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Scientific Research

核心素养导向下的初中化学单元教学研究

作者

李国强

鄂尔多斯市东胜区第一中学 内蒙古鄂尔多斯 017000

前言:

当下教育领域处在深化课程改革的重要时期,学科教学的重心由知识传授转变为素养培育。《义务教育化学课程标准(2022 年版)》指出:“注重学生的自主发展、合作参与、创新实践,培养学生适应个人终身发展和社会发展所需要的必备品格、关键能力,引导学生形成正确的世界观、人生观和价值观。”[1]这就要求教学实践活动必须冲破原有的课时束缚,去探索一种更加宏观,更具整合性的教学设计范式。单元教学以其整体性、情境性、实践性的特点,给实现化学学科核心素养有效落地提供可能的途径和设计的框架。

一、凝练单元核心主题,整体规划素养目标

单元教学设计的第一个环节就是提炼单元主题,其实质就是将分散的知识点上升为统帅并加以价值升华,形成一个具有学科本质和育人价值的主题。它是单元教学的灵魂,引导所有的学习活动朝着一个方向发展,达到知识技能、过程方法和情感态度价值观的有机统一[2]。整体规划素养目标要求教师要跳出课时目标的罗列,以化学学科核心素养的四个维度:化学观念、科学思维、科学探究与实践、科学态度与责任为基础,做系统性、分层级的设计。目标规划要表现出素养发展的阶段性,连续性和整合性,形成一条贯穿于单元始末,螺旋上升的素养发展线索。

以科粤版初中化学第一单元“大家都来学化学”为例,其单元学习内容聚焦于化学科学本质这个大概念。围绕这个大概念来开展素养目标的总体规划。单元学习可以引导学生认识到化学与生活有着广泛的联系(科学态度与社会责任),初步形成从物质及其变化的角度看世界的学科视角(变化观念),体验科学探究的基本过程并遵守实验室规则(科学探究与创新意识),形成“性质决定用途”的初步观念(证据推理)。在“物质性质的探究”部分,学生以小组形式探究金属铜受热变黑的原因,经历提出问题、形成假设、设计并实施实验或调查方案,获取证据、分析解释数据、形成结论及建构模型、反思评价及表达交流的完整的科学探究过程,目标就是科学探究能力的培养,以及严谨求实的科学态度形成。整个单元的教学活动都在围绕化学学科本质的大概念,一步一步来完成整体规划的素养目标。

二、创设真实学习情境,设计驱动性任务链

真实的学习情境是学科知识与学生经验世界之间的桥梁,能激发起学生的学习内驱力,让学生感受到知识是有意义的,是可以被运用到实践中的。情境设计应源于生活、社会或者科学史实,有代入感和挑战性,容易自然而然引出要解决的主要问题[3]。驱动性任务链是嵌入情境中的、有逻辑关联、认知递进的学习任务,组成单元学习的“主干”。任务链设计采用“总-分”结构,一般是以一个覆盖单元主要知识的综合性主干任务为开端,再拆分成一个个紧密相连的子任务。

科粤版初中化学第二单元“空气、物质的构成与组成”教学设计,以“探寻无处不在的空气的奥秘”作为总情境。驱动性任务是“制作一份空气成分以及它的微观奥秘的科学研究报告”。把该任务分解成一个个子任务:测定教室空气中氧气的体积分数;研究氮气、氧气等不同的成分在性质上的差别,并分析出它们的微观原因;用分子模型组装常见物质的分子,从微观的角度去辨别纯净物和混合物;分析氧气、水、二氧化碳等身边常见的物质的元素组成的不同;查阅科学史资料,写一篇关于水组成探究历程的小论文,感悟科学家勇于质疑、批判和创新的精神。

三、注重实验探究过程,发展科学思维与实践

化学是一门以实验为基础的自然科学,实验探究是培养学生科学思维和实践能力的最好载体。单元教学中实验活动的设计,要重视科学探究过程,重视思考过程,重视开放过程。把重心从“做什么、看什么”转变为“想什么、为什么”,让学生经历提出问题、形成假设、设计并实施实验或调查方案,获取证据、分析解释数据、形成结论及建构模型、反思评价及表达交流的完整的科学探究过程。教师应有意识地设置认知冲突,搭建思维脚手架,允许学生大胆质疑,严谨证明,培养学生敢于质疑、善于论证的批判性思维、逻辑推理能力和从证据中得出结论的科学研究方式,将科学探究和创新意识的素养要求落到实处。

科粤版初中化学第五单元”燃料与二氧化碳”是最适合践行这一理念的单元。本单元的学习活动可以以“探究燃料的利用与碳排放的影响”为主线展开。学生在学习氢气、碳单质、二氧化碳等物质性质的时候,不再只是课本的描述性的记忆,而是放在一系列探究实验当中。通过设计实验方案来证明氢气的可燃性,比较碳和一氧化碳还原氧化铜的不同之处,探究二氧化碳和水反应生成碳酸的证据。尤其是对二氧化碳性质的探究,教师可以引导学生设计对比实验,证明二氧化碳与水确实发生了化学反应产生了新物质,而不是简单的溶解。

总结:

单元核心主题的凝练与素养目标的整体规划是教学设计的起点与方向保障。真实学习情境与驱动性任务链的设计是激发学习动机、促进知识整合与应用的核心手段。对实验探究过程的深度挖掘则是发展学生科学思维与实践能力的根本途径。三者相互关联、层层递进,共同构成一个以素养发展为目标、以学生为中心的教学整体。实践表明,单元教学是实现化学学科育人价值、促进学生全面发展的有效路径。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准(2022 年版).北京:北京师范大学出版社,2022:2-13.

[2]苏雪红.大概念视域下的初中化学大单元教学策略探究[J].名师在线(中英文),2025,11(27):10-12.

[3]黄文波.新课标视域下初中化学大单元教学策略[J].读写算,2025,(28):43-45.