核心素养下的化学单元整体教学设计

前 言

传统的单课时教学容易造成教学目标割裂, 知识无法有效融合, 不利于学生知识体系的构建, 这直接影响到学生学科能力的培养和学科核心素养的发展。 开展 “素养为本” 的化学教学, 要求教师必须打破单课时教学的束缚, 通过整体规划, 将关联性的知识重组为基于一定主题的教学单元, 将零散的知识结构化, 将化学观念、 学科能力和学科思维方法展现并提炼出来, 实现知识和素养的融合, 促进由 “知识为本” 到 “素养为本” 的转变。如何打通知识到素养之间的壁垒, 单元整体教学设计就是撬动课堂转型的一个支点。

单元, 即教材的基本单位, 是教师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、 重组后所形成的相对完整的教学主题, 具有相对完整性、 相对独立性、 内在关联性和目标的一致性。 单元的划分标准取决于教师对相应知识的理解深度以及对学生的了解程度, 是教师教学能力和教学智慧的体现。 单元整体教学作为桥梁连接了课程标准要求和课时教学, 突出教学的方向性和结构性, 有助于教师连贯地理 解目标, 灵活地整合教材, 是落实学科核心素养目标的基本单位。

单元整体教学设计, 是介于宏观课程设计与微观课时设计之间的 “中观” 教学设计,向上可以较好地兼顾课程整体目标和知识结构, 向下可以合理协调课时之间的教学逻辑。单元整体教学设计具有整体性、 进阶性、 包容性、 多样性、 生本性、 创造性等特征, 其中创造性是其本质特征。 单元整体教学设计是落实三维目标的重要抓手, 是促进化学学科核心素养落地的应然需求, 是促进课堂教学师生共同成长的必然追求, 是促进教师整体提升 把握课程与教学能力的重要抓手。

目前国际国内关于单元整体教学设计的研究方兴未艾, 国际上影响力较大的有威金斯和麦格泰提出的基于理解的逆向单元教学设计, 国内的相关研究则有北师大胡久华教授提出的基于深度学习的单元整体教学设计, 上海市教研室在宏观层面设计的 “中学化学单元教学设计指南”, 以及北京教育学院何彩霞教授以大概念为统领的单元整体教学设计。

我整合各种单元整体教学设计的优势, 突出核心素养在解决真实情境问题中的特殊价值和功能, 充分体现教学评一体化、 体现课堂教学与课后作业一体化、 体现关键能力与核心素养培育一体化, 构建了 “基于真实情境发展核心素养的单元整体教学设计” 操作范式, 即 “构建教学单元→制定教学目标→分析学习起点→设计教学过程→设计教学评价→ 反思教学效果”。 其中 “构建教学单元” 是指 “分析课程标准相关内容要求、 学业要求以核心素养下的化学单元整体教学设计 及教材编排, 构建一个中心目标导向的、 符合单元基本属性的教学单元, 划分课时”; “制定教学目标” 是指 “基于课程标准要求、 单元内容、 学生特点以及教学资源的综合分析, 制定教学目标”; “分析学习起点” 是指 “分析与单元相关的学生已有知识经验、 前概念或 学习困难等, 为相应教学策略的制定找到依据”; “设计教学过程” 是指 “单元情境、 问 题、 任务与活动的整体框架设计”; “设计教学评价” 是指 “课堂中将评价任务嵌于教学过程中”; “反思教学效果” 是指 “基于教学评价的证据, 反思教学设计的成功和不足之处, 以改进教学, 促进师生共同发展”。

在确定单元整体教学设计操作范式以后, 我们积极进行教学实施, 研发教学案例。 我和福建省厦门第二中学陈寒与老师及其团队选取 “氮的循环” 作为素材, 整合3个版本教材的优势, 从学科育人的高位视角, 历经 “3次研讨、 3次试教、 3次打磨、 3次萃取、 3 次物化”, 即 “5个3” 开发模式, 形成标准样例。 该教学案例以化学史为情境线索, 融入问题线、 知识线、 能力线分析单元教材教法, 进而制定单元目标并分解为课时教学目标, 从学生的生活经验、 已有的知识经验、 前概念等多个视角分析教学起点, 找到学生学习的难点以及教学的进阶点, 以结构化、 整体化的方式设计单元学习活动、 单元教学评一体化和单元作业, 以期帮助学生实现从知识关联的结构化进阶到认识思路的结构化, 后上升到核心观念的结构化, 发展学生高阶、 高水平的化学学科核心素养。

为了使教学理论与教学实践相互印证, 突出该操作范式的可推广性, 我积极开展跨区域协同创新教研, 与北京市教育学院王春副教授、 佛山市教研室潘红老师、 深圳市华中师范大学龙岗附属中学解慕宗老师组建涵盖大学教授、 中学教研员、 一线名师的核心落地实践研究团队, 突出各地教研特点和实际水平, 研发了涵盖初、 高中新教材的35个单元整 体教学案例。 其中初中课程的5个案例和高中 “有机化学基础” 的5个案例由北京市一线 名师负责研发; 高中必修课程的9个案例、 高中 “物质结构与性质” 的4个案例由厦门市 一线名师负责研发; 高中 “化学反应原理” 的12个案例由佛山市、 深圳市、 厦门市协同 研发。 希望本书能够为广大一线教师备课时借鉴、 参考和使用, 希望本书对教师提高的认识及提升教学质量有一定的帮助。

由于研究水平有限, 书中纰漏之处在所难免, 希望得到各位中学化学同仁的批评指正。

江合佩

2021年9月于厦门

单元整体教学是撬动课堂改革的支点，是核心素养落地的应然需求。本书上半部分系统全面地对单元整体教学做了分析解读：章梳理了什么是单元整体教学、为什么要开展单元整体教学2个核心问题，勾勒出单元整体教学的内涵和意义；第二章聚焦什么是单元整体教学设计、怎样进行单元整体教学设计，明晰了单元整体教学设计的实施路径；第三章关注教师怎样实施单元整体教学设计、如何保障单元整体教学的实施，提出单元整体教学设计的具体实施策略。下半部分则精选35个教学案例，涵盖初高中教材，全面展示单元整体教学的魅力，为一线教师提供了可参照、借鉴、实践的优秀案例。

江合佩，现为厦门市教育科学研究院化学教研员，任*“国培计划”专家，鲁科版(北师大版)高中化学教材编审专家，人教社教材培训专家，陕西师范大学硕士生校外合作导师，江西师范大学兼职硕士生导师，厦门市中学化学学科带头人，福建教育学院化学教育研究所特邀研究员，厦门市中学化学教育委员会副秘书长。在《化学教学》等中文核心期刊上发表80余篇论文，作为主持人曾获2020年福建省基础教育教学成果特等奖。

王  春，毕业于北京师范大学化学系，现为北京教育学院副教授，北京教育学院中学化学特级教师工作室项目负责人，全国科研优秀教师，中国教育学会和*国培计划特聘学科专家。2007、2010和2013年连续三届被评为北京市市级骨干教师。出版专著3册，主编和编著了20余册关于化学教学研究的书籍，在《化学教育》《化学教学》等期刊发表文章150余篇，主持和参与全国教育科学规划办及北京市市级课题研究6项。

潘  红，现任佛山市化学教研员，中学化学高级教师，广东省教育学会化学专业委员会理事，《中学生报》编委。被评为佛山市优秀青年教师，佛山市优秀班主任，顺德区首批优秀教育人才。获中国化学会第32届、第33届化学奥林匹克竞赛组织突出贡献奖，顺德区教育综合改革教研成果一等奖，主持或参与多项、省级课题研究，在专业期刊发表论文十余篇。

章 单元整体教学的内涵和意义 /1

节 什么是单元整体教学 /1

第二节 为什么开展单元整体教学 /8

第二章 单元整体教学设计的实施路径 /14

节 什么是单元整体教学设计 /14

第二节 怎样进行单元整体教学设计 /18

第三章 单元整体教学设计的实施策略 /46

节 教师怎样实施单元整体教学设计 /46

第二节 如何保障单元整体教学设计的实施 /54

第四章 初中化学课程单元整体教学案例 /60

案例一 构成物质的微粒 /60

案例二 析火箭 学化学 /70

案例三 质量守恒定律 /80

案例四 溶液 /88

案例五 金属与金属材料 /95

第五章 高中化学必修课程单元整体教学案例 /104

案例一 物质的量 /104

案例二 离子反应 /110

案例三 氧化还原反应 /120

案例四 铁及其化合物 /126

案例五 硫的转化 /131

案例六 原子结构 元素周期律 /138

案例七 化学反应的利用 /149

案例八 化学反应快慢和限度 /160

案例九 有机物官能团转化 /167

第六章 高中“化学反应原理”单元整体教学案例 /177

案例一 化学反应的热效应 /177

案例二 电能转化为化学能———电解 /183

案例三 原电池 /190

案例四 化学反应的方向 /197

案例五 化学反应速率 /201

案例六 化学反应的限度 /209

案例七 化学反应条件的优化 /217

案例八 化学反应的方向、 限度与速率 /225

案例九 水与水溶液 /232

案例十 弱电解质的电离 /239

案例十一 电解质在水溶液中的行为 /245

案例十二 沉淀溶解平衡 /253

第七章 高中“物质结构与性质”单元整体教学案例 /261

案例一 原子结构 /261

案例二 共价键 /271

案例三 微粒间的相互作用 /277

案例四 晶体的结构与性质 /284

第八章 高中“有机化学基础”单元整体教学案例 /291

案例一 乙醇 醇类 /291

案例二 醇和酚 /298

案例三 醛 酮和糖类 /307

案例四 有机合成 /315

案例五 合成高分子化合物 /325

后记 /335

单元整体教学是撬动课堂改革的支点，是核心素养落地的应然需求。本书上半部分系统全面地对单元整体教学做了分析解读：章梳理了什么是单元整体教学、为什么要开展单元整体教学2个核心问题，勾勒出单元整体教学的内涵和意义；第二章聚焦什么是单元整体教学设计、怎样进行单元整体教学设计，明晰了单元整体教学设计的实施路径；第三章关注教师怎样实施单元整体教学设计、如何保障单元整体教学的实施，提出单元整体教学设计的具体实施策略。下半部分则精选35个教学案例，涵盖初高中教材，全面展示单元整体教学的魅力，为一线教师提供了可参照、借鉴、实践的优秀案例。

江合佩，现为厦门市教育科学研究院化学教研员，任*“国培计划”专家，鲁科版(北师大版)高中化学教材编审专家，人教社教材培训专家，陕西师范大学硕士生校外合作导师，江西师范大学兼职硕士生导师，厦门市中学化学学科带头人，福建教育学院化学教育研究所特邀研究员，厦门市中学化学教育委员会副秘书长。在《化学教学》等中文核心期刊上发表80余篇论文，作为主持人曾获2020年福建省基础教育教学成果特等奖。

王  春，毕业于北京师范大学化学系，现为北京教育学院副教授，北京教育学院中学化学特级教师工作室项目负责人，全国科研优秀教师，中国教育学会和*国培计划特聘学科专家。2007、2010和2013年连续三届被评为北京市市级骨干教师。出版专著3册，主编和编著了20余册关于化学教学研究的书籍，在《化学教育》《化学教学》等期刊发表文章150余篇，主持和参与全国教育科学规划办及北京市市级课题研究6项。

潘  红，现任佛山市化学教研员，中学化学高级教师，广东省教育学会化学专业委员会理事，《中学生报》编委。被评为佛山市优秀青年教师，佛山市优秀班主任，顺德区首批优秀教育人才。获中国化学会第32届、第33届化学奥林匹克竞赛组织突出贡献奖，顺德区教育综合改革教研成果一等奖，主持或参与多项、省级课题研究，在专业期刊发表论文十余篇。