指向学科核心素养的单元教学设计实践探索

曹义琼

摘要：学科核心素养是课程育人的根本。以中学化学教材中氧化还原反应这一核心概念为载体，按照高中化学课标、教材内容以及学习者的实际选择单元教学主题，根据目标先于活动的原则，确定教学与评价目标，设计单元学习活动。最终使学生形成物质性质与转化的认知模型，发展学生的学科核心素养。

关键词：学科核心素养 单元教学设计 氧化还原反应

单元教学设计不是从知识记忆的零碎主题或片段技能出发，而是教师基于学科核心素养，思考怎样基于一定目标与主题而开展探究叙事活动，目的是为了创造优质的教学。它是撬动课堂转型的一个支点。基于此，在研究课程专家维金斯《追求理解的教学设计》的基础上，阐述对指向学科核心素养的单元教学设计的理解，并以人教版高中化学必修第一册《氧化还原反应》单元教学为例，围绕单元教学主题、教学与评价目标的确定及单元教学活动的设计等进行实践探索。

一、单元教学主题

单元是一个完整的学习故事，也就是从学科核心素养的角度出发，结合学生已有的知识经验，对原有内容单元做适当的补充或调整，在真实情境中组建的完整主题式结构化学习单位。因此，要以有利于学生建构认识思路为基础，以学科核心素养形成及进阶为目标，分析和挖掘具体内容背后的大概念，并从“生活即教育”的视角来梳理有意义的结构化知识，最后确立单元教学主题。

1.研读学业质量标准，明确最终目标

教学和评估优先考虑的学业质量标准是学生的化学核心素养水平，这也是单元短期目标制定的基本依据。仔细研读2017版新课程标准中有关氧化还原反应的学业质量标准，我们发现，学生学习后应该能结合真实情境和实验探究认识氧化还原反应的本质，能说明常见物质的性质，并用化学符号进行规范的表达；在体验氧化还原反应的生成发展过程中，逐步建立认知模型，并能运用模型从物质的组成、性质等方面解释或说明化学变化的特征，揭示现象的本质和规律。这些描述对化学教学评估具有指导作用，也是规划选择教学内容的重要依据。

2. 结合学业要求组织内容，确定达成路径

氧化还原反应是高中化学具有持久价值的大概念，是一种用于强化思维、连接不同知识片段的概念性工具。它不但能帮助学生从核心元素的化合价预测物质性质，体会其在物质和能量转化中的独特贡献，而且还能有效建构化学知识体系。2017版新课程标准相应的学业要求是从分类的角度认识氧化还原反应，能从元素的价态变化理解氧化还原反应，还能通过设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象，从物质类别和元素价态的视角说明物质转化路径。因此，教学内容要求就是认识化学反应中元素的化合价变化及其原因，以及常见的氧化剂和还原剂。我们将氧化还原反应的学习路径确定为：将这个大概念融入真实生活，通过反复探寻和实验探究，从化合价的视角看物质性质及转化，发展学生对于实际问题的解释、分析及设计能力。

3.根据学生的实际情况，确定学习起点

通过初中化学学习，学生已经能从得氧和失氧的角度了解氧化反应和还原反应，也清楚常见元素的化合价及其变化。但高一学生的概念理解水平参差不齐，大部分学生乐于接受课本中简洁有效的知识表述，却容易忽视或误解教材中的隐性知识，甚至把氧化还原反应与四个基本反应并列起来。因此，必须依据学生的实际情况和发展需要对课程加以设计，深入挖掘氧化还原反应背后隐藏的关键问题和核心观点，引导学生形成分析物质性质及转化的思路并掌握方法。

鉴于此，我们将该学习单元的教学主题确定为“从元素的价态改变认识物质的性质与转化”。

二、单元目标和学习任务的确定

在谨慎、理性思考学业质量标准后，根据氧化还原反应的知识结构及其所体现的化学学科核心素养水平，结合学生的实际状态，将单元教学目标确定为：从元素价态改变的视角理解氧化还原反应；在理解的基础上应用模型分析物质的性质，并能在真实情境中预测陌生物质的性质与转化，整体发展宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知等方面的学科核心素养。

目标导向的学习任务是学习活动设计的出发点。在分析单元教学主题内容的内在逻辑结构和单元学习目标后，我们将以氧化还原反应发展史、原电池实验探究作为第1课时，引领学生从核心元素的化合价改变视角认识氧化还原反应，发展宏微结合的核心素养；将利用单、双线桥框图表征方法认识氧化剂和还原剂，并能判断物质的氧化性和还原性作为第2课时，发展证据推理与模型认知的核心素养；第3课时运用已建构的认识模型解决真实情境下的化学问题，实现迁移创新。

当然，学习任务是否达到目标要求，需要教学诊断和评估。评估既是对预期目标的检测，更是学习过程的重要环节。在氧化还原反应单元教学中，学生的发展是通过一系列的学习活动逐渐实现的，教师不仅要设计任务检测学生的理解程度、判断学生的素养水平，还要设置新颖的生活情境，测试学生对实际问题的解决能力，促进学生核心素养的发展，并且依据学生的表现调整教学进程及活动。

三、单元教学活动实践

1.整体教学思路

陶行知先生认为，生活无时不含有教育的意义。在生活中，能找出教育的特殊意义，总结教育经验，发挥教育的特殊力量。因此，在氧化还原反应的第3课时，我们以生产生活的医用药品双氧水为情境素材，将双氧水相关的知识与生活情境相融合，提炼系列化学问题，让学生亲历问题讨论、实验探究等过程，从多角度预测陌生物质的性质和转化。

2.教学活动设计与实施

问题1：为什么双氧水是极好的美容佳品，但不得在食品中残留？

学生分析双氧水的化学式并标出各元素的化合价，根据先前知识判断“双氧水具有强氧化性”。

问题2：能否设计实验探寻双氧水的性质，探讨分析物质性质的思路与方法？

学生设计实验方案，根据所给药品进行实验，通过交流探讨形成基于元素价态变化认识物质性质与转化的认知模型。

问题3：为什么食用双氧水浸泡的食物会得食道癌？84消毒液为什么能消毒？

学生能在真实情境中将大概念迁移到陌生环境中并解决实际问题，深化从核心元素化合价变化角度看物质的性质与转化的思路。

3.单元教学实施的效果

课后对学生的学习情况进行测查，82.6%的學生能够运用物质元素价态升降预测物质的性质，初步掌握了从元素价态改变的视角预测物质性质的方法；92.3%的学生认为化学与生活相融合使化学变得非常有趣。

四、结语

“以终为始”的单元教学设计帮助我们明确教与学的次序，在明确学生学习预期结果的基础上，优化结构化内容，提炼单元教学主题。评价先于活动设计，使教学活动不偏离航道，避免出现“活动导向教学”和“覆盖教材内容”这两个弊端，使评价贯穿于学习活动。挖掘核心素养导向下有价值的生活情境素材，通过实验探究解决真实生活中的问题，激发学习兴趣，形成从化学视角分析和解决实际问题的能力。

参考文献

[1]钟启泉.学会“单元设计”[N].中国教育报，2015-6-12.

[2]刘月霞，郭华主编.深度学习：走向核心素养（理论普及读本）[M].北京：教育科学出版社，2018.

[3]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（2017年版）[M]. 北京：人民教育出版社，2018.

[4][美]格兰特·威金斯，杰伊·麦克泰格.追求理解的教学设计（第二版）[M].闫寒冰等译.上海：华东师范大学出版社，2017.