缩略图

基于核心素养的高中化学大概念单元教学的实践

作者

王大鹏

汪清县第四中学 吉林延边州 133200

随着社会对创新型人才需求的日益增长,高中化学教育面临着培养学生综合素养的重大挑战。当前,部分化学课堂仍存在重结论轻过程、重解题轻应用的现象,导致学生虽然掌握了大量化学知识,却难以将其运用到实际生活和生产中。核心素养的提出为化学教学指明了方向,而大概念单元教学则为核心素养的落地提供了有效载体。大概念不仅是化学知识的凝练,更是学科思维和方法的集中体现。通过围绕大概念构建单元教学体系,能够打破学科内各知识点的壁垒,让学生在整体认知中理解化学学科的本质。在教学过程中,结合生活生产实际,设计多样化的学习活动,可激发学生的学习兴趣,让他们在解决实际问题的过程中,不断提升化学学科核心素养,为未来的学习和发展奠定坚实基础。

一、依据大概念架构,构建阶梯式单元目标以明确核心素养培养路径

阶梯式单元目标是大概念与核心素养之间的关键衔接点。它遵循皮亚杰认知发展理论中 “同化 - 顺应 - 平衡” 的认知进阶规律,将抽象的核心素养要求转化为符合学生认知梯度的具体学习任务。在目标设计中,需体现 “知识理解— 能力应用 — 价值内化” 的层级递进:初级目标聚焦基础知识的结构化整合,帮助学生建立大概念的认知雏形;中级目标侧重知识的迁移应用,引导学生在复杂情境中调用知识解决问题;高级目标则指向学科思维与价值观念的形成,促进核心素养的深度内化。这种阶梯式设计既确保了教学目标的可操作性,又通过阶段性成果的积累,让学生在持续获得成就感的过程中,逐步实现从知识掌握到素养提升的质变,为核心素养的全面发展提供清晰且可达成的路径。

以人教版高中化学必修第二册 “化学反应与能量” 单元为例,阶梯式目标可细化为更具体的阶段性任务。第一阶段,结合生活实例(如燃料燃烧、电池供电)引导学生绘制 “能量转化思维导图”,通过对比实验(镁与盐酸反应放热、氢氧化钡与氯化铵反应吸热),使学生能准确区分放热与吸热反应的特征,并用文字描述能量转化形式,此时侧重培养对能量现象的直观感知与归纳能力。第二阶段,借助分子模型教具演示化学键断裂与形成的过程,让学生计算典型反应(如氢气与氯气反应)中化学键能的变化差值,撰写微观机理分析报告,理解“断键吸热、成键放热” 的定量关系,同时引入反应热的概念,为后续计算奠定基础。第三阶段,设计 “家庭节能方案设计” 项目,要求学生结合燃气热水器效率、电池续航等实际问题,运用盖斯定律计算复杂反应的焓变,通过小组答辩展示能量优化方案,在解决真实问题中深化对能量守恒定律的理解,全面提升证据推理与模型认知素养。

二、结合生活生产实际,创设真实化教学情境以激活核心素养应用场景

真实化教学情境是核心素养落地的重要载体。建构主义学习理论强调,学习是学习者在特定情境下,借助他人帮助,利用学习资料,通过意义建构方式获得知识的过程。真实情境为学生提供了主动建构知识的平台,能让学生在解决实际问题时,将化学大概念与具体应用场景相联系。同时,情境的真实性可激发学生的内在学习动机,促使其主动调动已有的知识和经验,在分析、解决问题的过程中,提升化学学科核心素养。

以人教版高中化学选修 “化学与生活” 中 “水的净化与污水处理” 单元为例,可将 “当地自来水厂的水净化过程” 情境进一步丰富。在参观自来水厂前,让学生提前收集当地水源水质报告,了解水中主要污染物。参观时,除观察净化环节,还安排技术人员讲解各环节的操作参数及调控原因。回校后,组织学生分组模拟净化实验,如用不同浓度明矾溶液进行混凝实验,比较净化效果;用活性炭吸附水中色素,分析吸附效率与活性炭用量的关系。之后,结合当地水质特点,如硬度较高,引导学生探讨是否需要增加软化环节,并设计具体的软化方案。最后,举办 “水净化方案优化” 研讨会,让学生展示成果,在交流中深化对知识的理解,强化科学态度与社会责任等核心素养。

结语

综上所述,基于核心素养的高中化学大概念单元教学,通过构建阶梯式单元目标、创设真实化教学情境为学生核心素养的培养提供了全面且系统的路径。这种教学模式打破了传统教学的局限,让化学知识不再是孤立的知识点,而是形成了相互关联的知识网络。学生在学习过程中,不仅掌握了化学学科的大概念和基础知识,更重要的是提升了运用化学知识解决实际问题的能力,形成了科学的思维方式和正确的价值观念。

参考文献:

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本文系2024 年度延边教育学会“十四五”科研规划课题“基于高中化学大概念单元教学模式的研究与实践”(编号:2024YBYL611)的研究成果