“素养为本”的高中化学课堂教学设计与实践研究

马艳辉 梅才宏

**本文系合肥市教研课题“‘素养为本的高中化学课堂教学设计与实践研究”的研究成果，课题立项号为HJG21028。

摘要：随着新课改在全国范围内的开展，如何转变教学模式从注重学生的知识获取转向注重学生在学习过程中的收获及感想，如何在教学中渗透学科素养、培养学生终身学习的学科能力成了当下火爆的课题。本文以《硫及其化合物》教学为例，从单元教学内容、单元教学目标、单元评价目标、单元教学过程等方面进行了相关设计及实践。

关键词：核心素养 单元教学 设计与实践

引言

随着新课程、新教材、新课改的全面推行，教师们对于化学学科核心素养的内涵及新课程的基本理念已经有了初步的认识，但对于如何整合教材进行结构化单元教学设计并在实践过程中渗透化学学科核心素养，使教学评价从注重学生对知识的理解转向注重学生在学习过程中逐步形成学科能力和学习经验，还需要不断地在教学实践中总结和探索。本文以人教版高中化学必修第二册第五单元《硫及其化合物》教学为例，谈谈具体单元教学设计和实践路径。

一、单元教学内容的分析

《普通高中化学课程标准（2017年版）》中本单元教学要求：结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解硫及其重要化合物的主要性质，认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。

在学习本单元内容前，学生已经掌握了基本化学概念和化学用语的知识，具备运用理论知识指导元素化合物學习的能力，能够从硫的位置和结构入手，分析和预测其主要性质，具备一定的实验操作技能。但本单元教学设计以“工业制硫酸”为活动主线，需在熟悉含硫物质的基础上，进一步利用所学知识对含硫物质进行相互转化，这将锻炼学生根据实验目的和假设设计实验方案，选择适当的实验试剂，如实观察、记录实验现象和数据并进行分析和推理，从而得出合理的结论的能力。

基于课标对本单元的要求及学生学情，本单元教学采用真实的问题情境：化学工程师如何设计制备硫酸的反应路线？硫酸为何被称为“化工之母”？如何检验溶液中存在硫酸根离子？根据硫酸的制备路线，其工业生产流程有哪些特点？如果说硫酸的合成是人为控制含硫物质的相互转化，那么，在自然界中、实验室中的含硫物质又该如何转化？学生在现实的问题或探究活动中完成学习任务，在获得化学知识的同时培养化学学科核心素养。

第一课时：硫酸制备路线的设计与分析，根据硫原子结构分析其可能的化合价，并结合所学物质的分类，绘制含硫物质的价—类二维图。根据价—类二维图中的含硫物质合理预测制备硫酸路线并对路线进行可行性分析，由此展开对硫、二氧化硫物理、化学性质的学习，再通过了解其在生活中的应用，掌握结构决定性质、性质决定用途的思维方法，建立研究非金属单质性质的认知模型。第二课时：探究硫酸被称为“化工之母”的原因，围绕硫酸在化工生产中的重要应用这一线索，探究不同浓度硫酸的性质，特别是浓硫酸具有的三大特性——吸水性、脱水性、强氧化性，并对硫酸根离子进行检验，加深学生对结构决定性质、性质决定用途的理解。第三课时：工业制硫酸——控制含硫物质的转化。硫酸合成的前提是合理控制含硫物质转化。基于硫酸工业生产路线进行分析，能使学生认识到含硫物质转化所需的条件，了解自然界中硫及其化合物的转化、实验室中含硫物质的相互转化的知识，培养学生“科学态度与创新意识”等化学核心素养。

依据课标要求、学生学情、单元教学设计，确立本单元教学重点：硫、二氧化硫的性质，可逆反应，浓硫酸的特性，硫酸根离子的检验，含硫物质的相互转化。本单元教学难点：根据原子结构、物质类别及所处价态等对物质可能具有的性质进行合理预测并能设计实验进行验证，从化合价角度列举不同含硫物质并设计实验方案进行转化验证。

二、单元教学目标与评价目标的确立

（一）教学目标

（1）通过分析硫的原子结构，预测硫单质可能的化学性质并进行实验验证，深入理解“结构决定性质”。

（2）了解SO2的物理性质和化学性质，能说出SO2的主要用途。

（3）通过SO2与H2O、O2反应的学习，初步认识可逆反应。

（4）通过实验探究，了解硫酸的酸性和浓硫酸的特性，能设计简单的实验方案检验SO2-4。

（5）知道含不同价态硫元素的物质可以相互转化，并能设计实验进行探究或验证，强化氧化还原反应的应用能力。

（6）能说出含硫物质进入大气的主要途径，知道SO2进入大气会形成酸雨危害环境，增强环保意识，培养社会责任感。

（二）评价目标

（1）通过单质硫物理性质、化学性质的学习，诊断学生是否能依据结构预测、检验性质和在一定条件下可能发生的化学变化，培养学生“宏观辨识与微观探析”的化学核心素养。

（2）通过SO2与H2O、SO2与O2这两个可逆反应，诊断学生是否能认识到物质的运动和变化是永恒的，是否能归纳物质及其变化的共性和特性，培养学生“变化观念与平衡思想”的化学核心素养。

（3）通过浓硫酸和蔗糖、浓硫酸和Cu的反应，诊断学生是否能根据已学的相关知识分析浓硫酸的酸性、吸水性、脱水性及强氧化性，培养学生“证据推理与模型认知”的化学核心素养。

（4）通过含硫物质的相互转化，诊断学生是否能够根据实验目的和实验方案选择试剂进行实验验证，培养学生“科学探究与创新意识”的化学核心素养。

（5）通过学习硫酸的制备，诊断学生是否具备理论联系实际的观念、将化学成果应用于生产生活的意识、发现化学问题并运用所学知识去解决问题的能力，培养学生“科学态度与社会责任”的核心素养。

三、单元教学过程（以第三课时 工业制硫酸——控制含硫物质的转化为例）

学习任务一 工业生产硫酸——人为控制含硫物质的转化。

新课引入：前面我们已经设计了硫酸的制备路线并了解了硫酸的性质。纸上得来终觉浅，今天，就让我们一起走进化工厂，去感受一下工业制硫酸。同学们在观看完视频后，完成学案中的工业制硫酸的工艺流程图和方程式书写。

学生活动：观看工业制硫酸视频，了解硫酸实际生产工艺，并完成学案。

教师小结：从物质间相互转化的角度来看，工业制硫酸就是人为控制反应条件使含硫物质发生相互转化的过程。

学习任务二 自然界含硫物质的存在及转化。

教师过渡：在自然界中，含硫物质又是如何转化的？

图片展示：自然界中硫元素的存在及轉化。

提出问题1：观察图片并阅读教材，尝试分类概括含硫物质在地壳、大气中的分布特点。

提出问题2：尝试说明这些含硫物质是如何在自然界中相互转化循环的。

学生活动：观察图片、阅读资料并回答问题。

学习任务三 探究不同价态含硫物质的相互转化。

教师过渡：自然界中的含硫物质在一定条件下能够相互转化。那么，在实验室里如何实现不同价态含硫物质的相互转化？

教师讲解：化学实验设计的相关说明。

学生聆听：了解化学实验方案的设计及其原则、步骤等相关知识。

提出问题1：尝试列举不同价态的硫元素所对应的物质，并根据硫化合价的变化，分析各种物质在氧化还原反应中表现出的是氧化性还是还原性。

提出问题2：从上述转化关系中选择一种或几种，设计实验并实现其转化。

学生活动1：实验室不同价态含硫物质相互转化实验方案的设计。

学生活动2：分析讨论实验方案的可行性，确定其中一种或几种可行的实验方案进行实验。

学生活动3：根据化学实验方案进行分组实验，并对实验进行观察及现象记录。

学生活动4：分析实验现象、得出实验结论并总结汇报。

教师点评：指导学生总结并得出结论。

四、教学反思

（一）课堂的主角是学生，教师只是辅助者，助其发展学科核心素养

课堂的主角是学生，学生在教师的引导下，借助教师提供的相关学习资料（如适宜的情境问题、实验器材等）自主发现问题并完成学习任务，因此，教师在课堂上应积极做好辅助。例如，本单元的第三课时“工业制硫酸——控制含硫物质的转化”教学中，教师在设计课堂学习活动和任务时，充分考虑了学生的主体作用和教师的辅助作用。学生借助教师提供的视频、书面资料、实验器材等，分别从工业生产、自然界硫循环、实验室实验方案的设计评价与实验操作三个不同的视角，感受了不同含硫物质的转化。其一，学生借助视频了解了工业制硫酸的实际生产流程，丰富了生产生活经验，初步形成了理论联系实际的观念，具备了将化学研究成果应用于生产生活的意识；其二，学生通过阅读书面资料，了解含硫物质进入大气的主要途径，知道SO2进入大气能形成酸雨危害环境，增强了环境保护意识和社会责任感，培养了“科学态度与社会责任”的核心素养；其三，学生通过实验小组互助协作的模式，经历了实验方案的设计、实验方案可行性的讨论与评价、实验方案的具体操作等完整的实验流程，提升了科学实验的实际操作水平，培养了化学学科的关键能力，为其科学探究方面的终身发展奠定了良好的实验基础。

（二）单元教学设计有助于学生知识框架的构建，是培养学生化学高阶思维能力的必然途径

所谓单元教学设计指教师在对课程标准、教材等教学指导性资源进行深入学习后，根据自己对教学内容的理解，结合学生的实际情况和特点，对教学内容进行素材挖掘、知识整合、架构重组等设计，从而形成一个相对完整的教学主题，并以该主题作为一个教学单元的设计。单元教学设计首先要求教师依托真实、具体的情境素材对教学内容进行知识脉络的构建，然后依据知识的逻辑层次和难易程度划分成若干个子课时并确定子课时的情境主题，再根据子课时情境主题确定子课时的若干个学习任务，最后结合不同的学习任务设置一系列“登山式”问题（活动）链。教师只有在课前将整个单元学习任务的框架和逻辑捋顺，学生才可能构建起知识的架构，才能在此基础之上发展化学高阶思维能力，因此单元教学设计是培养学生化学高阶思维能力的必然途径。

五、结语

新课程新教材单元教学设计与实践是一个需要持续积累和发挥集体智慧的过程。作为一线教师，我们需要不断挖掘生活中可利用的情境素材，根据单元教学整体思路对教材内容进行整合并寻找切入点，提出阶梯式问题引发学生思考，将培养学生核心素养落实到化学课堂。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）[M].北京：人民教育出版社，2020.

[2]人民教育出版社课程教材研究所化学课程教材研究开发中心.普通高中教科书教师教学用书化学必修第二册[M].北京：人民教育出版社，2019.

[3]王磊，黄燕宁.单元教学设计的实践与反思——以“氧化还原反应”教学单元为例[J].中学化学教学参考，2009（3）：9.

责任编辑：黄大灿