学习的重要途径。教师在教学时应摒弃只注重零散知识教授的传统课堂教学理念，基于知识体系的层级关系，系统思考教学内容在促进核心素养达成中的作用和地位，按照“核心素养—课程标准—单元设计—课时安排”的思路整体设计教学单元，确定单元内容，再分解、细化、落实到课时教学，从而突破“只见树木、不见森林”的课时思维障碍，契合化学学科核心素养的发展要求，逐步形成完整的教学过程。

二、单元教学的实施路径

单元教学包括选择单元教学主题、制订单元教学目标、开展单元教学活动以及实施单元教学评价等相互关联的系统要素,是对学科知识进行系统思考后的整体架构和教学实施。下面以“物质结构 元素周期律”(化学必修第一册)单元教学为例，具体阐释学科核心素养引领下的高中化学单元教学。

(一)深度研读课标，建构单元教学主题

课程标准作为指导课程实施的国家政策性文件，为实现基础教育改革提供了导向。《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称 “新课标”)规定了化学课程性质与基本理念、学科核心素养与课程目标、课程结构、课程内容、学业质量以及实施建议等，是教师建构单元教学主题的重要依据。教师应深度研读新课标的内容要求、分析教材内容与知识逻辑结构以及可利用的课程资源等，合理规划好学习单元并提炼单元主题。

新课标必修第一册“物质结构基础与化学反应规律”包括“原子结构与元素周期律”“化学键”“化学反应的限度和快慢”以及“化学反应与能量转化”等内容。理解物质结构和元素之间的性质关系是学习化学反应过程中物质和能量转化、形成物质和能量观的重要基础，因此建构“物质结构 元素周期律”单元主题，探究化学物质的本源，从元素的角度思考化学反应过程，不仅符合学科内在知识逻辑，同时兼顾学生的认知规律。本单元知识体系如图1所示。

图1 “物质结构 元素周期律”单元知识体系

(二)认真分析学情，制订单元教学目标

当前单元教学存在理论研究成果颇丰、实践推广效果不佳的倾向，优秀案例移植、嫁接出现“水土不服”的情况屡见不鲜。究其原因，是教师未考虑学生的实际素养水平，从而产生了理论与实践的断层。学校不同抑或是班级不同，学生的层次也不同，导致学科认知水平、思维方式以及学习能力均存在差异，对同一单元主题也存在不同的理解，因而教师需要尊重并及时探知学生的素养水平现状，制订合理的单元教学目标。

制订“物质结构 元素周期律”单元教学目标时，教师可通过问卷调查或课前预习试卷练习的方式分析学生的素养水平和认知现状，并结合新课标的学业要求制订如下合理的单元教学目标：

1.通过对元素周期律(表)的发现史料的学习，可以依据原子、离子、分子以及元素认识物质的结构、性质和变化，形成“结构决定性质”的理念，并尝试自主设计元素周期表。

2.通过对元素周期表结构的认识，能够以第三周期的元素、碱金属元素以及卤族元素为例，加深对元素的金属性和非金属性的理解，同时发展证据推理与模型认知的核心素养，能深层次地探讨并预测同周期同主族等元素的性质。

3.通过元素、核素以及核外电子排布的学习，熟知形成物质的微粒相互之间存在不同的作用力，同时利用氯化钠和氯化氢形成过程的详细剖析，认清什么是离子键共价键，完成化学键的概念认知。

4.通过对水的三态变化与水分解过程中的能量变化的比较，能基于变化观念和平衡思想，利用化学键的断裂和形成讨论化学反应能量变化的本质。

5.通过对元素周期表的深度研究，探讨元素周期律在发现新元素、开发新材料中的作用，并根据元素在周期表中的位置关系以及在地壳中的分布，对探矿、寻找催化剂和耐高温耐腐蚀材料、研制农药等做出科学指导。

(三)精心设计情境，开展单元教学活动

情境认知和学习理论认为，知识实质上就是情境的一部分，知识、思维、情境三者之间相互作用而紧密联系在一起，知识需要在一定的情境下、在某些行为活动中去获取。建构主义理论认为，个体的学习依赖于对情境的自我认知建构。因此，“情境—问题—活动”是开展单元教学、促进深度学习、提升学科核心素养的重要途径。教师应提供丰富的情境资源，提出具有思维进阶性的问题，指导学生进行亲历“历史”的学习活动，让学生浸润在系统思考和深度学习的场域中发展学科核心素养。

“物质结构 元素周期律”单元教学中，教师可基于“历史回顾、情境引入—图表分析、巧得规律—精心设问、实验探究—归纳总结、素养提升”的单元设计思路引导学生开展学习活动。例如“了解周期表的发现与编排原则”的教学环节中可开展以下情境活动。

教师讲述元素周期表的发展史(拉瓦锡提出化学元素列表，德贝莱纳“三素组”学说，纽兰兹“八音律”，门捷列夫研究元素周期律并绘制元素周期表，元素周期表的后期演化)，引导学生了解科学发现的过程。

接着，教师提出问题串：(1)在门捷列夫研究之前的元素周期表排序依据是什么？(2)随着原子神秘的面纱被揭开，现如今的元素周期表排列根据又是什么呢？(3)原子序数与原子结构具有什么关系呢？(4)通过对元素周期表的发现历程的了解，你有哪些感悟呢？

学生基于问题开展以下较深层次的活动：(1)认真阅读科学史料，了解元素周期表的发现过程，体会科学探究与创新意识在化学研究中的作用，培养信息获取与分析能力。(2)分析讨论元素周期表排序依据的变化，尝试解释元素性质及其递变规律，培养科学探究、宏观辨识和微观探析等学科核心素养。

(四)科学设置量规，进行单元教学评价

科学的单元教学评价是落实“教—学—评”一致性、促进单元教学目标达成的重要环节。核心素养理念下的化学单元教学，应摒弃只关注知识达成的片面评价，追求学生多元发展的动态生成性评价。评价原则以学科核心素养发展为导向，评价方式以过程性评价和结果性评价并存，过程性评价结合新课标学业要求，可涉及学生的思维品格、学习态度、讨论发言、思想感悟、实践担当等诸多方面，以学生成长记录的形式进行评价。

“物质结构 元素周期律”单元教学从科学史料、自然资源、化学用品常规使用以及环境生态路线出发，培养学生将化学知识应用在实际生活生产中的能力，其单元教学过程性评价内容如表1所示。

表1 “物质结构 元素周期律”单元教学过程性评价

三、单元教学展望

单元教学作为此轮深度课改的伴生物，其外延不断拓展，内涵也在不断深化。单元教学的理论研究成果日趋丰富。实现单元教学的有效落地，仍需要不断加深对单元教学内涵和功能的认识，也需要进一步地实践研究。