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探究" 新高考" 背景下的高中化学单元教学策略

作者

吴刚

重庆市兼善中学蔡家校区 400707

一、教材知识体系的重构与单元整合

人教版2019 版高中化学教材以“主题—单元—课题”为框架,将学科知识划分为“物质结构与性质”“化学反应原理”“化学与社会发展”三大主题。新高考背景下,单元教学需突破传统章节界限,以核心素养为导向重构知识体系。例如,在“化学反应与能量”单元中,可将必修第二册第六章“化学反应与能量”与选修四第一章“化学反应与能量”整合,形成涵盖“能量转化形式—热化学原理—电化学应用”的完整知识链。这种整合不仅符合化学学科内在逻辑,更能帮助学生建立“结构—性质—能量”的认知模型。

教材中“元素化合物”模块的编排体现了“结构决定性质”的学科思想。以“硫及其化合物”单元为例,教材通过“硫单质—二氧化硫—硫酸”的递进式编排,引导学生从价态变化角度理解氧化还原反应规律。教师可在此基础上补充“含硫污染物治理”等现实问题,将知识学习与环境保护责任相结合,形成“性质认知—原理应用—社会责任”的单元教学脉络。这种设计既符合新高考“基础性、应用性、综合性”的考查要求,又能培养学生的科学态度与社会参与意识。

二、学科核心素养的渗透路径

新高考将化学学科核心素养细化为“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”“科学态度与社会责任”五个维度。单元教学需通过情境创设实现核心素养的隐性渗透。例如,在“金属及其化合物”单元中,教师可设计“废旧电池回收”项目,引导学生通过实验探究金属活动性顺序,在解决实际问题的过程中发展“证据推理”能力;通过分析重金属污染案例,培养“科学态度与社会责任”。

教材中的“科学探究与创新意识”培养具有独特优势。以“浓度对化学反应速率的影响”实验为例,教材通过控制变量法设计对比实验,教师可进一步引导学生提出“温度、催化剂等因素的影响”等延伸问题,鼓励学生自主设计实验方案。这种“问题—探究—创新”的教学模式,能有效提升学生的科学思维能力。同时,教材中“科学史话”栏目提供的化学发展历程案例,如“门捷列夫与元素周期表”,可作为培养学生“科学精神”的优质素材。

三、实验教学的强化与创新

化学实验是培养学生实践能力与创新思维的重要载体。新高考明确将“实验技能”纳入考查范围,要求教师优化实验教学设计。人教版教材共设置 22个学生必做实验,涵盖物质制备、性质探究、定量分析等类型。教师可依托这些实验构建“基础实验—拓展实验—研究性实验”的分层体系。例如,在“配制一定物质的量浓度的溶液”实验中,基础层要求学生掌握容量瓶使用规范;拓展层可引入“误差分析”问题,培养数据处理能力;研究性实验则可设置“不同浓度溶液对植物生长的影响”等跨学科课题。

虚拟实验技术的应用为实验教学创新提供了新可能。教材中部分危险性实验(如“氯气的制备与性质”)可通过虚拟仿真平台实现安全操作。教师可利用 VR 技术还原化学史上的经典实验(如“拉瓦锡研究空气成分”),增强学生的历史代入感。此外,将数字化实验设备(如 pH 传感器、色度计)引入常规实验,能实现反应过程的动态监测,帮助学生建立“定量—定性”相结合的认知模式。

四、跨学科融合的教学实践

新高考强调“无学科不融合”的考查理念,要求化学教学与其他学科建立有机联系。人教版教材中“化学与生活”“化学与技术”等栏目提供了丰富的跨学科素材。例如,在“化学与可持续发展”单元中,教师可联合地理学科开展“区域水资源保护”项目,通过化学分析测定水体污染物含量,结合地理知识设计治理方案;与生物学科合作“酶催化反应条件优化”实验,探究温度、pH 对反应速率的影响规律。

数学工具在化学教学中的应用日益重要。教材中“化学反应速率与化学平衡”章节涉及大量计算问题,教师可引入数学建模思想,引导学生通过绘制浓度—时间曲线分析反应进程。在“物质结构与性质”单元中,利用几何知识解释分子空间构型,通过概率统计方法理解原子轨道杂化理论,能有效突破教学难点。这种跨学科思维训练符合新高考“综合应用能力”的考查导向。

五、多元化评价体系的构建

传统纸笔测试难以全面评价学生核心素养发展水平。新高考背景下,单元教学需建立“过程性评价 + 终结性评价”的复合体系。过程性评价可包括实验操作规范度、小组讨论参与度、探究报告质量等维度。例如,在“有机化合物结构测定”单元中,教师可通过观察学生使用红外光谱仪的操作流程,评价其“科学探究与创新意识”发展水平;通过分析学生设计的同分异构体推导方案,评估“证据推理与模型认知”能力。

终结性评价应注重开放性试题设计。教材中的“练习与应用”栏目提供了大量思维拓展题,教师可将其改编为“设计实验验证某假设”“分析化学现象的社会影响”等题型。例如,将“影响化学反应速率的因素”知识点转化为“某化工厂反应釜效率低下,请从温度、浓度、催化剂等角度提出改进方案”的实际问题,考查学生知识迁移能力。这种评价方式与新高考“情境化命题”趋势高度契合。

六、教师专业能力的提升路径

单元教学的有效实施依赖于教师专业素养的持续提升。学校应建立“校本研修—区域联动—高校支持”的三级培训体系。校本研修方面,可组织教师开展“同课异构”活动,针对同一单元设计不同教学方案,通过对比分析优化教学策略。区域联动层面,建立跨校教研共同体,共享实验教学资源与跨学科课程案例。高校支持主要体现为邀请化学教育专家开展“核心素养培养”“跨学科教学设计”等专题讲座,帮助教师更新教育理念。

教师还需主动适应信息技术与教学融合的趋势。掌握 ChemDraw、3Dmol 等化学专用软件的使用方法,能制作分子结构动态模型;熟悉在线学习平台功能,可开展虚拟实验室建设与混合式教学实践。例如,利用 MOOC 资源补充“化学前沿进展”内容,通过翻转课堂模式拓展单元教学深度。这种技术赋能的教学创新,能有效提升单元教学的时代性与吸引力。

参考文献

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[2] 邓 大 兴 . 新 高 考 背 景 下 高 中 化 学 的 有 效 性 教 学 [J]. 科 学 咨询 ,2023,(16):194-196.