王素云
摘 要:本文探究学科核心素养视域下高中化学大单元教学策略,概述了学科核心素养的内涵和重要性,以“元素及其化合物”为例,从教学计划制订、教学环境创设、多元化探究活动等方面出发,提出了一系列有针对性的教学策略,旨在培养学生的化学学科核心素养,提高其自主学习和创新能力,为教师提供新的教学思路。本文结合实际案例,证明了这些教学策略的可行性,对于推进高中化学教学改革、提升教学质量、培育学生的学科核心素养,有一定的参考价值和指导意义。
关键词:学科;核心素养;高中化学;大单元教学
一、大单元教学的内涵概述
大单元教学是一种创新型的教学策略,其内涵在于突破传统小单元教学的限制,以更宏观、系统的视角组织和实施教学。在实际教学中,大单元教学一般是以某一主题或模块为单位,将相关的知识点、技能和素养进行整合,形成一个完整的教学单元。该教学单元具有明确的教学目标,且教师会围绕这一目标,精心设计一系列的教学活动,包括课堂讲解、实验探究、小组讨论、案例分析等,旨在帮助学生从整体层面上理解、掌握知识,提高其综合运用能力和问题解决能力。
大单元教学强调知识的整体性和连贯性[1]。在传统的小单元教学中,知识点往往是零散的,其内在联系并不明晰,学生学到的知识是相对孤立的,难以形成完整的知识体系。而大单元教学则注重构建知识的内在联系和逻辑关系,通过整合教学资源,将零散的知识点串联起来,形成一个有机整体。这样,学生可更好地理解知识的来龙去脉和应用场景,从而有效地运用所学知识解决实际问题。
此外,大单元教学还特别强调学生的主动学习和探究。在传统的小单元教学中,学生往往是被动的知识接受者,缺乏对知识的深入探究和思考。而大单元教学则鼓励学生主动参与教学过程,采取实验探究、小组讨论等方式,主动发现、分析和解决问题。这种教学方式有助于培养学生的科学精神和探究能力,促进其思维发展和创新能力的成长。
二、新高考背景下化学学科核心素养分析
2024年新高考规划方案针对化学学科核心素养提出了更为明确、具体的要求。这些要求反映了国家对于化学学科教育的重视,也为教师的日常教学提供了明确的方向。
(一)宏观辨识与微观探析
宏观辨识与微观探析这一核心素养要求学生能从宏观和微观两层面出发,理解、分析化学现象。在宏观层面,学生需准确观察、描述物质的状态、性质和变化;在微观层面,学生需理解物质的微观结构、化学键的组成和性质,以及它们是如何影响物质的宏观表现[2]。通过培育学生这一核心素养,教师可引导学生形成对化学世界的整体认识,掌握化学研究的本质。
(二)变化观念与平衡思想
变化观念与平衡思想要求学生理解、掌握化学变化的本质,理解化学平衡的概念,及其在自然界、生产生活中的应用情况。学生需认识到化学变化是有条件、有方向、有一定限度的,并能够理解化学变化背后的规律。同时,学生还需掌握化学平衡的概念,理解其建立、移动的过程,能够分析、解决涉及化学平衡的实际问题。
(三)证据推理与模型认知
证据推理与模型认知这一核心素养要求学生能基于证据进行推理、分析、解释,并得出结论。学生需掌握科学探究的基本方法,能设计和实施实验、收集和分析数据、推导结论。同时,学生还需学会利用模型解释化学现象、预测物质性质和反应结果,并对模型进行修正和完善。通过培育学生的证据推理与模型认知,教师可引导学生形成严谨的科学态度和独立思考的能力。
(四)科学探究与创新意识
科学探究与创新意识要求学生能主动进行科学探究、发现问题并提出创新性的解决方案。学生需掌握科学探究的基本方法,能提出问题、设计实验、分析结果并得出结论。同时,学生还需具备一定的创新意识,能从不同角度出发思考问题,提出独特的解决方案。通过培育学生的科学探究与创新意识,教师可培育学生的实践能力和创新思维。
(五)科学精神与社会责任
科学精神与社会责任这一核心素养要求学生具备求真务实、开拓创新的科学精神,同时能承担起社会责任,关注环境保护、资源利用等实际问题。学生需了解科学研究的本质和局限性,理解科学研究对于社会发展的重要性。同时,学生还需关注环境保护和可持续发展方面的问题,积极参与社会实践和公益活动,为社会做出贡献。通过培育学生的科学精神与社会责任,教师可引导学生形成公民意识,使其成为具有高度道德素养和社会责任感的人才。
总之,培育学生的化学学科核心素养,是新高考对化学学科教学提出的要求。在日常教学中,教师需将这些核心素养的培育落到实处,而大单元教学正是一个有效的途径。借助大单元教学,教师可更好地整合教学资源,设计连贯的教学方案,从而帮助学生更好地理解、掌握化学学科核心素养。
三、学科核心素养下高中化学大单元教学策略——以“元素及其化合物”为例
(一)明确大单元教学目标,强化宏观把控
“元素及其化合物”是高中化学教学的重要内容之一。在实施大单元教学的前期,教师须结合教学内容,设计具体的教学目标。在高中化学教学中,教学目标是教学的出发点和归宿点,它决定了教学内容、教学方法和教学评价。通常情况下,有关“元素及其化合物”的教学目标,可按如下方向进行设计:
1.掌握元素及其化合物的性质:学生应掌握元素及其化合物的物理性质和化学性质,包括颜色、状态、气味、熔点、沸点、密度等物理性质和氧化还原、酸碱性等化学性质。
2.理解元素及其化合物的用途:学生应理解元素及其化合物在生产和生活中的应用情况,如合成有机物、制备催化剂、提取金属等。
3.掌握元素及其化合物的制备方法:学生应掌握元素及其化合物的制备方法和实验操作技能,包括实验室、工业生产中的制备方法等。
以对苏教版高中化学教材高一下册《探究铁及其化合物的转化》的教学为例,在大单元教学中,教师可将教学主题设计为“铁及化合物”,再根据单元教学主题,设计如下教学目标:掌握多种重要化合物的基本特性,包括Fe(OH)2、Fe2O3、Fe(OH)3、FeO等;从氧化还原、复合角度,及元素价态、物质种类等角度,了解铁元素不同价态间的转化关系;掌握生产和生活中铁及其化合物的运用方法。
在明确大单元教学目标的基础上,教师还需从宏观角度出发,把控整个教学内容,确保教学具有连贯性和系统性[3]。“铁及化合物”这一教学主题的教学内容相对分散,涉及的化合物种类繁多,因此教师在教学中,应注重把握知识的整体和内在联系,帮助学生形成完整的知识体系。
为实现这一目标,教师需制订好教学方案,将零散的知识点串联起来,形成有机的知识体系。例如,可按照元素周期律,将元素及其化合物按原子序数进行排列,帮助学生理解、记忆元素的性质和化合物的特点;在讲解铁元素的化合物时,教师要凸显知识点的内在逻辑关系,引导学生思考知识点之间的因果关系和相互影响。例如,在讲解铁元素的化合物时,教师可引导学生思考该化合物的性质和制备方法,与该元素原子结构间的关系。
(二)科学制订教学计划,细化教学内容
在元素及其化合物的大单元教学中,针对元素及其化合物的特点,教师需对教学内容进行细致地规划,确保教学具有连贯性、系统性。在这一阶段,教师须特别关注教学内容的深度和广度。教学内容的深度是指知识点在学科领域中的重要性,即是否能够满足高考要求;广度是指知识点所涉及的范围和领域,是否能够满足学生的实际需求[4]。教师在制订教学计划时,应充分考虑这两个方面,既要满足高考要求,又要兼顾学生的实际需求。
为了制订出科学、合理的教学方案,教师应深入研读高考大纲和考试说明,明确高考对“元素及其化合物”知识点提出的要求。例如,针对“金属及其化合物”这部分内容,新课标提出了相关要求:要使学生对铁、钠及其重要成分的基本特性有充分了解,且能够明确在实际环境中,这些元素的实际应用方法。在此基础上,教师可结合学生的学习需求,对教学内容进行适当调整和补充,确保教学内容契合学生的学习特点。举例而言,针对《氮与社会可持续发展》这一单元,在教学时,教师可为学生布置“学习氮及其化合物的应用及化学特性”的预习任务,在课堂中,教师可在物质的价态变化和种类层面上,引导学生了解转换铵盐与硝酸间的关系,并结合盐、氢化物、氧化物、酸等内容,引导学生创建针对元素化合物的思维模式,提升学生的学习效果。在教学后期,教师也应做好教学评价工作,通过评价,及时发现教学中存在的问题,进行调整和改进,确保大单元教学能够更好地满足学生的需求。
(三)创建大单元教学环境,设计化学问题
为确保大单元教学的有序实施,教师需积极创设相应的教学环境,以支持学生进行深入学习和探究。鉴于大单元教学是一种强调学生的自主探究的教学模式,教师应特别重视对于实验室环境的创设,提前准备好所需的实验器材和试剂,并保障实验室的安全和卫生条件合格[5]。在教学中,教师应引导学生积极参与实验活动,通过实验探究,加深对元素及其化合物的理解。
除了实验室外,教师还可使用多媒体技术,构建大单元教学的环境。例如,对于一些难以在课堂中展示的实验,教师可使用多媒体技术,借助互联网上丰富的视听资源,制作精美的PPT课件、视频资料,将知识点以图文并茂、生动形象的方式呈现给学生,提高学生的学习兴趣。近年来,随着“互联网+教育”的推行,网络教学平台在高中化学教学中的应用越发广泛。教师也可利用网络教学平台,为学生提供更灵活、便捷的学习方式。在网络平台上,教师可发布教学资料、布置作业、与学生进行在线交流,促进师生之间的互动。同时,学生也可根据自己的需求,自主选择学习内容和学习方式。
除了创设教学环境外,教师还需结合实际生活和生产中的问题,设计具有探究性的化学问题,引导学生进行深入思考,开展实验探究。根据化学核心素养,教师可紧扣学生的生活实际,以及社会上的生产实践,设计化学问题,这也符合高考的考查方向。例如,在教学“钠的制备”这一知识点时,教师可为学生引出科学家首次制备钠的案例:在自然界中,“单质钠”这一物质并不存在,钠元素一般都以化合物形式来表达,海水中存储着大量的钠,1807年时,英国科学家首次制备出了钠。在这一问题情境的引导下,教师可对学生提出问题,引导学生探索钠的制备方法,分析钠的化学性质,以及水、氧气与钠产生的反应等知识内容。通过设计有挑战性的问题,教师可激发学生的探究欲望和创新能力,引导学生通过实验探究和思考,寻找解决问题的方法,促进学生核心素养的全面发展。
值得说明的是,为帮助学生更好地理解化学问题的探究过程,在教学中,教师可提供相关的背景资料,引导学生进行自主学习或拓展阅读。同时,教师也可组织学生进行小组讨论和交流,促进彼此之间的合作和学习。
(四)开展多元化探究活动,培育核心素养
为更好地实施大单元教学,并培养学生的化学学科核心素养,教师需开展多元化的探究活动。目前比较常见的探究活动包括实验探究、小组讨论、案例分析、课题研究等几种。在具体教学中,教师可设计课题研究形式的探究活动,再融合案例分析、小组讨论等教学方法,实现对学生核心素养的多维度培养。举例而言,针对“氯及其化合物”这部分知识内容,在教学中,教师就可结合学生生活中常见的化学产品——“消毒水”,引出化学知识内容。首先,教师可使用多媒体设备出示表格,表格中包括消毒剂的类别、有效成分、用途等,引导学生仔细分析这些消毒剂,感受化学知识的实用性。随后,教师可结合“氯系消毒剂”这类化学产品,引导学生展开课题研究:近年来,大众的卫生意识日益提升,每家每户都配备了消毒剂,带动了化工行业的发展,像“84消毒水”等杀菌剂中含有很多的氯元素,通过学习氯元素及其化合物,可掌握消毒水的制备技巧。教师可引导学生围绕这一主题,进行课题研究,通过自主探究、收集资料、实验验证,探讨元素及其化合物的性质和应用方法,培养学生独立思考和创新能力,提高其自主学习能力和科学素养。在课堂上,教师可针对消毒剂的制备问题,组织学生进行小组讨论,分享各自的学习心得和体会,探讨氯元素及其化合物,在实际生活和生产中的应用,通过列举一些具体的案例,培养学生分析问题、解决问题的能力,帮助学生更好地理解化学知识与社会、环境之间的关系,增强其社会责任感和环保意识。
结束语
本文对学科核心素养下的高中化学大单元教学策略进行探究,并以“元素及其化合物”为例,进行详细分析。通过制订科学的教学计划、创设丰富的教学环境,开展多元化探究活动,教师可有效培养学生的化学学科核心素养,提高其自主学习和创新能力。本文提到的这些教学策略,不仅可为教师提供新的教学思路和方法,还能为学生的全面发展提供有力支持。未来的实践中,教师应继续深入探究大单元教学策略,不断完善、优化教学方法,以更好地适应新时代的教育需求,培养更多具备高素质的优秀人才。
参考文献
[1]周媛.新课标下高中化学大单元教学策略探究[J].试题与研究,2023(32):4-6.
[2]耿宏英.基于核心素养的化学大单元教学设计[J].河南教育(基教版),2023(10):79-80.
[3]沈洁.“大单元”教学设计对化学学科核心素养综合思维的研究:以沪科版必修第二册“氧化还原反应”教学为例[J].新教育,2023(S2):92-93.
[4]张春兰.基于情境融合的高中化学大单元教学实践研究:以铁及其化合物为例[J].学周刊,2023(26):93-96.
[5]邹伟勇.基于核心素养的高中化学大单元教学设计[J].新课程教学(电子版),2023(15):6-7.