大概念统领下高中化学单元整体教学设计研究

2024-10-16 00:00黄复展
求知导刊 2024年26期

摘 要:大概念是单元整体教学的核心,对单元教学具有统摄作用,强调知识、技能和方法的有机结合,有助于学生建立稳固的知识体系框架。在大概念的统领下,单元整体教学得以有序开展。基于此,提出大概念统领下高中化学单元整体教学的设计原则,探讨高中化学单元整体教学设计的有效策略:提炼单元主题,制定明确的教学目标;丰富单元活动,创设真实性实践情境;实施多元评价,发挥以评促学的作用。

关键词:高中化学;大概念;单元整体教学;教学效能

作者简介:黄复展(1971—),男,山东省曹县第一中学。

高中化学作为一门重要的自然科学课程,具有内容抽象、知识点分散且琐碎、教学连贯性强等特点,学习难度较高。高中生尚未形成牢固的化学知识网络,在化学学习中易出现知识混淆、记忆困难等情况,进而影响学习效率。在教育改革的浪潮下,许多教师开始反思传统的教学模式,积极探索更为先进的教学方法。大概念教学指的是围绕核心概念来重建教学内容,打破以课时为单位的传统教学模式,强调对知识的理解和应用,有助于建立坚实且灵活的知识架构。在大概念的指导下,单元整体教学应运而生。单元整体教学是一种基于学生学情特点,将学习内容按照一定的内在和外在联系整合为新的知识单元的教学方法。教师根据单元主题重新编排课程,组织相关教学活动,可帮助学生构建牢固的知识体系,从而提升教学效果。

一、大概念统领下高中化学单元整体教学的设计原则

大概念是将学科基础知识、技能和方法组合在一起而形成的思维模式,单元整体教学强调将学科内容按照学科大概念分解为若干个学习单元,按照不同的单元主题重新编排和划分知识点,形成知识集合体。这种教学方法能够解决传统教学中知识点零散、知识关联不强、难以建立牢固知识框架的问题,帮助学生快速掌握知识结构,加深知识理解,提升知识迁移应用效率。为顺利实施教学,教师在大概念统领下设计高中化学单元整体教学方法时,应遵循以下原则[1]。

(一)明确大概念,围绕统一的单元主题教学

大概念能为单元教学提供整合性的知识框架和学习单元的划分依据。在高中化学教学中,大概念能够传递某一概念背后蕴含的价值体系,在指导学生探索复杂的化学概念、解释和理解化学现象与原理方面起到重要作用,同时也为教师的教学工作提供重要指导[2]。教师应深入研读教材,寻找其中的大概念,以大概念为核心将学习内容划分为不同的学习单元,探寻知识板块之间的内在联系和共性因素,提炼出各个单元的主题,然后围绕统一的单元主题调整教学内容和课时设计,基于学情特点初步明确教学目标[3]。明确的单元学习目标可以引导学生按照统一的大方向进行单元学习,有效提高学习效率。

(二)挖掘关联性,寻找各知识要素深层联系

高中化学的知识点较为琐碎、零散,传统教学通常根据知识点来划分课时,导致学生难以将各个知识点有效串联,这也是高中化学学习难度较大的原因之一。在单元整体教学中,教师应深入挖掘知识点间的联系,并依据关联逻辑来编排教学内容。在安排知识学习顺序时,教师还需要充分考虑学情特点。高中生的知识水平和能力差异较大,部分学生对化学缺乏兴趣。因此,化学教学应按照“感性认知—基础探究—知识迁移—能力拓展”的顺序,由浅入深地进行,各个教学环节紧密相连、环环相扣,从而更好地引导学生完成学习,降低高中化学学习难度[4]。

(三)以任务为驱动,创设丰富的单元实践活动

传统的高中化学教学中,教师往往花费大量时间讲解知识点,导致学生处于被动学习的状态,知识理解不深刻。而任务实践活动能够丰富学生的学习体验,在明确的任务导向下,学生可以进行自主探索,通过亲身实践获取大量感性认知和经验,从而加深对知识的理解。在单元整体教学中,应用多种单元实践活动可强化学生对同一概念在不同化学领域以及实际问题中的应用的认识,有助于学生建立系统的知识体系,认识到化学知识的实际价值。在具体教学中,教师可以根据学习内容采用小组讨论、情境化教学、合作学习、实验操作、案例分析等多种方法,创设趣味性课堂活动,让学生在多样化的课堂中提升各项能力素养。

(四)多元化评价,构建“教学评”融合体系

构建“教学评”体系是提升教学质量和学生学习水平的重要途径。评价不仅是衡量学生学习成果的手段,也是促进教学改进和学习过程优化的重要依据。由于不同单元的教学目标各异,且各学习阶段的要求不同,在单元整体教学中,评价应贯穿整个学习过程,并根据不同单元和学习环节的具体目标设置多元化的评价指标,以提升评价的客观性和准确度[5]。另外,在评价方式上,应改变传统的仅由教师进行评价的模式,引入多元化的评价主体。除了教师评价、学生自评,还可以在合作实践等活动中增加学生互评、家长评价等方式,让学生获得多视角评价,更好地了解自身优缺点,并培养反思能力、总结能力,实现学习能力的进一步提升[6]。

二、大概念统领下高中化学单元整体教学具体实践

在大概念统领下开展高中化学单元整体教学时,教师应深入研读教材内容,根据单元逻辑搭建严密的知识网络,通过开展丰富多彩的单元活动和创设贴近现实生活的实践情境,指导学生学习,加强单元整体教学的逻辑性[7]。本文以人教版高中《化学》选择性必修1第三章“水溶液中的离子反应与平衡”为例,探讨如何在大概念统领下开展高中化学单元整体教学。

(一)提炼单元主题,制定明确的教学目标

单元主题是单元整体教学的核心,提炼单元主题能够为教学设计提供依据。“水溶液中的离子反应与平衡”这一单元包含电离平衡、水的电离与溶液的pH、盐类的水解、沉淀溶解平衡四大知识模块,以及强酸与强碱的中和滴定、盐类水解的应用两个实验活动。该单元内容相对独立,均围绕“转化与平衡”这一大概念展开。教师可以设计一个贯穿整个教学和实践过程的总体学习情境,引导学生深入学习。

在传统的教学模式中,教学目标侧重于知识内容的学习和掌握,而在当前教学环境下,设计教学目标时还应注重核心素养培养要求。首先,教学目标应与课程目标相契合,在此基础上逐步梳理单元内各小节的目标,进而明确到课时目标。在目标内容方面,要明确各个小节“学什么”“如何学”“学到什么程度”。由于单元整体教学通常会根据逻辑关系重新编排教材内容,因此教师在课时安排上要充分考虑学生的认知发展规律。

例如,“水溶液中的离子反应与平衡”单元的知识点较多且具有一定难度,教师可采用创建总体学习情境的方式引入单元整体教学,通过学生较为熟悉的“清洗热水壶”和“洗碗”两大情境,引导学生关注其中的化学本质。在单元主题“转化与平衡”下,初步确定以下教学目标:(1)理解电解质的概念,学会使用电离常数判断酸碱性,理解外界环境对离子平衡的影响;(2)掌握酸碱中和滴定方法,学会精确测定酸性溶液和碱性溶液浓度,理解酸碱度与pH的关系;(3)掌握化学平衡原理,通过实验了解影响盐类水解的主要因素,认识盐类水解的实际应用;(4)认识沉淀溶解平衡,能够判断难溶电解质的沉淀和溶解,并了解生活中的相关工艺。在这四个学习目标下,还可以进一步划分出方程式书写能力、实验操作能力、实际应用能力等方面的具体目标。

制定明确的教学目标不仅能够确保教学内容的一致性,指导后续的教学设计和实施,还能够增强教学方法的适应性和灵活性,为各个教学环节的评价提供指导依据,从而全面提升教学质量,提高学生的学习效率。

(二)丰富单元活动,创设真实的实践情境

虽然化学教材中含有较多实验内容,但很多时候学生在预习阶段已了解了实验步骤和结论,实验的趣味性和新鲜感因此大大降低,单靠教材中的实验活动来提升学生实践能力,效果较为有限。化学是一门与生活密切相关的实践性学科,实践活动能够丰富学生的学习体验,激发学生的学习兴趣,并且有助于提升学生的学习自主性,培养他们的化学实验技能和科学探究能力,增强知识迁移效果。创设生活化情境是学生喜闻乐见的教学方式,一方面能够消解新知识的陌生感,另一方面能够引导学生以化学的眼光重新审视日常生活,这对培养学生的思维转换能力具有重要作用。

在“水溶液中的离子反应与平衡”的单元整体教学中,教师可以创设“打扫厨房卫生”的生活化情境,通过问题引导、播放视频等方式让学生回忆自身经验,将回忆重点放在清除水垢和洗碗上,从而引出本章的学习内容。教师可以设置一些生活化的小问题,帮助学生在生活与化学课堂之间搭建桥梁,从日常小问题中提炼出相关的化学大概念,并采用多种实践方法指导学生进行实验探究。例如,可以将情境与实践相结合,设计以下教学环节。(1)情境设计,提出问题:你在清洗热水壶的水垢时,会使用哪些产品?这些产品的主要成分是什么?使用时应注意哪些事项?(2)引导学生思考:醋酸和盐酸的酸性有区别吗?哪种浓度的溶液清洁效率更高?如何确定溶液浓度?如何证明水是弱电解质?(3)引入大概念与学习内容:理解电解质的概念,并利用电离常数判断酸碱性;探讨水溶液的离子平衡及其影响因素;了解酸碱中和滴定方法和pH测定方法;认识水的电离,理解酸碱度与pH的关系。(4)让学生查找并阅读清洁剂产品说明书,初步认识酸碱差异,计算电离常数并书写电离方程式;通过实验观察不同条件下溶液pH的变化;开展教材实验,如“酸碱中和滴定”;通过实验观察不同温度条件下蒸馏水中氢离子浓度的变化。

(三)实施多元评价,发挥以评促学的作用

由于高中化学课程具有知识点复杂、不同知识模块内容结构差异较大的特点,传统的总结性评价难以全面反映学生在各个单元和各个小节中的真实学习效果,更难以发挥以评促学的作用[8]。因此,教师应转变以往以总结性评价为主的观念,更多地采用形成性评价,帮助学生梳理学习过程。

在高中化学单元整体教学当中,教学各环节是十分连贯的,教师可以直接在课堂上实施形成性评价。例如,在“水溶液中的离子反应与平衡”的课堂教学中,学生将探讨生活中遇到的酸性和碱性物质,并回忆其应用。教师可以通过抽选提问,引导学生用化学的眼光思考生活、用模型的视角看待生活,并及时对学生在课堂上的回答做出反馈。本单元涉及大量实验与观察,不仅考查学生实验设计、数据分析和结果解释的能力,还考查学生动手操作、人际交往等综合能力。在课程结束后,教师可以根据不同的实践环节调整评价指标。例如,在初步认识酸碱性物质和电解质的环节中,学生需要自主查阅各类清洁剂的产品说明,所以在组员互评中可以加入执行能力和合作态度等评价指标。在探究水解平衡是否受到温度影响的实验中,学生会分成不同的小组,比较不同温度下同一浓度的小苏打去油污的效果。由于该实验要求小组间密切合作,尽量减少实验变量带来的影响,因此评价中可以增加团队互评的形式以及沟通表达能力的指标。

评价的作用在于了解学生的学习过程、学习进度以及在学习过程中的表现,并用于总结经验,明确学生学习或教学过程中存在的短板和缺点。因此,教师应基于评价结果,指导学生设定下一步的学习目标,引导他们在学习过程中不断关注自身各方面素养的成长水平,提升化学学习的成就感,明确今后的学习方向,从而充分发挥以评促学的重要作用。

三、总结

单元整体教学能够帮助学生结构化梳理看似杂乱无章的知识,显著降低化学学科的学习难度。同时,它还能引导学生在大概念的框架下掌握特定的学习思路和方法,充分培养学生的化学核心素养。由于单元整体教学模式十分适用于高中化学学科教学,越来越多的教师开始积极探索单元整体教学在化学学科中的创新应用。教师应充分吸收新课程、新教材、新高考背景下的探索成果,不断优化自身教学能力,全面提升高中化学教学效果,将学生培养成具备良好化学学科核心素养的高素质应用型人才。

[参考文献]

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