核心素养目标下高中化学单元整体教学策略研究

廖玉美

摘 要：高中化学的主题单元教学有利于学生形成和理解学科概念，有利于构建结构化学科知识体系，有利于促进学生将化学学科知识转化为学科核心素养。本文以鲁科版必修第二册第三章“简单的有机化合物”单元教学为例，谈谈如何帮助学生在本单元的学习中初步建构较系统扎实的有机化学基础知识体系，这既是学生个体素养发展的需要，也能为部分学生继续学习选择性必修3《有机化学基础》打下坚实的基础。

关键词：有机化学；单元整体教学；教学策略

从2017年出版了《普通高中化学课程标准》（以下简称《化学课程标准》）至今，新一轮课程改革已经全面铺开。对“新课标、新高考、新教材、新教学”的研究是每位一线老师的必修课，加强课堂教学设计的教科研能力，多开展一些与“新教学”相关的校本研究，對于教师个人的成长及团队整体教学能力水平的提升都大有帮助。单元整体教学模式是从研究教材知识的结构入手，制订单元整体教学目标，通过多种教学方法的有机结合，整合教学资源，提高教学效率，而形成的具有整体性、科学性的教学模式。该教学模式正被越来越多的同行认可并应用于实践中。

一、构建单元整体教学模式的意义

《化学课程标准》内容指出“应注重学科内容选择、活动设计的有机结合”，指出要注重化学知识的结构化，强调课堂教学整体设计的重要性[1]。单元整体教学模式，要求教师以具体的核心素养为目标，从“大概念”的视角统率大局，结合学科核心观念，精心挑选和建构学科的知识内容，从而避免单一的、独立的课时视角。从学的层面而言，在“大概念”的引领下建构的知识更容易形成结构化知识体系，为深度学习奠定基础。在主题单元整体统领下的进阶式学习，有利于帮助学生分层逐步完善学科观念，把握学科本质，进而落实、形成学科核心素养[2]。

“简单的有机化合物及其应用”是高中化学必修课程的五大主题之一，《化学课程标准》在各个主题的教学提示中提供了可供参考的“教学策略”。以核心教学策略为依据，结合本主题内容特点，在课堂教学设计过程中分析单元教学目标、创设课堂情境、学习活动安排、设计学习评价、实施教学策略等方面，要从整体的视角构思课程方案，联系学生学情，结合单元教学目标，逐步优化单元整体教学设计，落实化学学科的素养功能。

二、“简单的有机化合物”单元整体教学策略

（一）以《化学课程标准》为指导建构单元教学知识体系

鲁科版（山东科学技术出版社）新教材特色之一是以《化学课程标准》为指导，更加注重知识体系的结构化设计，在内容选择和编排上主要按大单元主题式的形式展开，如鲁科版必修第2册《简单的有机化合物》编排了三节：第1节介绍常见有机化合物的性质，碳原子的成键方式、结构特点，常见的官能团，同系物、同分异构等概念。第2节联系生产了解如何从天然气、石油和煤中获取燃料的方法，引导学生认识甲烷、乙烯、苯等有机物的结构和性质，进而了解烷烃、烯烃、芳香烃等同系物的结构、性质。第3节在前两节的基础上，介绍生活中与饮食有关的含氧有机物乙醇、醋酸、乙酸乙酯及食物中糖类、油脂、蛋白质等，对有机化学中“结构－性质－用途”的学习模型进一步深化，同时储备了与生活有关的有机化学常识，体现化学科学的实用性。三节内容层层递进，相互联系，构成较为完整的有机化学初步知识结构体系。

《简单的有机化合物》编排了有利于学生发展和终身教育的必备知识体系，包括今后用得着的有机化学基础知识、技能、学习能力等。除了主干知识，在整个教材当中穿插了很多特色栏目：“联想·质疑”“活动·探究”“迁移·应用”“身边的化学”等，使教材的人文性和实用性大大地增强了，为培养学生对有机化学的兴趣提供丰富的学习素材，教学中应该充分应用教材中的这些栏目及图片素材，这也是学生最容易从教材中获取知识的方式。必修部分是面向全体学生，学生在初中已对简单的有机物有所了解，通过对《简单的有机化合物》的学习，学生将初步建构有机物类别（烃、烃的衍生物及有机高分子化合物）的知识体系，对氧化、取代、加成、加聚等反应类型有所了解，知道有机物中有同分异构现象。

用大观念制订《简单的有机化合物》的单元整体教学目标和素养目标，从碳原子的成键特点，有机物组成、结构、性质之间的联系，指导甲烷、乙烯、苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等有机物的教学开展，体会有机化学反应的特点与结构的关系，能与同学合作完成有机实验探究任务，了解有机物在生活、生产、材料科学、科技发展等领域的应用价值，进而促进学生各项学科核心素养的发展与培养。

（二）善用丰富的素材建构有效的单元教学情境

怎样才是知识的最佳获取方式呢？不是通过教师的直接授受，而是创设或模拟真实情境，整合教学资源，通过科学合理建构的方式获得。任何学习活动的开展，总是要在一定的社会文化背景下，同时受到社会条件及生活环境的影响，化学学习更是如此。《化学课程标准》倡导真实问题情境的创设，有机化学知识的形成就是来源于自然、生活，所以教学中一定要充分利用其与生产、生活和现代科技发展等密切的联系，以获得有意义的知识和经验。引导学生从现象入手发现问题，展开探究，获取知识，形成规律。由有机物和有机化学变化，感受自己在生活化的有机化学世界中，在真实的问题情境中，引导学生运用已学的化学知识去解释生活中的化学现象、解决实际问题，将知识外显。因此教师要根据教学对象、教学内容和教学环境的具体情况创设有效的学习情境，完成相应的知识内容的建构。

仔细分析本单元教材中提供的情境素材，多达十几个，如阻燃保温材料、神奇的分子器件和分子机器、水垢的去除、可燃冰的开采、石油的分馏、汽油的标号、塑料橡胶纤维、酒驾的检验等，都是跟生活和生产密切相关。《化学课程标准》在该主题下也提供丰富的素材，可精选其中部分用于教学，如用于水果催熟的乙烯制剂、固体酒精、乙醇钠在药物合成中的应用、塑料的分类和合理使用等都是学生感兴趣的好素材。情境的创设不仅在新课引入时应用，在教学过程当中也应尽可能提供真实的画面、录像、模型、动画等情境素材，甚至让学生亲自动手，亲身体验。如有机分子模型的拼接，用白醋、柠檬汁、白酒对比去除水杯中水垢，模拟交警查酒驾等，这些都是有机化学知识在生产、生活和科技中的应用，体现化学的实用价值，能充分激发学生的学习积极性，达到帮助学生实现有效建构知识体系。

（三）利用多媒体辅助教学突破单元教学重难点

在有机化学学习的过程中，有机物分子的结构、官能团及有机反应中键的断裂与形成都比较抽象，也是学生学习的重难点。之所以部分学生觉得有机难学是因为无法掌握好有机分子结构特征，特别是官能团结构与有机物性质的关系，借助分子结构模型及多媒体动画软件可以帮助学生克服障碍，获取直观的结构知识，达到较好的学习效果。

有机物分子球棍模型和空间填充模型在有机教学中经常应用，可以将抽象的有机分子变成具体可见的实物，可以有效地帮助学生构建有机物中原子的成键的方式，理解有机物空间结构及有机物的同分异构等知识，是重要的教学辅助工具。而对于动态变化的有机反应机理可以多用现代多媒体工具辅助教学，如甲烷的取代反应、乙醇与乙酸的酯化反应、乙烯的加聚反应等，都可用计算机制成动画软件，形象地将有机物分子中的键的断裂，原子与原子团的脱落与连接、重组、替代的过程表现出来。如烷烃的取代，有的同学认为氯分子中的两个原子都参加取代氢原子，其实是错的，通过模型图像将这种替换动态表示出来，使学生便于理解，走出误区，与传统板书讲解相比，动画可视的连续变化能使学生对有机结构及反应机理掌握更透彻，为有机化学的学习打下坚实的基础。

（四）单元教学中巧用探究式实验教学提升素养

《化学课程标准》强调开展以化学实验为主的多种探究活动。本单元的学生必做实验有：1.搭建球棍模型：甲烷、一氯甲烷、乙醇、乙酸等，了解有机化合物分子结构的特点。2.乙醇、乙酸的主要性质的探究实验。此外，还可以在教学中多开展探究活动，如：制备固体酒精、乙酸乙酯等；探究乙烯的化学性质；探究乙醇的分子结构；检验淀粉水解产物中的葡萄糖；蛋白质的变性与显色实验；不同塑料遇热软化的难易程度的比较；吸水性高分子材料与常规材料吸水能力的比较。教学中应该充分利用这些实验素材，设计符合学生能力水平的探究活动。

比如：学生在学了乙酸的性质后，给出实验探究题：设计实验比较乙酸、碳酸的酸性强弱？并解释为什么用食醋可以去除水垢。要求学生以小组为单位讨论实验方案，写出实验原理，设计装置图，并利用学校化学实验室开放课时间完成实验，结果学生的热情较高，多数小组能顺利完成实验，取得良好的教学效果，同时学生的知识应用能力和实验设计能力都得到提高。实验探究活动的开展有利于学生学习相关的有机化学知识和发展学生的学科思维，提高其结构化的学习水平，进一步提升学科核心素养。

（五）利用微项目学习全面落实学科核心素养

项目式学习作为一种新型的教学模式，秉承从“做中学”的理念，要求学生运用学科知识在真实的情境中分析和解决生产生活中的实际问题，能更有效培养和提升学生的学科核心素养。项目式学习强调学生将所学知识应用于真实的问题情境任务中，学生采用小组合作的方式在真实的任务中应用、探究、学习，以完成具体的任务。项目式学习是学生们自主参与探究活动，能让理论知识与实践应用得到有效整合，让学科能力和科学素养均得到很好的发展[3]。这种学习方式符合新课标要求和社会人才的培养模式，是培养社会创新型人才的有效途径之一。

鲁科版新教材最大的亮点是每个大单元中都安排一个微项目学习任务。学生在教师的指导下设计微项目学习的目标、方案、步骤，并利用课余时间小组合作完成。在真实的情境下利用本单元和所学的知识解决问题，达到一定的预设目标，最后做好学习报告，展示交流，分享学习成果，总结得失。

“简单的有机化合物”这一大单元安排的微项目是“自制米酒——领略我国传统酿造工艺的魅力”。该微项目的学习目标：1.认识酿酒、酿醋等酿造工艺中有机物及发生的变化，发展学生“变化观念和平衡思想”学科素养。2.探究酿造米酒的最适宜条件，体会条件控制在反应中的重要性，培养学生科学态度和科学探究意识和能力。3.学会综合应用各学科知识解决生活、生产中的实际问题。培养学生的科学精神与社会责任意识。粮食发酵酿酒、酿醋的主要流程是：淀粉→葡萄糖（麦芽糖等）→乙醇→乙酸。淀粉在各种酶的作用下发生一系列变化，最后被空气氧化生成醋酸，同时，有部分丁醇被氧化成丁酸、葡萄糖也有部分被氧化成为葡萄糖酸、蛋白质水解为氨基酸等。这些有机酸与醇类进一步反应生成具有芳香味的酯，从而使酿出的醋香鲜味美。学生通过项目学习了解酿酒、酿醋发生的主要反应：淀粉水解、葡萄糖或醇的氧化、酸与醇的酯化等，在真实情境中巩固、应用所学基础知识。因为酿造的酒中乙醇的体积分数10%左右，需加热蒸馏再冷凝制得高浓度的白酒，学生需要学习新的物质分离方法——蒸馏，这也培养学生自主获取知识和方法的意识和能力。

在整个微项目学习中，学生不仅要熟练应用本单元中的有机化学知识，还要能查阅书籍或利用互联网搜索有关传统酿造工艺、民间手工酿酒、醋等方面的资料，并进行收集整理，掌握科学研究的一般方法。该微项目还跨学科运用生物学科微生物细菌发酵的知识，打破学科界限，能整合历史、文学、化学、生物学等多学科知识，锻炼多种技术、技能，使学生的合作探究意识和创新能力得到提高，促进其综合能力的发展。发现不同学科核心概念知识的价值与联系，将所学知识与实际问题联系起来，让学生的高级思维和核心素养得到提高。

（六）利用思维导图帮助学生构建有机单元知识体系

在20世纪60年代，英国教育家托尼·巴赞创建了思维导图，是一种将思维具体化、可视化、好用的学习方法。化学教学中可以利用思维导图帮助学生建立良好的认知结构。必修中的有机知识也是学生将来学习选修有机化学模块必备的重要基础知识。所以刚学完本单元的内容后，要引导学生主动归纳和总结有机化合物的知识网络体系，為继续学习做好必要的知识储备。可以帮助学生利用思维导图模型构建常见有机物的类别，形成宏观知识体系。更要利用好思维导图绘制甲烷、乙烯、苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等有机物之间的相互转化，再发散扩展各种重要有机物的结构、性质、用途等，形成更详细的枝繁叶茂的知识树。善用思维导图学会整理归纳，发现不足，补缺补漏，使学生学会从知识学习升华到方法学习，从而实现终身自主学习，提高学生核心素养。

结束语

单元整体教学模式是“新教学”的重要教学模式之一，单元整体教学倡导从整体的视角构思设计课程，设计有意义的、结构化的、易于操作的活动任务。教师要在《化学课程标准》的指导下，依据教材内容的先后顺序梳理教材，依据本学科知识发展的逻辑规律，透析本单元知识内在的逻辑结构，结合学生现有的认知能力和水平，综合和完善各种教学要素，以大局观构建系统化的单元整体教学方案。教学中尽可能创设真实的学习情境，恰当的问题驱动任务、建构适合学生学习的探究过程，编写适合学情的校本作业等，在实际课堂教学中通过活动任务实施，让学生自主获取、理解、应用相关知识和模型，以提高结构化的认知水平，实现真正让学科素养落地的教育目的。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）[S].北京：人民教育出版社，2020：1-73.

[2]谢天华，马晓君.基于素养导向的单元整体教学设计的策略研究[J].化学教与学，2022（17）：54-58.

[3]赵亚楠，王长艳.项目式学习在中学化学中的应用实践[J].中学化学，2019（1）：10-13.