摘 要:在現(xiàn)代化高中化學教學中,教師通過圍繞大概念規(guī)劃教學目標,開展單元整體教學,能夠實現(xiàn)素養(yǎng)本位的整體化教學,有助于學生核心素養(yǎng)水平的提升。由此,本文對大概念背景下高中化學單元整體教學策略進行研究,從單元主題、目標及教學活動等方面提出了相應的教學策略,以期充分發(fā)揮單元整體教學的效用,增進學生對化學知識的理解與應用,為學生的全面發(fā)展打下堅實的基礎。
關鍵詞:大概念;高中化學;單元整體教學
《普通高中化學課程標準》(2017年版2020年修訂)指出,化學學科內容應重視以學科大概念為核心,促進課程內容的結構化、情景化,為學生核心素養(yǎng)的落實提供助力。對此,化學教師應結合高中生的年齡特點及學科特征,基于學科大概念規(guī)劃單元整體教學策略,加強不同知識點間的聯(lián)系,幫助學生建立系統(tǒng)化的知識結構,促進學生科學思維及創(chuàng)新意識的發(fā)展,為后續(xù)學生的學習發(fā)展奠定基礎,
一、大概念背景下高中化學單元整體教學思路
(一)構建化學整體知識結構
在單元整體教學中,教師需從高中化學整體知識結構出發(fā),深入研讀本單元的核心知識點,了解單元總體內容,在此基礎上確定教學目標[1]。同時,教師需對學生的學習基礎、特征等進行分析,確認學生對前概念的掌握,再對新舊知識點及概念間的銜接進行優(yōu)化設計,從而幫助學生建構完整的知識結構,促進化學學習的進階發(fā)展。
(二)梳理單元知識點
在備課環(huán)節(jié),為使單元整體教學的效用得到充分發(fā)揮,教師應對單元內的知識點進行梳理,提煉核心大概念,并對各個概念的層級進行劃分,循序漸進地引導學生開展深入學習[2]。此過程中,教師首先要確定單元總體目標及各課時目標,再圍繞目標設計教學內容,厘清單元教學的基本流程。其次,設計層次性、遞進性的教學活動,循序漸進地呈現(xiàn)問題,提出任務,給學生提供自主探究的空間,以此培養(yǎng)學生的批判性思維,促進化學單元整體教學的順利開展。
(三)指向教學目標設計教學活動
在設計教學活動時,教師應考慮如何將大概念與具體知識點相結合,確?;顒幽軌蛴行У匾龑W生達到預定的教學目標[3]。同時,注重評價機制的建立,通過形成性評價和總結性評價相結合的方式,及時了解學生的學習進展,調整教學策略,確保教學目標的實現(xiàn)。另外,教師還可以通過隨堂練習、課后作業(yè)、小組合作評價等方式,加強對學生學習情況的掌握,以此調整后續(xù)的教學計劃,提高單元整體教學的有效性。
二、大概念背景下高中化學單元整體教學的作用
(一)有助于完善知識體系
在大概念背景下,教師可通過單元整體教學,幫助學生厘清不同知識點及概念間的內在聯(lián)系,打破以往教學中各章節(jié)、模塊間的限制,并通過鼓勵學生主動探究、思考,認識到新舊知識點間的聯(lián)系,從而增進其對所學知識的理解,建構完善的知識體系[4]。這不僅可以促進知識的整合,還能為學生解決實際問題提供理論支持。
(二)有助于促進知識的融會貫通
通過實施單元整體教學,教師可以將碎片化、零散的知識點整合成系統(tǒng)的知識網(wǎng)絡,引導學生從宏觀角度理解化學知識的結構和邏輯[5]。這不僅有助于學生記憶和理解,還能激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。此外,教師還可以通過創(chuàng)設教學情境,促進學生對化學知識的遷移應用,這也有助于學生核心素養(yǎng)的發(fā)展。
三、大概念背景下高中化學單元整體教學策略
(一)確定單元教學主題,做好教學準備
在高中化學單元整體教學過程中,為推進大概念理念的全面融入,教師的首要工作就是確定單元教學主題,給學生提供明確的學習方向,促進單元整體教學的順利開展。首先,基于課程標準對教材內容進行統(tǒng)籌整理,構建整體性的概念體系,并從高頻名詞、短語等元素中提煉大概念。其次,挖掘學科內容與大概念相關知識點間的聯(lián)系,將這些聯(lián)系作為教學的線索,引導學生深入理解化學知識的內在邏輯。最后,圍繞單元主題設計教學活動,引導學生主動投入其中,促進化學教學的高效開展。例如:在學習人教版必修第一冊《氧化還原反應》這一課時,從知識的銜接聯(lián)系這方面來看,“氧化還原反應”作為高中化學學習的重要概念,在多個章節(jié)的學習中均有體現(xiàn),且與學生日常生活有著緊密的聯(lián)系。對此,教師可以“氧化還原反應”作為大概念,設計一系列與該反應相關的實驗及探究活動,通過實踐增強學生對該知識點的掌握。同時,教師還可以聯(lián)系金屬、非金屬性質探究實驗,或是生活中常見的鐵生銹、食物腐敗等現(xiàn)象,讓學生在實際體會中理解氧化還原反應的本質,了解該反應在不同情境中的應用。由此,通過將“氧化還原反應”作為單元主題,科學規(guī)劃并整合相關知識,學生能夠對氧化還原反應的原理有足夠的理解,還能學會聯(lián)系實際生活思考概念本質,把控現(xiàn)象背后蘊含的思想及方法,從而提高化學學習的實踐性,為后續(xù)單元整體教學的順利開展提供保障。
(二)科學設計教學目標,明確學習方向
大概念理論的實現(xiàn)需要教師提前選定本單元的核心概念。對此,當單元教學主題確定后,教師可結合與單元大概念相關的內容及教學經(jīng)驗,分析不同概念間的聯(lián)系,在此基礎上建構圍繞本單元的概念網(wǎng)絡,為教學目標的設計提供支持。另外,在目標設計過程中,教師還需保障大概念與單元教學目標間的匹配度,確保目標設計符合學生的需求。這就要求教師先做好對單元總體目標的設計,再確定不同課時的教學目標,使學生的學習過程得到有序開展。例如:在學習人教版必修第一冊《元素周期律》這一課時,本節(jié)課具有承上啟下的作用,既要學生理解原子結構,掌握元素周期表的構成,又要通過對元素周期律的學習,理解化學鍵的概念,明確化學反應中物質變化及能量變化的主要原因。對此,教師可從單元整體教學要求出發(fā),結合高中化學核心素養(yǎng)組成,科學設計教學目標。第一,宏觀辨識與微觀探析:能夠描述元素周期律的基本內容,根據(jù)元素周期表預測元素的性質。第二,變化觀念與平衡思想:理解化學鍵的形成與斷裂,解釋化學反應中能量變化的規(guī)律。第三,科學探究與創(chuàng)新意識:通過實驗探究元素周期律,培養(yǎng)學生的科學探究能力和創(chuàng)新思維。第四,科學態(tài)度與社會責任:認識到元素周期律在化學研究和實際應用中的重要性,增強學習化學的社會責任感。由此,通過合理的目標設計,并圍繞教學目標規(guī)劃教學內容,教師可以有效培養(yǎng)學生的發(fā)散性思維和批判性思維,并使學生在學習中增進對所學知識的理解與應用,這對其學科核心素養(yǎng)的發(fā)展有著重要的促進作用。
(三)豐富教學模式,提高學習體驗
1.引入化學實驗
實驗是學生學好化學的基礎,也是高中化學教學的核心環(huán)節(jié)。在大概念背景下,教師可引入化學實驗,讓學生在分析實驗原理及現(xiàn)象的過程中,將化學概念與實際生活聯(lián)系起來,從而增強化學學習的針對性。同時,學生也可以通過觀察、記錄等實驗操作,深入理解化學知識,并將所學內容與實際應用相結合,從而養(yǎng)成良好的創(chuàng)新思維,提高化學學習的實效性。例如:在學習人教版必修第一冊《實驗活動2 鐵及其化合物的性質》這一課時,本節(jié)課的重難點在于掌握鐵及其化合物的化學性質,學會鐵離子的檢驗方法,并能通過氧化還原反應實現(xiàn)同種元素不同價態(tài)的相互轉化。此過程中,為落實單元整體教學的要求,教師可先讓學生回憶鐵及其化合物在生活中的體現(xiàn),隨后組織學生開展實驗,檢驗鐵離子及亞鐵離子的氧化性、還原性。以“鐵單質的還原性”這一實驗為例,學生在試管中加入2mLCuSO4溶液,再在其中放入一段鐵絲,過一段時間后取出,發(fā)現(xiàn)鐵絲表面有紅色固體析出,說明CuSO4溶液與鐵單質發(fā)生了氧化還原反應,鐵單質被氧化成了鐵離子。通過這種實驗設計,學生能夠對鐵及其化合物的性質有所了解,還能聯(lián)系對氧化還原反應相關知識的理解,學會通過實驗驗證化學理論的方式,進而加深對化學反應原理的理解,促進化學教學的高效開展。
2.引入信息技術
高中階段的化學學習不僅需要掌握理論知識,更應注重實驗技能的培養(yǎng)。通過實驗,學生能夠直觀地觀察到化學反應的過程,理解抽象的化學概念。但從實際教學效果來看,部分實驗很難被直觀呈現(xiàn)給學生,如氣體的擴散、溶液的滲透壓等現(xiàn)象,導致學生對相關概念的理解不夠深入。在這種情況下,教師可引入信息技術,根據(jù)課程內容創(chuàng)作數(shù)學模型,幫助學生建構具體的形象。例如:在學習人教版選擇性必修1《化學反應速率》這一課時,在以往的學習中,教師主要從定性和定量兩個角度,引導學生思考反應條件對化學反應速率的影響。但這種教學方式很難使學生觸及知識本質。對此,教師可結合信息技術,從具體的實驗出發(fā),改變不同的實驗條件,向學生展示化學反應速率在這種情況下發(fā)生的變化。以二氧化氮和四氧化二氮的相互轉化實驗為例,教師可在虛擬實驗環(huán)境中設置不同的溫度和壓力條件,讓學生觀察并記錄反應速率的變化,判斷反應的平衡點。同時,教師還可以采用圖像模擬功能,將條件調整后的速率變化以圖表的方式展現(xiàn)出來,以便學生進行對比分析。這不僅可以使學生直觀了解反應條件變化對反應速率的影響,還能促進學生抽象思維到形象思維的過渡。
由此,在信息技術的支持下,學科內容的呈現(xiàn)方式愈發(fā)多元,能夠給學生帶來不一樣的學習體驗。這不僅可以激發(fā)學生的學習興趣,還能擺脫傳統(tǒng)教學模式的負面影響,使學生保持積極的學習狀態(tài),為后續(xù)化學教學的高效開展提供助力。
3.關注學生的學情
受學生個性特征的影響,不同學生對化學知識的接受程度存在較大的差異,學習效果的表現(xiàn)也不盡相同。這就需要教師加強對學生需求的關注,能夠根據(jù)學生的學習水平、愛好等,為其提供個性化的學習資源,從而滿足學生的學習需求。另外,教師還可以通過學生反饋、評價等,制訂個性化的教學計劃,使每個學生都能在學習中取得進步。例如:在學習人教版必修第二冊《實驗活動5 不同價態(tài)含硫物質的轉化》這一課時,本實驗重點在于對含硫物質性質的研究,主要包括“硫的轉化實驗”與“硫元素轉化規(guī)律”兩部分內容,以使學生在學習中掌握硫元素轉化原理,還能根據(jù)硫元素化合價的變化,判斷該反應類型。而為了滿足不同學生的學習需求,教師可將該實驗分成難度不同的課題:第一,硫元素的基本性質和簡單的轉化過程,夯實學生基礎;第二,探究硫元素在不同條件下的轉化規(guī)律和反應類型,培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度;第三,研究硫元素轉化的深層次應用,如在工業(yè)生產(chǎn)中的應用,培養(yǎng)學生對化學問題的研究方法及思維過程。當課題設計結束后,學生可根據(jù)自己的學習水平選擇對應的課題任務,并在教師的指導下設計實驗方案,完成實驗并驗證自己的假設,為自身化學知識和實驗技能的提升奠定基礎。
由此,通過實施個性化教學,加強對學生學情的關注,教師能夠創(chuàng)設良好的學習環(huán)境,讓學生在課堂上積極思考,主動探索,從而提高他們的學習興趣和效率,為學生學習效果的提升奠定基礎。
(四)評估教學效果,檢驗大概念的掌握情況
教學評價是高中化學單元整體教學的最后環(huán)節(jié),也是推動學生全面發(fā)展的重要途徑。在此過程中,教師通過評價學生在不同階段核心素養(yǎng)的達成情況,促進教學評一體化的實施,能夠更準確地了解學生的學習進展和存在的問題。對此,教師應采用多樣化的評價方式,如將過程性評價總結性評價相結合,先對學生的表現(xiàn)進行系統(tǒng)性分析,幫助學生了解自己的不足,再引導學生回顧學習過程,總結自己的“足”與“不足”。這不僅可以改善學生的學習行為,還能輔助教師對大概念教學進行優(yōu)化設計,促進教學改革的全面落實。例如:在學習人教版必修第二冊《化學與可持續(xù)發(fā)展》這一章時,本章節(jié)涉及自然資源與化學品的應用以及環(huán)境保護等內容,教師可基于大概念“化學與環(huán)境發(fā)展”開展單元整體教學,組織學生探討自然資源與化學品間的聯(lián)系,并對綠色化學的實踐方法提出自己的想法。隨后,教師可制作自測表,設計詳細的評價標準,如能否從宏觀與微觀相結合的視角,對農(nóng)藥、阿司匹林等常見化學品的作用原理進行闡述,或是與其他同學的合作過程是否順利,能否按要求完成學習任務等,以便學生對自己的學習情況有明確的了解。另外,教師還需關注學生在評價過程中的反饋,找出后續(xù)教學中的不足,合理規(guī)劃后續(xù)的教學方案,使學生在學習中樹立綠色化學理念,促進化學教學的高效開展。
由此,通過完成上述評價自測表,學生能夠找到自身的不足,在后續(xù)學習中改進提升,教師也可以根據(jù)評價表確定學生的學習情況,從而對后續(xù)的教學方法進行調整優(yōu)化。這不僅有助于大概念的全面落實,還能使學生養(yǎng)成良好的學習習慣,對學生以后的學習發(fā)展有著重要的促進作用。
結束語
在高中化學教學中,教師可基于大概念理念,合理規(guī)劃單元整體教學策略,以推動化學教學的高效開展,為學生創(chuàng)設良好的學習環(huán)境。由此,本文對高中化學單元整體教學進行研究,基于大概念理念提出了確定單元教學主題、科學設計教學目標、豐富教學模式等措施,以充分發(fā)揮單元整體教學的效用,提高教學質量,為學生核心素養(yǎng)的發(fā)展打下堅實的基礎。
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