学科核心素养视域下的单元教学设计研究

吴海霞 王祖浩

摘要： 学科核心素养视域下的单元教学设计，是为实现核心素养目标而对传统课时教学设计进行的研究和改革。“简单的有机化合物及其应用”是普通高中化学必修课程中素养含量较高的课程内容。依据课程标准，从教学单元、素养内涵、学习进阶和教学案例等方面对该主题进行单元教学设计的研究。

关键词： 学科核心素养; 课程内容; 学业质量要求; 单元教学设计

文章编号： 10056629（2020）10004505

中图分类号： G633.8

文献标识码： B

“简单的有机化合物及其应用”是普通高中化学必修课程的重要内容，是高中学生系统学习有机化学知识的初始课程内容。该主题包含有机化合物的结构特点、典型有机化合物的性质和有机化学研究的价值等。从学生当下的发展和培养学生未来适应社会及处理复杂问题所需要的关键能力和必备品格来看，“简单的有机化合物及其应用”是素养含量较高的课程内容。

《普通高中化学课程标准（2017年版）》（以下简称2017版课标）将《普通高中化学课程标准（实验）》中必修课程的六大主题调整为五大主题，将“化学与可持续发展”中的“简单的有机化合物及其应用”内容剥离出来，单独列为主题4，与主题2“常见的无机物及其应用”形成并列地位，从而突出化学核心素养导向下“简单的有机化合物及其应用”的教学内容。

如何实施“简单的有机化合物及其应用”的教学内容，使之有效达成素养目标和育人功能价值？2017版课标指出，学生化学学科核心素养的发展是一个持续进步的过程，因此，教师应该依据化学学科核心素养的内涵及其发展水平、高中化学课程目标、高中化学课程内容及学业质量要求（包括学业要求和学业质量水平），结合学生已有的基础，对学段、模块或主题、单元和课时教学目标进行整体规划和设计[1]。下面据此展开研究。

1 与主题相关的高中化学课程内容的调整

相比于《普通高中化学课程标准（实验）》，

2017年版课标在内容要求上有两处改动和两处新增。

（1） 两处改动。一是将“了解有机化合物中碳的成键特征”改为“知道有机化合物分子是有空间结构的。以甲烷、乙烯、乙炔、苯为例认识碳原子的成键特点，以乙烯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯为例认识有机化合物中的官能团”，通过以具体有机化合物的成键特点来认识有机化合物的结构特征;二是将“认识化石燃料综合利用的意义，了解甲烷、乙烯、苯等的主要性质，认识乙烯、氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要作用。知道乙醇、乙酸、糖类、油脂、蛋白质的组成和主要性质，认识其在日常生活中的应用”改为“认识乙烯、乙醇、乙酸的结构及其主要性质与应用”，以典型有机化合物的性质替代大量有机化合物的性质的学习。

（2） 两处新增。新增一： 结合典型实例认识官能团与性质的关系，知道氧化、加成、取代、聚合等有机反应类型。知道有机化合物之间在一定条件下是可以转化的;新增二： 知道合成新物质是有机化学研究价值的重要体现。结合典型物质加强对官能团和性质关系及有机反应类型的学习，进一步凸现有机化学研究的价值。

2 学业质量要求

2.1 学业要求

（1） 能辨识常见有机化合物分子中的碳骨架和官能团。能概括常见有机化合物中碳原子的成键类型。能描述甲烷、乙烯、乙炔的分子结构特征，并能搭建甲烷和乙烷的立体模型。能写出丁烷和戊烷的同分异构体。

（2） 能描述乙烯、乙醇、乙酸的主要化学性质及相应性质实验的现象，能书写相关的反应式，能利用这些物质的主要性质进行鉴别。

（3） 能列举合成高分子、油脂、糖类、蛋白质等有机化合物在生产、生活中的重要应用，并结合这些物质的主要性质进行简单说明。

（4） 能从有机化合物及其性质的角度对有关能源、材料、饮食、健康、环境等实际问题进行分析、讨论和评价。能妥善保存、合理使用常见有机化学品[2]。

2.2 学业质量水平

根据“简单的有机化合物及其应用”的教学内容及核心素养贡献程度的差异，选择以下核心素养水平。

[水平21]能从构成物质的微粒、化学键、官能团等方面说明常见物质的主要性质，能分析物质性质与用途的关系。

[水平22]能设计物质转化的方案，能运用化学符号表征物质的转化，能说明化学变化的本质特征和变化规律。

[水平23]能通过实验探究物质的性质和变化规律，能提出有意义的实验探究问题，根据已有经验和资料作出预测和假设，能设计简单的实验方案。

[水平24]能分析化学科学在开发利用自然资源、合成新物质、保护环境、保障人类健康、促进科技发展和社会文明等方面的价值和贡献;了解在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性，能从化学视角理解食品安全、环境保护等法律法规，关注化学产品和化工技术在生产、生活中应用时可能产生的负面影响[3]。

3 基于课标分析的单元教学设计及案例

由于化学核心素养的内涵包括学科观念、学科思维、学科实践和学科价值取向等，这些素养目标不可能在一节课中完成，需要通过若干课时的教学积累，经历持续建构和稳步上升的過程才能达成。因此，教师在进行教学设计时，需要从传统的“课时主义”[4]转向“单元教学”，从传统的“课时教学设计”转向“单元教学设计”。

3.1 单元教学

单元教学，是指教师依据教学指导性资源结合学情和自己的理解，从教学内容结构化、素养化的要求出发，将前后知识进行整合与综合运用，对教学主题内容进行重构形成相对完整的新的教学单元结构，并设计以若干教学课时进阶式完成教学任务的教学。

3.2 教学单元

教学单元，通常是教师依据教材单元，对教学内容分析和重组后形成的较为完整的教学主题内容，并以一个完整的教学主题作为一个教学单元。教学单元包含若干课时设计，每个课时都有自己独立的教学任务，都聚焦于与具体教学内容相适切的素养目标，但各课时最终都要为教学单元目标服务，成为达成单元素养目标的阶梯，如此，核心素养这一终极目标就可以“落地”而不会被悬置[5]。

3.3 单元教学设计

单元教学设计，是指教师在单元教学的整体思维指导下，思考制定单元教学任务，分解设计各课时任务，使之顺利达成单元教学素养目标的过程。

教师进行单元教学设计时，必须正确把握整个学段的教学内容，厘清前后学段知识之间的联系，了解本学段学生的特点，依据教材单元分析确定学科核心素养发展的重点。在此前提下，打破教材的局限，对教材单元进行分类和重组，形成教学单元学习内容，突出课程内容的主线以及知识之间的相互联系，研究课时教学范式案例，培养学生的化学学科观念、学科思维和科学精神。

基于单元教学的化学教学设计能够促使教师站在更高的层次上思考设计教学内容，有利于教师从关注知识转向关注学科核心素养。

3.4 单元教学设计的实施步骤

3.4.1 仔细分析教材单元的素养内涵

教材单元素养内涵的分析见表1。

3.4.2 准确判析学情及素养发展情况

学情及素养发展情况分析见表2。

3.4.3 认真研究有机化学的学习进阶

有机化学学习进阶见表3。

必修模块的有机化学是以促进全体高中学生全面发展而设立的，是每一位学生都应该学习的学科基础，它提供了学生发展所要掌握的知识技能，并为学生选择性必修模块的学习做了铺垫;通过教师在课堂上的引领以及学生对有机化学知识的自主建构，不仅可以提升学生的科学素养，体会化学在生活中的巨大作用，更是为以后想从事与有机化学相关工作的学生奠定知识与方法的基础。

3.4.4 精心确定教学单元的内容划分

“简单的有机化合物及其应用”教学单元的学习内容应该如何划分呢？依据教材单元，本主题内容大致分9课时完成，其中“有机化合物的结构特点和官能团”3课时，“典型有机化合物的性质”4课时，“有机化学研究的价值”1课时，“学生必做实验”1课时。由于该主题是高中生系统学习有机化合物知识的开端，为充分发挥该主题内容所蕴含的素养功能，教师可以打破教材的局限，对教材单元进行分解和重构，形成教学单元。重构后的教学单元，首先能使学生了解有机化合物的多样性、丰富性、重要性，认识有机化学研究的价值，知道学习有机化学的一般方法，培养学生善于分析、解决实际问题的科学态度和社会责任感;其次有助于学生掌握有机物的一般分类方法及对应的典型有机化合物的结构特点，并突出官能团的概念，让学生对有机化合物有整体性的认识;最后让学生回到典型有机物来认识有机化合物的组成、结构、性质、转化及其应用，掌握官能团对有机化合物性质的重要影响，进一步加深和巩固有机化学的学习成果。整个教学过程中采用分组实验、自主探究、模型搭建等多种方式建构典型有机化合物的组成、结构、性质及应用等知识，牢固形成“结构决定性质，性质决定用途”的观念。

通过以上分析，可以将“简单的有机化合物及其应用”教学单元划分为三部分学习内容（见表4）。

3.5 单元教学设计下的教学案例——“乙醇”的教学

3.5.1 教学模式

以流程图形式呈现教学要素如下：

3.5.2 教学过程

教学过程见表5。

3.5.3 教学反思

本节课教师从学生亲历的疫情、熟悉的物质出发，用醇类大概念的宏观视角精心设计问题，有效激活学生已有的学习经验和学习方法，激发他们新的旺盛求知欲，怀揣自信心去思考分析解决一个又一个问题，达成了预期目标。但是单元教学设计的实践是学科教学改革的研究过程，教师要多思考尝试设置多样化、不同类型的阶梯式学习活动，帮助培养学生的化学学科观念与科学思维方法，使学生顺利达成核心素养目标。

学科核心素养视域下的单元教学设计研究，是教学研究的新课题，它对教师的能力素养提出了更高的要求，需要教师有丰厚的知识储备，立足于完整的知识体系。教师只有站位高，才能進行整体结构的把握和梳理，才能对具体的知识和方法进行分析、整合和重组，并在教学实践中接受检验和修正，在不断地调整和实践中达到最佳教学效果。

参考文献：

[1][2][3]中华人民共和国教育部制定. 普通高中化学课程标准（2017年版）[S]. 北京： 人民教育出版社， 2018： 69， 23， 65.

[4]钟启泉. 基于核心素养的课程发展： 挑战与课题[J]. 全球教育展望， 2016， （1）： 1～25.

[5]杨玉琴， 倪娟. 学科核心素养视域下的教学目标： 科学研制与准确表达[J]. 化学教学， 2019， （3）： 3～7.