□鄭少鑫 潘紅

（1.佛山市順德區(qū)樂從中學，廣東 佛山 528300；2.佛山市教育局教學研究室，廣東 佛山 528000）

當前，單元整體教學設計越來越受到廣大一線教師的關注和重視?！镀胀ǜ咧谢瘜W課程標準（2017年版）》（以下簡稱“《課程標準》”）中提到，結構化是實現(xiàn)知識向素養(yǎng)轉化的有效途徑，結構化水平直接決定著素養(yǎng)發(fā)展的水平。相較于課時教學設計，單元整體教學由于設計視野更宏觀、站位更高，因此更具“結構化”。它是對具有內(nèi)在邏輯的多個課時進行的進階設計教學，利于教師從化學觀念層面統(tǒng)領整體教學過程，契合新課標和課程改革的精神，為化學核心素養(yǎng)的培育提供了可供參考的落地策略。

下面，筆者以“化學反應的限度”單元教學為例，闡述基于核心素養(yǎng)培育的單元整體教學設計思路。

一、課標與教材分析

“化學反應的限度”是化學變化觀念的一個重要方面，與化學反應快慢、化學反應進行的方向共同構成化學熱力學與動力學的完整體系?！墩n程標準》對“化學反應的限度”的教學要求為：認識化學平衡常數(shù)是表征反應限度的物理量，知道化學平衡常數(shù)的含義；了解濃度商和化學平衡常數(shù)的相對大小與反應方向間的聯(lián)系；通過實驗探究，了解濃度、壓強、溫度對化學平衡狀態(tài)的影響。

從化學觀念統(tǒng)領和核心素養(yǎng)培育的角度分析，“化學反應的限度”可以幫助學生建構化學反應的平衡觀念，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)推理與模型認知”“科學探究與創(chuàng)新意識”等核心素養(yǎng)為化學變化觀念的建構提供了認知角度和方法，“科學態(tài)度與社會責任”則體現(xiàn)出本單元所承載的科學價值觀。教師要引導學生通過實驗認識可逆反應存在平衡狀態(tài)的客觀事實及特征，然后利用數(shù)據(jù)進行平衡常數(shù)的相關計算，構建化學反應方向的判斷模型，形成反應方向可變可控的認識思路。

筆者對人民教育出版社的普通高中教科書《化學》選擇性必修1《化學反應原理》（以下簡稱“人教版教材”）和山東科學技術出版社的普通高中教科書《化學》選擇性必修1《化學反應原理》（以下簡稱“魯科版教材”）中相關內(nèi)容的編排順序和思路進行了對比。魯科版教材將“化學反應的限度”安排在“化學反應的速率”前面，讓學生通過濃度商與平衡常數(shù)的關系分析化學平衡狀態(tài)的影響因素，符合《課程標準》學業(yè)要求中“能利用平衡常數(shù)和濃度商的關系判斷化學反應是否達到平衡及平衡移動的方向”的要求，凸顯化學平衡常數(shù)的核心價值。人教版教材則將“化學平衡”的內(nèi)容放在了“化學反應速率”之后，意在引導學生從v正與v逆相對大小的視角認識化學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上，與化學反應速率的知識形成鏈接，體現(xiàn)理解化學平衡的多重維度，利于培養(yǎng)學生“變化觀念與平衡思想”核心素養(yǎng)的落實，也為后面學習電離平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡建立理解模型。

二、內(nèi)容與情境構建

教學內(nèi)容是培育核心素養(yǎng)的載體，要構建一個結構化的知識體系，必須對內(nèi)容的順序和結構進行整合。本設計以人教版教材內(nèi)容為藍本，從多維度定量理解的視角入手，在學習了化學反應速率的基礎上，先定性認識化學平衡狀態(tài)及其特征，再定量理解化學平衡常數(shù)的概念、意義和應用，最后探究影響化學反應平衡移動的因素，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，使之更符合學生的認知規(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)導向下的大單元教學設計強調(diào)創(chuàng)設真實的問題情境，讓化學回歸生活，讓學生感受化學知識在解決生活實際問題中的價值。基于此認識，筆者創(chuàng)設學習情境“對一氧化碳中毒的認識、診斷、治療”（見圖1），通過對主題情境探討的不斷進階，引導學生思考與解決問題，習得知識、提升能力、形成素養(yǎng)。

圖1 單元情境與所承載的核心知識

三、單元整體目標設計

《課程標準》指出，化學知識是培養(yǎng)學生化學學科核心素養(yǎng)的重要載體，化學教學是落實化學課程目標、引導學生達成化學學業(yè)要求的基本途徑；化學學習評價是化學教學評價的重要組成部分，對于學生化學學科核心素養(yǎng)具有診斷和發(fā)展功能。基于對單元情境與所承載的核心知識的分析，筆者將單元整體學習目標規(guī)劃為：運用類比法，遷移探討化學問題，幫助學生基于宏微結合的視角建立化學概念；通過化學史和真實數(shù)據(jù)，讓學生認識演繹推理對化學發(fā)展的重要作用，加深對科學本質的認識；讓學生基于實驗事實等歸納勒夏特列原理，發(fā)展模型認知和應用的能力。細化的學習目標與評價目標見表1。

表1 “化學反應的限度”單元教學的學習與評價目標

四、教學問題進階設計

單元教學目標的確立最終要靠問題來驅動，要基于單元整體目標，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，這些層層遞進的實際問題，除了能激發(fā)學生的學習動機，讓學生在實際問題的解決過程中體會化學知識的功能與價值外，還能促進學生對本單元學科問題的結構化認識，實現(xiàn)對知識的深度學習。主題情境與實際問題、學科問題的關系見圖2。

圖2 主題情境與實際問題、學科問題的關系

五、制訂課時計劃，設計學習活動

單元教學目標最終要通過課時教學來落實?；谝陨戏治?，筆者創(chuàng)設“一氧化碳中毒”的主題情境，圍繞化學平衡狀態(tài)的概念與特征、化學平衡常數(shù)及應用、化學平衡的影響因素等教學內(nèi)容，分3個課時展開教學設計：課時1是對化學平衡進行定性分析、宏觀認識；課時2是對化學平衡進行定量分析、微觀認識；課時3是對化學平衡從宏微結合的角度，進行實驗探究。單元整體教學設計流程見圖3。

單元整體教學要求教師先對學科知識進行“深加工”，形成具有邏輯的結構網(wǎng)絡，尤其要關注學生的知識網(wǎng)絡建構過程?！盎瘜W反應的限度”屬于概念理論類知識，要摒棄先由學生識記、再由教師細碎地解構概念的傳統(tǒng)教學方法，而應嘗試通過結構化的設計，以具有內(nèi)在邏輯的學習任務、學習情境和實際問題驅動學生思考并活動，讓學生在不斷解決問題、完成任務的學習實踐中，習得知識、發(fā)展能力、提升素養(yǎng)。以下是課時2的教學設計。

【任務1】構建化學平衡常數(shù)的表達式

情境1：實驗探索情境：教材中給出的化學平衡濃度數(shù)據(jù)。

圖3 “化學反應的限度”單元整體設計流程圖

問題1：所給數(shù)據(jù)有何規(guī)律？結合前面學習的質量作用定律，嘗試推導化學平衡常數(shù)的表達式。

學生活動：觀察數(shù)據(jù)，尋找規(guī)律。同時結合質量作用定律，從基元反應的角度理解化學平衡常數(shù)的定義式。

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

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

【任務2】認識化學平衡常數(shù)的意義及影響因素

情境2：化學史料情境：范特霍夫方程。

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

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

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

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

【任務3】分析濃度商與化學平衡常數(shù)的關系并進行相關計算

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的濃度達到HbO2濃度的0.02倍，會使人智力受損，利用化學平衡常數(shù)，計算CO與O2的濃度比與是否會造成智力受損之間的關系。

學生活動：學習濃度商Qc的意義，理解其與平衡常數(shù)的關系，并結合生活實例，進行平衡常數(shù)的計算。

教師活動：引導學生理解濃度商與化學平衡常數(shù)的關系，提供生活中的實際問題，深化學生對于濃度商與化學平衡常數(shù)關系的認識，同時歸納判斷化學反應進行方向的方法。

設計意圖：先學習理論知識，再學以致用，利用學科原理解決生活中的實際問題，診斷并發(fā)展學生的知識遷移能力。

六、對單元整體教學設計的思考

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

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

基于核心素養(yǎng)培育的單元整體教學設計，不是傳統(tǒng)課時教學設計的簡單堆砌，教師必須深入研究《課程標準》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，對教材進行深度加工，對知識進行有意義的統(tǒng)整[3]。教師必須設計清晰的情境線、問題線、知識線、活動線、能力線、素養(yǎng)線，讓學生通過情境線索的引導，在問題的解決中逐漸掌握知識、習得能力、提升素養(yǎng)?！酲?/p>