新高考视域下高中化学大单元教学的设计与实践

黄经纬 （福建省厦门第一中学）

随着高考改革的稳步落实与推进，针对化学课程的考查不仅是基础知识的掌握，更是对核心素养和生活联系的评估。“全覆盖式”课程无法应对知识的爆炸增长。为迎接新高考的挑战，教师着手大概念教学的研究。大概念重点关注如何让学生“带走知识”，即将大概念的思维方式和问题处理技巧迁移到新的情境中。大概念具有概括性的原理和方法。因此，教师要积极优化大单元教学设计，为概念的积累提供支撑，也为核心素养的培养提供支架。

一、高中化学大单元教学设计方向

现阶段新高考理念得以贯彻落实，人才培养目标发生改变，化学教学由知识本位课堂转变为以核心素养为导向的课堂。作为“3+3”模式的重要组成，化学课程应该顺应新高考改革的方向，全力培养的学生核心素养，让学生适应新高考以核心素养为测试宗旨、以真实情境为测试载体、以实际问题为测试任务、以化学知识为解决问题的工具的特点。

传统课堂教学是课时主义，忽视教材内容之间的联系，导致学生对知识的掌握存在水平层次低、符号化、碎片化等问题。随着核心素养理念的提出，教育领域掀起对大概念的讨论热潮，很多学者和一线教师将大概念作为落实核心素养培养的重要方式。大概念是个体认知结构中的连接点，通过吸纳、组织，将新旧知识整合起来，形成完整的知识体系。大概念中的“大”不是庞大，也不是基础，而是核心，具有较强的迁移价值。大概念支撑下，个体即使走向社会，脱离学习情境，也会在新的情境中应用知识，打破知识之间的壁垒，打通学校教育与现实世界的界限。聚焦到大单元教学层面，抽象概念需要在具体案例中落实、体现出来，与传统教学理念不同，大概念追求的是少而精。高中化学单课内容相对单一，单课教学时长有限，很难提取关键信息，导致大概念学习处于浅层阶段，无法探究核心问题。大单元教学具有拓展性结构，既包括一段时间内的教学内容，又涵盖各学段、学时中的内容，但都指向一组大概念的单元。因此，新高考视域下高中化学教学新方向是以大概念为指引的大单元教学。

二、高中化学大单元教学设计原则

1. 生活化原则

生活化原则指在教学过程中立足学生生活实际和社会生活实际，坚持理论与实践的统一。新高考的特点之一是强调真实情境和实际问题，即将问题设置在生活化情境中，加强学生与生活的联系，让学生把握化学学习与生活的关系。因此，教师要坚持生活化原则，多从生活中取材，多创设生活情境，多引导学生观察生活现象。

2. 主体性原则

主体性原则指的是在现代教育教学过程中，依靠学生、尊重学生、为了学生，最终实现教育均衡，优化教学效果。具体表现为以学生为本。立足学生身心发展规律，培养兴趣特长；接受个体差异，尊重学生独立性；引导学生自主发展，激发学习能动性。总之，主体性原则承认学生是化学课堂教学的主体，教学活动旨在为学生提供服务，将教学结果落实到学生身上，帮助学生在生活中有效运用课堂知识。

3. 互动性原则

互动性原则指教学过程中师生之间、生生之间的交往活动。教师可以鼓励学生借助小组合作、课堂辩论等方式突破问题难点。例如，教师按照“组间同质、组内异质”标准将学生分成5 人单位小组，小组内部自选组长，由组长带领组员完成教师布置的任务。教师随后设计探究活动，小组成员相互配合，在观点冲突、方法冲突中寻求平衡，得出统一的结论。通过有效互动，促使学生加深对知识的理解与把握。

三、高中化学大单元教学设计思路

大概念是基于事实抽象出来的概念，呈现出持久性、迁移性的特点。新高考视域下的大单元教学设计思路主要包括确定大概念、建立目标体系、设计学习活动、实施教学评价等内容。具体而言，针对大概念，教师需要深度解读课程标准，认真学习反复出现的名词、短语等。针对目标体系，核心素养是化学教学的终极目标，教师应该提炼宏观辨识、平衡思想、证据推理、科学探究、社会责任等信息，理解化学核心素养的内涵和表现，并将其落实到教学各环节中，确保学生在化学课堂上提高综合素质。针对学习活动，教师需要遵循生本理念，围绕学生的主体地位设计教学活动，多为学生创设探究任务，引导学生学会独立思考和集体合作。针对教学评价，教师结合过程性评价和结果性评价，全方位检测学生的学习效果，如观察量表、随堂小测验等。

四、高中化学大单元教学设计案例

本文以鲁科版《普通高中教科书·化学》选择性必修3“烷烃和烯烃”的教学为例，对高中化学大单元教学设计进行实践分析。

1. 明确大概念

（1）确定单元教学主题。

本单元以“结构决定性质”为统领，引导学生将有机化合物的结构和性质结合起来，并转化为概念的理解与应用，重点关注宏观辨识与微观探析的培养，确定单元主题为“烷烃和烯烃”。

（2）立足课程标准要求。

为了明确单元教学价值，需要对《普通高中化学课程标准（2017 年版2020 年修订）》（以下简称《标准》）中的相关内容进行整合。《标准》提出大概念对有机化合物学习的指导作用，教师可以从化学键角度入手，指导学生对比分析有机化合物的分子结构和性质特点，初步构建“结构决定性质”的思维模型，最终用思维模型进行预测，形成宏观辨识与微观探析核心素养。

2. 制订单元目标

（1）教学目标设计。

通过解读《标准》和单元教学主题，教师制订“烷烃和烯烃”单元学习目标：了解有机化合物的结构特点，能够根据结构特点进行简单分类；能够写出相关的反应方程式，利用性质简单鉴别烷烃和烯烃；分析有机化合物同分异构体现象，能够举例说明；在化学学习与生活之间建立联系，理解有机化学的现实意义。

（2）评价目标设计。

教师通过建立认知模型，诊断学生的模型认知能力；通过解释有机化合物的宏观性质，诊断学生对宏观现象的认识能力；通过设计实验验证、数据分析等活动，评估学生的问题解决能力和逻辑推理能力；通过了解有机化合物的实际用途，评价化学价值认识水平。

3. 设计单元活动

在制订单元目标的基础上，下面以“烷烃”为例设计单元活动。

（1）认识烃类物质。

教师创设贴合学生生活的情境，帮助学生了解有机化合物在生活中的具体体现。学生通过观察图片信息，分析有机化合物在组成上的相同之处，了解食物、药物、能源等物质的成分——碳元素。随后，教师在交互式电子白板上出示资料卡：地壳中碳的质量分数较小，如此小的质量为什么会包含种类丰富的有机化合物？在教师的引导下，学生形成认知冲突，开始自主探究学习任务，在教师提供的碳原子结构示意图中推测共价键数量。接下来，教师介绍碳原子的成键特点，并且用化学历史资料帮助学生体会模型对物质结构学习的重要性。随后，教师展示不同颜色的橡皮泥和牙签，重新组装材料，表示碳原子结构图，要求学生动手模仿，探究碳原子的成键方式。学生在动手操作中掌握搭建有机化合物结构的步骤和思路，加深对知识的理解。最后，教师将学生分成四人小组，前后桌相互交流讨论，思考有机化合物的化学式、链状结构、碳原子的成键方式等问题，简单认识有机化合物的类别。

（2）认识烷烃结构。

教师利用课前做的甲烷模型引导学生思考：在真实的甲烷分子中，五个原子也是处于同一平面吗？教师在充满疑问的课堂氛围中展示资料卡，向学生介绍甲烷分子结构的发展过程和结构特点，帮助学生从不同角度了解空间结构。教师运用任务群教学方法，设计子任务：根据球棍模型搭建2个碳原子和6个氢原子的链状有机化合物，搭建3个碳原子和8个氢原子的链状有机化合物。通过设计子任务引导学生思考：碳原子的空间结构为什么是锯齿形状？通过搭建原子结构图，帮助学生直观认识烷烃的“四面体”结构特点。随后，教师鼓励学生观察甲烷、乙烷、丙烷的结构图，同时写出分子式，启发学生思考：以上物质在组成和结构上有相同点吗？通过归纳结构图的特点，得出烷烃的概念和结构通式。接下来，教师讲解烃、烷烃的概念，鼓励学生自主阅读教材内容，了解烷烃相关信息，归纳出烷烃分子式的通式，掌握同系物的概念。最后，教师组织学生搭建4 个碳原子和10个氢原子的链状有机化合物，学生初步形成“结构决定性质”的化学大概念。

（3）认识烷烃性质。

教师向学生提供凡士林护肤品，学生涂抹后体会其滑腻、水冲不易掉等特点，说明烷烃不溶于水。亲自体验后，学生加深对烷烃物理性质的了解，教师出示资料卡，归纳烷烃物理性质的递变规律，帮助学生形成“用途反推性质”的次级概念认知思路。教师分别展示氧化反应、取代反应实验，引导学生调动既有知识经验，学会用微观视角解释宏观现象，发展化学核心素养。

（4）烷烃的命名。

教师引导学生观察碳原子数大于3 的烷烃，让学生思考当烷烃存在同分异构体时，如何对其中一种结构进行准确命名。在教师的指导下，学生认真分析、讨论，体会习惯命名的不完整性。随后，教师引入概念——烃基，以表格的形式呈现不同烃基的结构和对应名称，帮助学生辨析概念。接下来，教师引出系统命名法，讲解利用系统命名法对烷烃进行命名的步骤，学生通过师生交流互动，掌握系统命名较为复杂烷烃的方法。与此同时，教师启发学生用系统命名法对戊烷的3 种同分异构体进行命名，进而展示多种烷烃的结构简式，鼓励学生利用系统命名法对物质进行命名，并观察学生的命名完成情况并进行指导。最后，教师引导学生根据表格提供的书写步骤，完成己烷的同分异构体结构简式的书写，并用系统命名法进行命名。学生先自行总结烷烃的命名，然后相互交流，发表意见。

4. 优化单元评价

单元评价结合过程性评价和结果性评价。首先，为了促进教学目标的顺利达成，教师设计课堂观察量表，引导学生填写对应内容，完成过程性评价。评价内容包括学习方法、学习态度、学习品质，学生先自评，反思自己掌握了哪些学习方法、运用了哪些方法，是否主动参与探究活动，通过本节课的学习是否形成化学思维。填写表格后小组间相互传递，从闪光点和不足之处两个角度入手，完成互评任务。其次，完成单元学习后，教师组织随堂测验，检验学生的学习结果，了解学生的知识水平和能力水平，教师结合学生单元评价调整教学计划，为后续教学活动的开展奠定基础。

五、高中化学大单元教学设计反思

实践研究发现，新高考视域下高中化学大单元教学能够提高学生的知识迁移能力。例如，将甲烷、乙烷等有机化合物的性质归纳为“结构决定性质”大概念，教师以结构为切入点，运用“结构—性质—用途”模式引导学生迁移烷烃、烯烃的学习情境，再通过演绎推理帮助学生实现单元教学目标。此外，教师组织学生搭建球棍模型，学生课堂参与度、学习积极性得到提高，而且生活化素材的引入加强了知识与生活之间的联系，削减了学生对知识的陌生感。在丰富多彩的教学活动中，学生的学习能动性得到增强。

单元教学无法依靠单一课时完成，更不是通过几个课时的知识串联就能完成的学习任务。教师需要持续探索教学资源，不断完善教学过程。一是留有足够的调整空间：教师设计单元教学计划时要考虑到其动态变化的特点，为新方法、新理念的引入打好基础；二是及时反思和总结：教师要重视学生的主体地位，单元教学将知识作为整体研究对象，对学生的理解能力、归纳能力、分析能力有较高要求。教师需要提前考量学生的学习情况，评价学生知识、能力、思维等维度的发展现状，从整体上了解学生的身心发展规律。时刻观察学生的学习动态，记录学生反应，反思需要调整的教学内容。在动态发展性原则的指导下，始终保持高中化学大单元教学设计的统一性和完整性。

综上所述，新高考视域下高中化学大单元教学设计与实践具有必要性和可行性。必要性体现在通过大单元学习，学生的化学核心素养得到有效培养，可行性体现在满足新高考对学生核心素养的培养要求。因此，教师应该积极完善教学流程，通过明确大概念、制订单元目标、设计单元活动、优化单元评价，为学生创设高质、高效的化学学习环境。