鄭少鑫 潘紅

摘 ? ?要：結(jié)構(gòu)化是實現(xiàn)知識向素養(yǎng)轉(zhuǎn)化的有效途徑，而單元整體教學(xué)通過具有內(nèi)在邏輯的多個課時的進(jìn)階來設(shè)計教學(xué)，因此更具“結(jié)構(gòu)化”。教學(xué)內(nèi)容是培育核心素養(yǎng)的載體，要構(gòu)建一個結(jié)構(gòu)化的知識體系，必須對內(nèi)容的順序和結(jié)構(gòu)進(jìn)行整合。素養(yǎng)導(dǎo)向下的大單元教學(xué)設(shè)計強(qiáng)調(diào)創(chuàng)設(shè)真實的問題情境，因此，教師要先對學(xué)科知識進(jìn)行“深加工”，以具有內(nèi)在邏輯的學(xué)習(xí)任務(wù)、學(xué)習(xí)情境和實際問題驅(qū)動學(xué)生思考并活動，讓學(xué)生在不斷解決問題、完成任務(wù)的學(xué)習(xí)實踐中，習(xí)得知識、發(fā)展能力、提升素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：化學(xué)反應(yīng)的限度;單元整體教學(xué)設(shè)計;結(jié)構(gòu)化

當(dāng)前，單元整體教學(xué)設(shè)計越來越受到廣大一線教師的關(guān)注和重視?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》（以下簡稱“《課程標(biāo)準(zhǔn)》”）中提到，結(jié)構(gòu)化是實現(xiàn)知識向素養(yǎng)轉(zhuǎn)化的有效途徑，結(jié)構(gòu)化水平直接決定著素養(yǎng)發(fā)展的水平。相較于課時教學(xué)設(shè)計，單元整體教學(xué)由于設(shè)計視野更宏觀、站位更高，因此更具“結(jié)構(gòu)化”。它是對具有內(nèi)在邏輯的多個課時進(jìn)行的進(jìn)階設(shè)計教學(xué)，利于教師從化學(xué)觀念層面統(tǒng)領(lǐng)整體教學(xué)過程，契合新課標(biāo)和課程改革的精神，為化學(xué)核心素養(yǎng)的培育提供了可供參考的落地策略。

下面，筆者以“化學(xué)反應(yīng)的限度”單元教學(xué)為例，闡述基于核心素養(yǎng)培育的單元整體教學(xué)設(shè)計思路。

一、課標(biāo)與教材分析

“化學(xué)反應(yīng)的限度”是化學(xué)變化觀念的一個重要方面，與化學(xué)反應(yīng)快慢、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向共同構(gòu)成化學(xué)熱力學(xué)與動力學(xué)的完整體系?！墩n程標(biāo)準(zhǔn)》對“化學(xué)反應(yīng)的限度”的教學(xué)要求為：認(rèn)識化學(xué)平衡常數(shù)是表征反應(yīng)限度的物理量，知道化學(xué)平衡常數(shù)的含義;了解濃度商和化學(xué)平衡常數(shù)的相對大小與反應(yīng)方向間的聯(lián)系;通過實驗探究，了解濃度、壓強(qiáng)、溫度對化學(xué)平衡狀態(tài)的影響。

從化學(xué)觀念統(tǒng)領(lǐng)和核心素養(yǎng)培育的角度分析，“化學(xué)反應(yīng)的限度”可以幫助學(xué)生建構(gòu)化學(xué)反應(yīng)的平衡觀念，以及平衡是可以改變的變化觀念。而“宏觀辨識與微觀探析”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”等核心素養(yǎng)為化學(xué)變化觀念的建構(gòu)提供了認(rèn)知角度和方法，“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”則體現(xiàn)出本單元所承載的科學(xué)價值觀。教師要引導(dǎo)學(xué)生通過實驗認(rèn)識可逆反應(yīng)存在平衡狀態(tài)的客觀事實及特征，然后利用數(shù)據(jù)進(jìn)行平衡常數(shù)的相關(guān)計算，構(gòu)建化學(xué)反應(yīng)方向的判斷模型，形成反應(yīng)方向可變可控的認(rèn)識思路。

筆者對人民教育出版社的普通高中教科書《化學(xué)》選擇性必修1《化學(xué)反應(yīng)原理》（以下簡稱“人教版教材”）和山東科學(xué)技術(shù)出版社的普通高中教科書《化學(xué)》選擇性必修1《化學(xué)反應(yīng)原理》（以下簡稱“魯科版教材”）中相關(guān)內(nèi)容的編排順序和思路進(jìn)行了對比。魯科版教材將“化學(xué)反應(yīng)的限度”安排在“化學(xué)反應(yīng)的速率”前面，讓學(xué)生通過濃度商與平衡常數(shù)的關(guān)系分析化學(xué)平衡狀態(tài)的影響因素，符合《課程標(biāo)準(zhǔn)》學(xué)業(yè)要求中“能利用平衡常數(shù)和濃度商的關(guān)系判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡及平衡移動的方向”的要求，凸顯化學(xué)平衡常數(shù)的核心價值。人教版教材則將“化學(xué)平衡”的內(nèi)容放在了“化學(xué)反應(yīng)速率”之后，意在引導(dǎo)學(xué)生從v正與v逆相對大小的視角認(rèn)識化學(xué)平衡從建立到打破再到建立新平衡的規(guī)律，在宏觀、微觀、符號三重表征的基礎(chǔ)上，與化學(xué)反應(yīng)速率的知識形成鏈接，體現(xiàn)理解化學(xué)平衡的多重維度，利于培養(yǎng)學(xué)生“變化觀念與平衡思想”核心素養(yǎng)的落實，也為后面學(xué)習(xí)電離平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡建立理解模型。

二、內(nèi)容與情境構(gòu)建

教學(xué)內(nèi)容是培育核心素養(yǎng)的載體，要構(gòu)建一個結(jié)構(gòu)化的知識體系，必須對內(nèi)容的順序和結(jié)構(gòu)進(jìn)行整合。本設(shè)計以人教版教材內(nèi)容為藍(lán)本，從多維度定量理解的視角入手，在學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)速率的基礎(chǔ)上，先定性認(rèn)識化學(xué)平衡狀態(tài)及其特征，再定量理解化學(xué)平衡常數(shù)的概念、意義和應(yīng)用，最后探究影響化學(xué)反應(yīng)平衡移動的因素，掌握平衡移動的規(guī)律。同時，融入魯科版用高壓氧艙救治一氧化碳中毒病人的真實問題情境，整合兩本教材的資源優(yōu)勢，使之更符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。

核心素養(yǎng)不是由教師教出來的，而是在問題情境中借助問題解決的實踐培育起來的[1]。素養(yǎng)導(dǎo)向下的大單元教學(xué)設(shè)計強(qiáng)調(diào)創(chuàng)設(shè)真實的問題情境，讓化學(xué)回歸生活，讓學(xué)生感受化學(xué)知識在解決生活實際問題中的價值。基于此認(rèn)識，筆者創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境“對一氧化碳中毒的認(rèn)識、診斷、治療”（見圖1），通過對主題情境探討的不斷進(jìn)階，引導(dǎo)學(xué)生思考與解決問題，習(xí)得知識、提升能力、形成素養(yǎng)。

三、單元整體目標(biāo)設(shè)計

《課程標(biāo)準(zhǔn)》指出，化學(xué)知識是培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要載體，化學(xué)教學(xué)是落實化學(xué)課程目標(biāo)、引導(dǎo)學(xué)生達(dá)成化學(xué)學(xué)業(yè)要求的基本途徑;化學(xué)學(xué)習(xí)評價是化學(xué)教學(xué)評價的重要組成部分，對于學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)具有診斷和發(fā)展功能?；趯卧榫撑c所承載的核心知識的分析，筆者將單元整體學(xué)習(xí)目標(biāo)規(guī)劃為：運(yùn)用類比法，遷移探討化學(xué)問題，幫助學(xué)生基于宏微結(jié)合的視角建立化學(xué)概念;通過化學(xué)史和真實數(shù)據(jù)，讓學(xué)生認(rèn)識演繹推理對化學(xué)發(fā)展的重要作用，加深對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識;讓學(xué)生基于實驗事實等歸納勒夏特列原理，發(fā)展模型認(rèn)知和應(yīng)用的能力。細(xì)化的學(xué)習(xí)目標(biāo)與評價目標(biāo)見表1。

四、教學(xué)問題進(jìn)階設(shè)計

單元教學(xué)目標(biāo)的確立最終要靠問題來驅(qū)動，要基于單元整體目標(biāo)，在主題情境中深挖實際問題。一氧化碳中毒能不能救治、如何判斷病情、怎樣治療，這些層層遞進(jìn)的實際問題，除了能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，讓學(xué)生在實際問題的解決過程中體會化學(xué)知識的功能與價值外，還能促進(jìn)學(xué)生對本單元學(xué)科問題的結(jié)構(gòu)化認(rèn)識，實現(xiàn)對知識的深度學(xué)習(xí)。主題情境與實際問題、學(xué)科問題的關(guān)系見圖2。

五、制訂課時計劃，設(shè)計學(xué)習(xí)活動

單元教學(xué)目標(biāo)最終要通過課時教學(xué)來落實。基于以上分析，筆者創(chuàng)設(shè)“一氧化碳中毒”的主題情境，圍繞化學(xué)平衡狀態(tài)的概念與特征、化學(xué)平衡常數(shù)及應(yīng)用、化學(xué)平衡的影響因素等教學(xué)內(nèi)容，分3個課時展開教學(xué)設(shè)計：課時1是對化學(xué)平衡進(jìn)行定性分析、宏觀認(rèn)識;課時2是對化學(xué)平衡進(jìn)行定量分析、微觀認(rèn)識;課時3是對化學(xué)平衡從宏微結(jié)合的角度，進(jìn)行實驗探究。單元整體教學(xué)設(shè)計流程見圖3。

單元整體教學(xué)要求教師先對學(xué)科知識進(jìn)行“深加工”，形成具有邏輯的結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，尤其要關(guān)注學(xué)生的知識網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)過程?！盎瘜W(xué)反應(yīng)的限度”屬于概念理論類知識，要摒棄先由學(xué)生識記、再由教師細(xì)碎地解構(gòu)概念的傳統(tǒng)教學(xué)方法，而應(yīng)嘗試通過結(jié)構(gòu)化的設(shè)計，以具有內(nèi)在邏輯的學(xué)習(xí)任務(wù)、學(xué)習(xí)情境和實際問題驅(qū)動學(xué)生思考并活動，讓學(xué)生在不斷解決問題、完成任務(wù)的學(xué)習(xí)實踐中，習(xí)得知識、發(fā)展能力、提升素養(yǎng)。以下是課時2的教學(xué)設(shè)計。

【任務(wù)1】構(gòu)建化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式

情境1：實驗探索情境：教材中給出的化學(xué)平衡濃度數(shù)據(jù)。

問題1：所給數(shù)據(jù)有何規(guī)律？結(jié)合前面學(xué)習(xí)的質(zhì)量作用定律，嘗試推導(dǎo)化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式。

學(xué)生活動：觀察數(shù)據(jù)，尋找規(guī)律。同時結(jié)合質(zhì)量作用定律，從基元反應(yīng)的角度理解化學(xué)平衡常數(shù)的定義式。

教師活動：投影教材中的數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會找規(guī)律;根據(jù)化學(xué)平衡的基本特征v正=v逆，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)質(zhì)量作用定律v = Kc（A）c（B），嘗試推導(dǎo)化學(xué)平衡常數(shù)的定義式。

設(shè)計意圖：引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷“化學(xué)平衡常數(shù)”的模型建構(gòu)，順勢讓其理解概念，同時診斷并發(fā)展學(xué)生對化學(xué)平衡思想的理解水平。

【任務(wù)2】認(rèn)識化學(xué)平衡常數(shù)的意義及影響因素

情境2：化學(xué)史料情境：范特霍夫方程。

問題2：前面我們學(xué)習(xí)過影響濃度的因素，那化學(xué)平衡常數(shù)又會受到哪些因素的影響呢？

學(xué)生活動：根據(jù)范特霍夫方程及其推論，理解化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素并推導(dǎo)規(guī)律。

教師活動：引導(dǎo)學(xué)生回顧化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素;展示范特霍夫方程的相關(guān)化學(xué)史，引導(dǎo)學(xué)生歸納溫度是影響化學(xué)平衡常數(shù)的外界因素;根據(jù)范特霍夫方程，引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出化學(xué)平衡常數(shù)隨溫度變化的規(guī)律。

設(shè)計意圖：幫助學(xué)生更好地理解溫度對化學(xué)平衡常數(shù)影響的變化規(guī)律，診斷并發(fā)展學(xué)生的推理能力。

【任務(wù)3】分析濃度商與化學(xué)平衡常數(shù)的關(guān)系并進(jìn)行相關(guān)計算

情境3：日常生活情境：一氧化碳中毒如何判斷病情。

問題3：已知HbCO的濃度達(dá)到HbO2濃度的0.02倍，會使人智力受損，利用化學(xué)平衡常數(shù)，計算CO與O2的濃度比與是否會造成智力受損之間的關(guān)系。

學(xué)生活動：學(xué)習(xí)濃度商Qc的意義，理解其與平衡常數(shù)的關(guān)系，并結(jié)合生活實例，進(jìn)行平衡常數(shù)的計算。

教師活動：引導(dǎo)學(xué)生理解濃度商與化學(xué)平衡常數(shù)的關(guān)系，提供生活中的實際問題，深化學(xué)生對于濃度商與化學(xué)平衡常數(shù)關(guān)系的認(rèn)識，同時歸納判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的方法。

設(shè)計意圖：先學(xué)習(xí)理論知識，再學(xué)以致用，利用學(xué)科原理解決生活中的實際問題，診斷并發(fā)展學(xué)生的知識遷移能力。

六、對單元整體教學(xué)設(shè)計的思考

進(jìn)行單元整體教學(xué)設(shè)計時，教師要圍繞單元主題，結(jié)合單元知識的特點，全面挖掘本單元的教育價值，有機(jī)地整合課堂教學(xué)和課外活動，開發(fā)課程資源，綜合利用各種教學(xué)方法和教學(xué)策略，提高課堂教學(xué)的效率，讓學(xué)生在一段時間的學(xué)習(xí)之后，能夠從整體上把握整個單元的知識網(wǎng)絡(luò)，并且獲得豐富的情感體驗[2]。

筆者對“化學(xué)反應(yīng)的限度”的單元整體教學(xué)設(shè)計，努力從“碎片化”走向“結(jié)構(gòu)化”，取得了一定的成效，利于學(xué)生核心素養(yǎng)的培育。本案例依托“對一氧化碳中毒的認(rèn)識、診斷、治療”情境的貫穿設(shè)計，并在課時設(shè)計中穿插應(yīng)用化學(xué)史料情境、實驗探索情境等，讓學(xué)生在各種情境融入中自然而然地把化學(xué)平衡常數(shù)這個抽象概念建構(gòu)起來。

基于核心素養(yǎng)培育的單元整體教學(xué)設(shè)計，不是傳統(tǒng)課時教學(xué)設(shè)計的簡單堆砌，教師必須深入研究《課程標(biāo)準(zhǔn)》的內(nèi)涵，合理整合教材，必要時還可以突破教材的內(nèi)容和順序，對教材進(jìn)行深度加工，對知識進(jìn)行有意義的統(tǒng)整[3]。教師必須設(shè)計清晰的情境線、問題線、知識線、活動線、能力線、素養(yǎng)線，讓學(xué)生通過情境線索的引導(dǎo)，在問題的解決中逐漸掌握知識、習(xí)得能力、提升素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

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[3]喻俊，葉佩佩.促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的單元教學(xué)設(shè)計實踐探索[J].化學(xué)教學(xué)，2020（5）：55.