張宇星 北京師范大學燕化附屬中學

單元整體深度學習要按照《普通高中化學課程標準》（2017 年版2020 年修訂）的指導，緊緊圍繞“立德樹人”的根本任務(wù)開展教學，弘揚科學精神，提升學生的化學學科核心素養(yǎng)。在此，筆者以“鈉及其重要化合物”為例，對重視實驗探究且指向深度學習的高中化學單元整體教學進行深入研究。

創(chuàng)設(shè)真實的問題情境

新課標強調(diào)培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。所以，與實際生活相關(guān)聯(lián)，創(chuàng)設(shè)真實的問題情境是教學設(shè)計中重要的環(huán)節(jié)。真實情境一方面能激發(fā)學生的興趣，更重要的一方面能讓學生從真實情境中抽提出關(guān)鍵化學問題，找出對應的解決辦法，從而提高真實問題的解決能力。

關(guān)于“鈉及其重要化合物”的知識內(nèi)容，在單元整體教學的三課時中都創(chuàng)設(shè)了真實的問題情境。

在第一課時鈉單質(zhì)中，用《走進科學》欄目視頻“破除迷信——揭秘‘水鬼’”作為真實問題情境，學生從中抽提出“水鬼”的真實身份——鈉。講授第二課時鈉的兩種氧化物時，用滴水生火、吹氣生火的實驗作為真實情境，讓學生產(chǎn)生認知沖突，水和二氧化碳在日常生活中用來滅火，在這里為什么可以生火？講授第三課時鈉的兩種鹽時，真實情境是如何區(qū)分廚房中的蘇打和小蘇打，與學生的實際生活緊密聯(lián)系。

“鈉及其重要化合物”的單元整體教學注重真實情境設(shè)置，利用任務(wù)驅(qū)動，使學生在解決問題的過程中，獲得鈉及其重要化合物的知識，培養(yǎng)學生實驗探究的能力，發(fā)展學生化學學科核心素養(yǎng)。

預設(shè)結(jié)構(gòu)性教學問題

結(jié)構(gòu)性教學問題是整個教學活動的骨架，用問題串聯(lián)整個教學內(nèi)容，激發(fā)學生參與的愿望，用任務(wù)驅(qū)動學生活動，問題難度層層遞進，促進學生深度思考，讓化學實驗不僅僅停留在實驗操作和觀察現(xiàn)象的淺層級，還指向深度學習，重點培養(yǎng)學生的預測和探究能力。

“鈉及其重要化合物”三個課時都是以實驗探究為核心方法的單元整體設(shè)計。每個課時的思路都是對于以下探究物質(zhì)性質(zhì)的思路的實踐：明確目的—解讀物質(zhì)—應用原理—分析結(jié)構(gòu)—合理預測—嘗試書寫—明確現(xiàn)象—設(shè)計實驗—尋找證據(jù)—解釋現(xiàn)象—說明理由—得出結(jié)論。

第一課時鈉單質(zhì)的結(jié)構(gòu)性教學問題鏈為：由“Na”能想到什么？（從宏觀、微觀、定性、定量的角度解讀元素符號）—鈉能否與水發(fā)生反應？（根據(jù)氧化還原反應原理，預測鈉與水反應的產(chǎn)物）—解讀鈉與水反應的化學方程式？—小組合作做實驗，觀察到哪些現(xiàn)象？如何解釋？—總結(jié)實驗探究的思路？—預測鈉在煤油和水里反應的現(xiàn)象？→如何用科學破除迷信？（破除迷信，揭秘“水鬼”）

第二課時鈉的兩種氧化物的結(jié)構(gòu)性教學問題鏈為：鈉能否與氧氣發(fā)生反應？（分析、預測鈉與氧氣反應的產(chǎn)物，寫出化學方程式。）—氧化鈉有哪些化學性質(zhì)？（從物質(zhì)類別的角度，分析預測氧化鈉的化學性質(zhì)）—鈉與氧氣在加熱條件下反應產(chǎn)物是什么？（觀察實驗現(xiàn)象，對產(chǎn)物做出猜想）—如何做實驗驗證鈉燃燒的產(chǎn)物？（設(shè)計實驗驗證是否為氧化鈉）—觀察演示實驗滴水生火、吹氣生火，實驗現(xiàn)象有哪些？如何解釋？—如何驗證過氧化鈉與水反應的產(chǎn)物？—過氧化鈉有什么用途？—鈉著火怎么滅火？

第三課時鈉的兩種鹽的結(jié)構(gòu)性教學問題鏈為：如何鑒別廚房中的蘇打和小蘇打？→如何設(shè)計實驗方案鑒別碳酸鈉與碳酸氫鈉？→小組做實驗，觀察到什么現(xiàn)象？得出什么結(jié)論？→歸納碳酸鈉和碳酸氫鈉的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)？

“鈉及其重要化合物”三個課時強調(diào)學生的預測與對化學方程式的解讀，三課時都在延續(xù)和強化研究問題的思路方法。以化學方程式為核心展開實驗研究，通過各種實驗手段，開放性思考，開放性探究問題的設(shè)置，讓學生展開開放性的思維，應用自己原有的知識，綜合地解決問題。

設(shè)計可操作實驗活動

建構(gòu)主義提倡在教師指導下的、以學習者為中心的學習，既強調(diào)學習者的認知主體作用，又不忽視教師的指導作用，教師是意義建構(gòu)的幫助者、促進者，而不是知識的傳授者與灌輸者。教師不能因為害怕實驗有危險而剝奪學生主動建構(gòu)的權(quán)利，應給學生創(chuàng)造實驗探究與實驗操作的機會，實現(xiàn)化學實驗過程中的學生主動建構(gòu)，學生才能在經(jīng)歷化學實驗過程中有所發(fā)現(xiàn)，并借助既有的化學知識、生活經(jīng)驗等，學會分析問題與解決問題。

“鈉及其重要化合物”三個課時中都設(shè)計了學生可操作的實驗活動。

第一課時鈉單質(zhì)的學生動手實驗活動為：鈉與水的反應，并提供了豐富的驗證產(chǎn)物氫氧化鈉的試劑，如：石蕊溶液、酚酞溶液、pH 試紙、硫酸銅溶液、氯化鐵溶液。

第二課時鈉的兩種氧化物的學生實驗活動為：學生演示滴水生火、吹氣生火；學生小組實驗探究過氧化鈉與水反應的產(chǎn)物。

第三課時鈉的兩種鹽的學生動手實驗活動為：鑒別碳酸鈉與碳酸氫鈉，開放度非常大，學生自主設(shè)計并實施實驗，提供的試劑有：碳酸鈉固體、碳酸氫鈉固體、蒸餾水、酚酞、pH 試紙、稀鹽酸、氯化鈣溶液、澄清的石灰水。

尤其是第三課時，基本上屬于學生的自主探究，從預測到設(shè)計實驗方案到做實驗驗證到最終得出結(jié)論，并總結(jié)碳酸鈉和碳酸氫鈉的物理化學性質(zhì)，都基本上是學生自主完成的。實現(xiàn)了學生從觀察教師的演示實驗，單純地輸入，轉(zhuǎn)化成自主探究、自主建構(gòu)、自主總結(jié)。將被動的“記住”研究問題的思路，轉(zhuǎn)化成自覺地應用思路來研究問題。

選用可視化思維工具

分析問題、解決問題的能力中最核心的是尋找和建立思路。因此高中化學教學中，教師應盡可能地將抽象的思維進行可視化，選擇顯性化的思維工具，引導學生在化學實驗活動基礎(chǔ)上獲得直觀的體驗，再結(jié)合化學實驗引導學生對實驗探究思路進行高度的抽象，讓探究過程中學生的思維結(jié)構(gòu)得以呈現(xiàn)出來。

“鈉及其重要化合物”單元整體設(shè)計的三個課時中都有用到顯性化的思維工具。

第一課時鈉單質(zhì)，在解讀元素符號時用到了思維導圖，幫助學生從宏觀、微觀、定性、定量的角度去發(fā)散思考可以根據(jù)元素符號解讀出的內(nèi)容，讓思維既發(fā)散，又有序，又直觀。在解讀化學方程式時，一開始教師并沒有提示角度，但是有的學生已經(jīng)可以遷移使用思維導圖的形式，從宏觀、微觀、定性、定量的角度去發(fā)散思考可以根據(jù)方程式解讀出的內(nèi)容。在設(shè)計實驗時，學生在學案上按照實驗目的、實驗儀器、實驗藥品、實驗步驟、預測實驗現(xiàn)象的內(nèi)容去思考設(shè)計實驗方案，使思維可視化。在做實驗時，不只是觀察，還要記錄實際觀察到的實驗現(xiàn)象，并對實驗現(xiàn)象進行解釋，實驗報告記錄也是重要的顯性化的思維工具。還有讓學生自己總結(jié)實驗探究思路的環(huán)節(jié)，讓學生總結(jié)表達出來，思路外顯。

第二課時鈉的兩種氧化物，在預測氧化鈉的性質(zhì)，設(shè)計實驗驗證鈉燃燒的產(chǎn)物，記錄滴水生火、吹氣生火的實驗現(xiàn)象并解釋現(xiàn)象，設(shè)計實驗驗證過氧化鈉與水反應產(chǎn)物時不僅僅停留在口頭表達，而是把思維顯化，記錄在學案上。

第三課時鈉的兩種鹽，在設(shè)計實驗驗證碳酸鈉和碳酸氫鈉時，讓對比實驗中變量控制的思想顯化，學生不僅要考慮碳酸鈉和碳酸氫鈉二者的性質(zhì)差異，還要將哪些變量需要控制，哪些是要用來對比的現(xiàn)象分析清楚，并清晰地呈現(xiàn)在實驗報告中。在最后總結(jié)碳酸鈉和碳酸氫鈉的物理、化學性質(zhì)時，通過自主的實驗探究，將探究出的結(jié)論總結(jié)并進行展示，提升了學生思維的有序性。

注重實踐性遷移應用

舉一反三、遷移應用是教學的歸宿，在教學中應該注重遷移應用，在實踐中促進學生生活問題的解決，培養(yǎng)學生學以致用的能力，促進學生化學知識的融會貫通，最終實現(xiàn)學生化學學科核心素養(yǎng)的發(fā)展。

“鈉及其重要化合物”單元整體設(shè)計的三個課時都體現(xiàn)了實踐性遷移應用。

在第一課時鈉單質(zhì)中應用所學知識破除迷信，視頻中騙人的“水鬼”其實就是鈉單質(zhì)，所謂的“水鬼四處亂跑”其實就是鈉與水反應產(chǎn)生了氣體推動鈉四處游動，所謂的“水鬼最后消失了”其實是鈉全部與水反應了。通過破除迷信，不僅遷移應用了化學知識，還培養(yǎng)學生崇尚科學的精神。

第二課時鈉的兩種氧化物，讓學生思考過氧化鈉有什么用途，學生根據(jù)過氧化鈉的性質(zhì)，想到它可以用來做供氧劑。讓學生思考鈉著火該如何滅火，不僅整合了鈉和過氧化鈉的化學性質(zhì)，還強調(diào)安全教育，強調(diào)以人為本。

第三課時鈉的兩種鹽，結(jié)尾用了侯氏制堿法的案例，不僅遷移應用了碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質(zhì)，還增強學生民族自豪感，培養(yǎng)學生的愛國主義精神。

“鈉及其重要化合物”單元整體設(shè)計強調(diào)證據(jù)意識：預測有依據(jù)、實驗有證據(jù)、結(jié)果有根據(jù)，讓學生自己摸索出實驗預測的方法，將實驗探究教學落到實處；強調(diào)實驗探究的思路，每個課時都體現(xiàn)著研究物質(zhì)性質(zhì)的思路方法，培養(yǎng)了學生的實驗探究能力；還強調(diào)了單元的整體性，使任務(wù)層層遞進，活動越來越開放，學生自主性越來越高，學習的深度越來越深，讓學生從“學會”發(fā)展為“會學”。