基于深度学习的高中化学大单元教学

许永琴

【摘  要】文章以提升学生化学学习深度、厚度、精度为目的，推动学生化学核心素养发展为导向，探讨了在高中化学教学中基于深度学习指向的大单元教学实践路径，共包含教学大单元的规划、教学大目标的设定以及学习大任务的设计方面内容。并在此基础上，结合人教版高中化学教材内容展开了案例分析。旨在通过对高中化学大单元教学设计思路的有效开发与实践运用，达到切实促进高中化学教学改革創新，助力立德树人根本教育任务落地的目的。

【关键词】深度学习；高中化学教学；大单元教学

深度学习是一种区别于“浅层学习”“表面学习”所提出的新概念，是在理解记忆的基础上通过批判质疑等思维方式上升到高认知水平层面的学习活动。在培养提升学生学科核心素养逐渐成为教育教学总目标的今天，深度学习便被作为落实学科核心素养培育目标的主要路径而深受教学工作者的关注重视。而深度学习所强调的理解内化之“深”、迁移运用之“深”、信息关联之“深”均是需要通过对知识内容的整合完善来实现的。因此，在现如今的高中化学教学中，基于深度学习展开大单元教学设计与实践是最为行之有效的教学路径。

一、合理规划教学大单元，确定大单元主题

单元是大单元教学的基本教学单位。因此，在基于深度学习的高中化学大单元教学中，教师就要以规划、重构教学大单元为出发点展开有条不紊的教学设计与实践，以来更好地突出高中化学教学的整体性与系统性，为学生深度学习的实现提供优良教学支架。以人教版高中化学必修第一册第三章“铁、金属材料”一章为例。在本章中，主要包含了“铁及其化合物”“金属材料”两个课时内容与“铁及其化合物的性质”一个重要化学实验活动。“铁”是目前产量最大、应用最为广泛的常见金属，以“铁”为代表的金属材料在推动生产发展、改善人类生活、促进文明社会建设上发挥了巨大作用。由此，在围绕“铁、金属材料”一章展开基于深度学习的高中化学大单元教学实践中，高中化学教师便可以金属单质“铁”为教学主线将本章的理论教学内容与实验教学内容串联起来，设定“千变万化的铁”大单元教学主题，促成学生完善化学知识体系的建构。第一，在“铁及其化合物”一课中，从学生的实际生活入手，为学生呈现生活中应用广泛的铁制品，拉近学生生活与化学学科的距离。随后，以铁的冶炼、铁的生锈与腐蚀为切入点，驱动学生主动展开对铁及其化合物的探究，让学生以化学实验为学习化学知识、开发化学学科本质的主要方式学会从物质类别（图1）与元素价态两个视角上认识物质间的转化关系。

第二，在“金属材料”一课中，则可由铁合金引申出碳素钢与合金钢、铝与铝合金、新型合金等金属材料内容。并结合生活实例向学生渗透与介绍各种金属材料在航天航空、生物工程、电子工业等多个领域上的广泛应用，让学生由此感知与领会到化学在促进社会发展中所起到的重要作用，全面把握到科学·技术·社会之间的相互关系。

第三，在“铁及其化合物的性质”化学实验中，则可在学生通过理论学习初步认识铁及其化合物重要化学性质的基础上，引导学生以小组合作的方式展开化学实验探究，促使学生通过自主提出化学实验猜想、合作设计化学实验、主动展开化学实验探究得到思维能力的发散与科学探究能力的多元锻炼，进而掌握学习金属及其化合物的一般方法，实现深度学习。

二、科学设定单元大目标，增强素养指向性

教学目标是师生开展教学活动的重要风向标，对学生深度学习的实现有举足轻重的影响。因此，在合理规划教学大单元，科学设定单元教学主题之后，高中化学教师就要紧密结合化学核心素养设定单元整体目标，以此来让学生在目标的有效引导下更好地实现从浅层学习到深度学习的过渡。例如，在围绕人教版高中化学必修第二册教材第八章“化学与可持续发展”一章展开指向学生深度学习的大单元教学实践时，教师便可在细致研读分析《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》相关课程建议后，以增强学生“绿色化学”观念为核心教学导向，为学生设定如下指向学生化学核心素养发展，驱动学生深度化学学习发生的单元整体学习目标与单元课时学习目标（见表1）。“化学与可持续发展”是高中化学教学中“绿色化学”思想的集中体现，于学生化学核心素养的提升、化学学科育人价值的开发彰显起重要推动作用。因此，为更好保障学生“绿色化学”观念的良好形成与正确树立，高中化学教师就要在紧密围绕核心素养设定单元整体教学目标的基础上，针对高中生的学习特点与认知水平为学生设置可操作性更强的单元课时学习目标，以此来让学生在科学合理教学目标的引导下更加深刻地感知到化学与可持续发展、与现实生活实际之间的必然联系，进而更为积极主动地展开化学探究，实现深度化学学习。

三、精准设计学习大任务，提升学习主动性

无论是深度学习还是大单元教学，都集中强调了对学生学习主体性、自主性的突出。因此，在核心素养视域下的高中化学单元整体教学中，教师就要坚持“以人为本”的原则理念，通过创设真实单元主题教学情境、设置有效单元学习任务的方式提升学生化学学习的参与度和积极性，让学生在情境与任务的双重驱动下，以独立自主或小组合作等多种方法形式展开对化学知识内容的深度探究，从而在有效锻炼学生化学学习能力与思维能力的同时，确保学生的化学核心素养能够在深度学习、有意义学习的助推下实现有机、全面的综合发展。例如，在围绕人教版高中化学必修第一册教材第二章“海水中的重要元素——钠和氯”展开基于深度学习的大单元教学实践时，高中化学教师就可在科学规划单元教学内容、精准设定单元学习目标与课时学习目标的基础上，应用小组合作学习模式对学生合理分组，以驱动学生达成实现单元学习目标，为学生创设多元单元教学情境、布置单元学习任务，促使学生展开对“钠及其化合物”“氯及其化合物”的深度探究，逐渐构建起完善的化学知识体系。

环节一：

【创设生活化单元教学情境】多媒体设备展示广袤无垠、无边无际的大海，引导学生欣赏美景，观赏大海中多样丰富的海洋生物。

【提出问题】海洋生物的种类与类型远远超过陆地生物，这是因为海水中极富营养物质。那么海水中含量最多的金属元素与非金属元素是什么呢？它们又有哪些化学性质呢？其化合物又有怎样的性质？

【设计意图】以富饶美丽的大海景色吸引学生注意力，以丰富多样的海洋生物引發学生对海水组成元素的探究探析，调动学生的化学学习兴趣，驱动学生主动结合已知提出“钠”与“氯”两种化学元素，为指向深度学习的化学大单元教学活动开展打好前提。

环节二：

【创设探究性单元教学情境】演示“钠与水反应”的化学实验，以钠与水的激烈反应引发学生对钠及其化合物化学性质的探究思考。

【设置“钠及其化合物”学习任务】（1）自主设计切割钠、燃烧钠、钠与水反应的化学实验方案，并展开化学实验操作，合作总结归纳钠的化学性质。（2）书写钠燃烧的化学方程式：2Na+O2？勖Na2O2，由其中所生成的过氧化钠Na2O2为代表探究钠的氧化物的性质。如，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠与氧气：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。（3）结合初中已知化学知识提出与碳酸钠、碳酸氢钠性质有关的猜想假设，并合作设计化学实验验证化学猜想。（4）结合钠燃烧实验现象，猜测不同金属、金属化合物燃烧时的火焰颜色，上网收集调查与“焰色反应”相关的知识内容，思考探究五彩缤纷的烟花中所包含的金属元素。

【设计意图】以钠与水反应所发生的剧烈实验现象吸引学生注意，驱动学生以合作设计化学实验的方式主动探究钠及其化合物的化学性质，让学生通过对已知知识的迁移运用，对化学知识的深度探究，自主建构起完善的化学知识体系，在实现深度化学学习的同时，得到化学核心素养的协调发展。

环节三：

【创设故事化单元教学情境】渗透瑞典化学家舍勒混合加热软锰矿与浓盐酸，生成黄绿色，有刺激性气味气体，英国化学家戴维在30年后确定这一气体为氯气的化学历史故事，以化学史实中所蕴含的启示驱动学生展开思考与讨论。

【设置“氯及其化合物”学习任务】（1）回顾初中所学的氧气、二氧化碳性质知识，迁移运用已知设计探究氯气性质的化学实验方案，并展开化学实验探究。（2）总结归纳氯与金属及非金属单质，与水、与碱的化学反应方程式，分析探究金属氯化物、盐酸、次氯酸、次氯酸盐等氯化合物的性质。（3）调查收集舍勒发现氯气的化学史实，分析其中软锰矿的主要组成，结合实验室制氧气的知识经验探索氯气的实验室制法。（4）结合氯及其化合物的性质，探究检验氯离子的有效路径。

【设计意图】以化学家故事、化学史实为情境教学素材打造故事化的单元教学情境，提升学生化学课堂的主动参与。以化学家求真务实、坚持不懈的科研精神感染学生化学学习情绪，驱动学生的化学学习探究。随后，从学生的已知出发，让学生结合氧气、二氧化碳性质及实验室制法探究探索氯及其化合物的性质、实验室制氯气的方法以及检验氯离子的方法，在驱动学生深度学习、有效学习的同时，让学生通过对“海水中的重要元素——钠和氯”一章的单元整体学习掌握学习化学知识的一般规律与方法，促成学生自主学习、终身学习品格与习惯的形成。

四、结束语

总而言之，在核心素养视域下以驱动学生深度学习发生展开高中化学大单元教学实践，既是推动教育改革发展的必然趋势，同时也是培养学生化学核心素养的必经之路。因此，当代高中化学教师必须要在客观认识深度学习与大单元教学二者之间相辅相成必然联系的基础上，坚持学科核心素养导向，通过合理规划教学大单元、科学设定单元大目标、精准设计学习大任务的方式为学生深度化学学习的实现提供大单元教学支架，以此来让学生对化学学科的本质内涵形成深刻且全面的认知理解，得到化学学科核心素养的有机发展。

【参考文献】

[1]张跃.学科核心素养下的高中化学大单元教学策略探究[J].数理化解题研究，2022（27）：134-136.

[2]武艳.基于核心素养的高中化学大单元教学设计探讨[J].安徽教育科研，2022（21）：48-50.