基于化学学科大概念的单元教学设计

张慧 谢鸿雁

一、案例设计背景

关于学生学科大概念的教学研究逐渐成为趋势和热点。《普通高中化学新课程标准（2017版）》倡导真实问题情境的创设，重视教学内容的结构化设计，重视开展“素养为本”的教学，指出“变化观念和平衡思想”“证据推理与模型认知”等素养要求学生形成化学学科的思想和方法，并强调“认识化学变化有一定限度、速率，是可以调控的。能多角度、动态地分析化学变化，运用化学反应原理解决简单的实际问题。”[1]在当前深化课程改革的阶段，学科大概念的教学理念显尤为重要，单元化教学方式是落实学生学科大概念的重要途径。

本文选取人教版高中化学选择性必修《化学反应原理》中“化学反应速率与化学平衡”单元，以“工业合成氨的原理及条件优化”这一真实情境贯穿整个单元，基于“化学反应的方向、速率、限度、历程”四个视角，对教材进行结构化设计，探讨基于化学学科大概念的单元教学设计，旨在解决教学中时间紧迫的问题，提升学生的结构化认知水平，发展化学学科核心素养。[2]

二、案例设计策略

（一）概念网络构建

（二）单元教学目标

1.调整内容

人教版教材中本单元的编写顺序为：化学反应速率→化学反应限度→化学反应的方向→化学反应的调控。“化学反应的方向”中焓判据△H与上一章的反应热相关联，可以起到过渡作用；从工业生产实际上来讲，我们也应首先判断化学反应的自反性和趋势再做条件调控。因此为符合逻辑顺序，经整合，顺序调整为：化学反应的方向→化学反应速率→化学反应限度→化学反应的调控。

2.选取情境

在“科学·技术·社会”栏目，教材介绍了合成氨的发展史。从合成氨方法的开发、气体循环利用、条件改进、催化剂选择，以及我国研究的重要突破等方面做了比较详尽的介绍。经查阅相关资料丰富素材后，沿着“合成氨反应的选择→加快速率的条件选择→提高氨含量的措施→生产设备材料的改进”的情境线进行素材整合，为本单元教学的实施提供贴合的真实情境及真实问题。

3.项目任务划分

在必修阶段，学生已学习过化学反应速率概念和影响因素等知识，但认识多由生活经验出发，属于感性认知；学生可以描述化学平衡状态以及判断可逆反应是否达到平衡，但这是基于实验现象，以正反应速率和逆反应速率的变化及各物质浓度变化为依据。对于理论解释层面，学生难以从大量微观粒子的宏观变化角度进行解释速率、平衡改变的相关问题，对平衡状态缺乏统一的数学表征方法，计算能力有待提高。因此在本单元中更注重定性和定量两个角度去认识化学反应速率和化学平衡。[3]

基于以上所述，形成本单元教学的课时安排及教学目标、评价目标，如下表所示：

三、教学设计及实施

四、单元教学反思

（一）注重问题情境的真实化

本单元教学中对工业合成氨这一真实情境进行了充分挖掘，选取了贴合教学的真实问题，激发学生的学习兴趣和探究欲。“什么措施可以提高合成氨的产率？”“目前合成氨的的研究有哪些突破？”等问题促使学生定量实验、讨论交流、查阅资料，在学习的过程中深刻理解化学对科技发展和社会进步的重要作用。[4]

（二）注重认识思路的结构化

本单元的内容编排注重化学知识的结构化，注重提升化学核心概念和观念的结构化，注重反映化学反应概念间的内在逻辑，符合学生的认知发展规律。[5]

（三）注重“教、学、评”一体化

为了评价学生通过本单元学习，化学学科核心素养的达成情况，需要围绕大概念和知识结构化对学生的学习任务进行评价。[6]在教学过程中要穿插适当的评价活动，同步进行，不可分离，要根据目标进展的要求，确定适当的步骤，并提出如何实现它的策略。将评价活动和学习活动融为一体，在学习活动中教师可以通过提问、点评、练习等来检测学生的掌握情况。

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）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2]李艳玲，卢伟.基于大概念的高中化学单元教学设计[J].化学教与学，2022（11）：38-41.

[3]黄鸣春，张彦婷.核心素养视域下高中化学中“化学反应速率与化学平衡”主题的基本课程问题探析[J].化学教与学，2022（09）：2-7.

[4]秦微.浅析大单元备课在高中化学教学中的应用[J].试题与研究，2022（01）：36-38.

[5]湯涛涛，赵雷洪.高中化学教学中的“大概念”及其教学建构[J].教学与管理，2021（04）：50-53.

[6]何彩霞.化学学科核心素养导向的大概念单元教学探讨[J].化学教学，2019（11）：44-48.

作者简介：张慧，女，太原市第十九中学校高中化学教师，中小学一级教师，太原市谢鸿雁高中化学提高与示范工作站学员，近期在谢鸿雁导师指导下进行大概念理念统领的单元教学研究与实践及项目式教学课题研究