【摘要】为了促进学科核心素养发展,通过实践归纳出实施单元教学的基本步骤及教学策略,以高中化学必修“化学反应与能量”为例说明开展单元教学的基本步骤,并对更好实施单元教学提出相关建议。
【关键词】单元教学;核心素养;高中化学;化学反应与能量
《义务教育化学课程标准(2022年版)》指出要“基于大概念的建构,整体设计和合理实施单元教学”,明确地把实施单元教学作为实现核心素养导向教学的一种必要的方法和途径。钟启泉早在2016年也明确指出:“核心素养的发展是需要系统规划、长期发展的持续性工程,教师在教学中如果仍然是碎片化、孤立化地去设计教学,很难真正实现学科核心素养的发展。”
核心素养导向下的课堂教学要求学生能够积极主动地参与教学过程,在真实问题的解决过程中,收获新知、发展能力、形成素养,只是上好一、两节课是难以实现素养发展的,需要教师认识到每一章、每一节、每一个知识在素养发展中的地位和作用,并将其教学价值真正发挥出来,才有可能帮助学生实现素养的发展,而单元教学的相关研究则正是在此需求下蓬勃发展起来的。
一、单元教学的核心和内涵
目前关于单元教学的定义及实施步骤并没有统一的定论,不同的专家学者有着不同的解释,例如王磊教授认为“单元教学是指教师在对课程标准、教材等教学指导性资源进行深入的解读和剖析后,根据自己对教学内容的理解,以及学生的情况和特点,对教学内容进行分析、整合、重组,形成相对完整的教学主题,并以一个完整的教学主题作为一个教学单元的教学。”王云生则认为“单元教学是按照学科知识的逻辑结构、学生学习的序,以相关主题与任务为主线整合、重组教学内容,由若干个相互衔接的教学阶段组成的教学。”
笔者在研究和学习了大量的相关理论后认为,单元教学是教师对教学内容进行深入、系统的理解,结合学生实际基础和真实学习情境对教学内容整体设计的教学活动,单元教学的实施要系统地渗透学科观念,有计划、有步骤地培养和发展学生的学科思维,将关注学习的结果转变为关注学习的过程,形成解决问题的思路和方法,最终实现学科核心素养的发展。
二、单元教学的实施步骤
在高中“双新”(即新课程、新教材)的背景下,为了更好地在高中化学教学中落实核心素养导向的教学,笔者带领部分学校的骨干教师在必修课程中开展了单元教学研究,并从中归纳出行之有效的教学策略。下面笔者以人教版高中化学必修第六章“化学反应与能量”为例,说明单元教学实施的步骤。
1.单元主题的确定和分析
本单元教学内容对应《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》中必修课程“主题3:物质结构基础与化学反应规律”中的“化学反应规律”。本单元涉及到从两个不同的视角认识化学反应,故本单元可以进一步划分成2个次级主题进行教学,即“从能量转化的视角认识化学反应”和“从调控化学反应发生的视角认识化学变化”(受文章篇幅限制,以下将从“能量的视角认识化学反应”进行分析)。
2.单元教学划分及整体设计
化学作为一门自然科学,通过研究物质的性质及其转化最终实现获取新物质或通过化学变化获得能量,这是研究化学的终极目标,而本单元主题就是聚焦化学反应中的能量变化,引导学生从全新的视角认识化学变化。人类文明的开始,就是通过化学反应获得了光和热—学会使用火,当前人们获取的能量很大程度上都是通过化石燃料的燃烧即通过燃烧反应释放热能,而未来人们关注的新能源发展即各种电池的发明与应用,则是通过化学变化产生电能,所以说人类文明的产生、发展和延续都离不开化学变化中的能量转化,基于这样的真实情境,笔者以汽车动力的发展为主线设计了本主题的单元教学及课时划分,见图1。
3.单元教学目标设计
单元教学目标要高度概括出本单元主题教学的核心知识和主干内容,也要体现出大致要采取的学习活动和过程,以及通过学习活动学生应该获得的学习经验及形成的学科素养。本单元主题教学目标设计为:(1)通过实验和已有知识、经验感受化学反应中的能量变化,知道常见的吸热反应和放热反应,逐步形成从能量变化的视角认识和研究化学变化;(2)通过从反应物与生成物所具有的能量、化学键的断裂与形成两个角度理解化学反应中能量变化的主要原因,借助键能的数据分析、物质能量变化的图像等发展学生证据推理和模型表征能力;(3)借助原电池装置和原理的学习,认知化学能直接转化为电能的途径,通过探究原电池的形成条件,初步构建原电池模型,认识到模型认知在电化学学习中的重要作用;(4)通过多种渠道了解人类对化学反应中能量的利用情况,了解节能的意义和方法,感受化学学科在发展新能源、提高燃料利用效率中的重要贡献和价值,发展社会责任感。
本单元教学重点:(1)能通过数据计算和图像表征等方法,从化学键、物质能量视角解释化学反应中的吸热、放热现象;(2)能基于氧化还原原理分析原电池工作原理,通过实验探究初步构建原电池模型,体会到模型认知在电化学学习中的重要作用。
本单元教学难点:(1)初步构建从物质变化和能量变化的视角认识化学变化,能从不同的视角解释化学反应中的能量变化的原因;(2)通过实验探究构建原电池模型。
4.单元评价目标制定
基于核心素养导向的化学教学提倡“教、学、评”一体化,评价与教学过程同等重要,是教与学的重要组成部分,本单元教学的评价目标设计为:(1)通过对汽油燃烧如何提供动力的分析和讨论,诊断并发展学生对化学反应中能量变化的认识角度(单角度、多角度);(2)通过对化学反应中能量变化的分析及图形表达,诊断并发展学生对化学反应中能量变化的认识思路的结构化水平(孤立水平、系统水平);(3)通过探究铜锌原电池的工作原理,诊断并发展学生对化学能转变成电能的认识进阶(物质水平、微粒水平);(4)通过探究原电池的形成条件,诊断并发展学生探究思维水平(基于经验水平、基于概念理解水平)和对化学能转变成电能的思路结构化水平(孤立水平、系统水平);(5)通过讨论燃油汽车的优势和不足、电动汽车的优势和不足,诊断并发展学生对化学价值的认识水平(学科价值视角、社会视角、学科和社会视角)。
5.单元教学活动设计
单元教学活动的设计不仅是设计学生需要学习的内容,还应体现出“在陌生情境中,用化学知识解决真实问题”的新课程学习理念,故单元教学活动设计主要从5个方面进行:情景线、活动线、问题线、知识线和素养线,本单元2个课时的单元教学活动设计如图2和图3所示。
6.单元教学评价设计
要达成核心素养发展的根本目标,除了要注重教学活动和教学过程的设计,更要重视过程性评价的实施。笔者主要通过“课堂活动过程评价单”开展过程性评价,根据教学活动中的学习活动线,依据评价目标设计评价标准,上课时教师就可以依据评价内容精准提问,根据学生的反馈及时诊断学生的学科素养的发展情况,从而达到实施过程性评价的目的。
三、单元教学实施的注意事项
单元教学自2016年已经开始大力推广,但笔者从课堂观察中却很难看到教师开展单元教学的影子,虽然很多地方也大力开展了单元教学的各种培训,但由于各种各样的原因,单元教学在实际教学中的实践情况并不理想,为此笔者结合自己的一些实践经验,对单元教学的实施提出几点建议,供各位教师参考。
1.单元主题的整体性研究
单元教学的主题划分和选择是单元教学有效开展的核心,不管是依据教材内容、课程标准还是真实任务来划分单元教学的主题,教师务必应该先将整个中学化学教学内容做一个系统性、整体性的梳理,明确在该单元主题教学中核心素养发展的具体作用,更清晰地把控学生应该发展和形成的能力,这样的单元教学才能真正有效促进学生核心素养的发展。
2.转变教师意识和行为
单元教学的设计和实施其目的是要实现课堂转型,体现学生在课堂学习的主体地位,但在单元教学设计中通过学习活动、关键问题来推动课堂教学过程中教师总是不舍得将时间留给学生,学生被教师牵着走,其学习的主动性、主体性根本无法体现。因此,单元教学的有效开展,需要教师及时转换教学意识,要让学生在课堂上真正的“动起来”。
3.引导学生思维外显
单元教学实施的最终目的就是要实现学生的全面发展,这也就要求我们在课堂教学中,不能仅仅关注学生回答问题的结果,更要关注他们得出答案的过程,以及分析问题的过程、解决难题的思路。因此,教师在课堂上不仅要问 “你观察到了什么?” “你的结论是什么?”,还要问“你是怎么得出这个结论的?”“你的依据是什么?”,更要给机会让学生评价他人的答案并做出分析。
4.评价方式多元化
通常进行单元评价多数都是采用纸笔测试,教师也可以尝试设计与单元主题相关的实践型和表现型的评价方式,例如作品设计、调查报告、研究性学习等评价活动,既可以培养学生小组合作、沟通交流能力,也可以拓展学生视野、提升学习能力、促进学科素养发展。
单元教学实施的初衷是为了改变课堂教学中教师把控过多、学生难以得到全面发展的教学现状,不管教学形式如何变化,教师始终要牢记:教师在教学中所做的一切都是为了学生得到更好的发展,只有教师的心中真正“装有”学生、眼中真正“看到”学生、脑中真正“想着”学生,课堂才会真正发生改变。
【参考文献】
[1]王云生.构建基于学科核心素养培养的教学单元[J].化学教学,2017(03).
[2]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(2017年版)[M].北京:人民教育出版社,2018.
(基金项目:本文系海南省教育科学规划2022年度课题“‘双新’背景下高中化学必修课程单元教学的行动研究”的阶段性研究成果,课题编号为QJY20221031)