基于大概念的初中化学单元教学设计模型构建.pdf

XUANDONGMAN百科论坛 296 基于大概念的初中化学单元教学设计模型构建夏 莹广东省肇庆鼎湖第一实验学校 526070摘要：本研究旨在建构基于大概念的初中化学单元教学设计模型，通过分析大概念的内涵和特点，结合初中化学课程标准和学生的学习需求，提出了该模型的设计原则和框架。该模型强调以大概念为核心，引导学生深入理解化学知识，注重知识的转移和应用，通过实际案例，该模型能有效提高学生的化学学习效果，培养学生的科学素养和创新能力。关键词：大概念；初中化学；单元教学设计；构建中图分类号：G4 文献标识码：A化学是一门基础科学，对培养学生的科学素养和综合能力具有重要意义。在初中化学教学中，如何帮助学生建立对化学知识的整体认知，提高学习效果是教育工作者关注的焦点。大概念是一种高度概括和抽象的概念，它可以为学生提供更广泛、更深入的理解，帮助学生构建系统的知识体系。本研究旨在构建初中化学单元教学设计模型，该模型将重点关注如何将大概念融入到单元教学中，从宏观角度引导学生理解和掌握化学知识，培养学生的科学思维和创新能力，通过对大概念的深入分析和对学生学习特点的研究，提出具体的教学设计策略和方法。一、基于大概念的初中化学单元教学设计模型构建的实践价值（一）提高教学效果通过引导学生学习和掌握大概念，帮助学生更好地理解和掌握学科知识，提高学习效果。大概念作为学科知识体系的核心，可以帮助学生建立系统的知识结构，从而更好地理解化学知识之间的关系和规律。此外，大概念还具有广泛的可转移性和解释力，可以帮助学生将知识应用到现实生活中，提高解决问题的能力。（二）促进学生的发展大概念的学习可以培养学生的科学思维、创新能力和解决问题的能力，有利于促进学生的全面发展。通过对大概念的学习，使学生学会从宏观角度思考问题，形成科学的思维方式和方法。同时，大概念的学习也可以激发学生的创新意识和创造力，帮助他们更好地应对未来的挑战。（三）提升教师的教学水平本研究提出的教学设计策略和方法可以为初中化学教师提供有益的参考，有助于提高初中化学教师的教学水平。通过该模型的应用，教师可以更清晰地把握教学目标和教学内容，选择合适的教学方法和策略，提高教学效率和教学质量。（四）推进教育改革研究结果可为教育行政部门提供决策依据，有助于推动教育改革，提高教育质量。推广基于大概念的初中化学单元教学设计模型，可以促进教育教学的创新与发展，提高教育质量和效果，满足社会对高素质人才的需求。总之，构建基于大概念的初中化学单元教学设计模型的实践价值在于提高教学效果，促进学生发展，提高教师教学水平，促进教育改革。这对于提高初中化学教学质量，培养高素质人才，促进教育事业的发展具有重要意义。二、基于大概念的初中化学单元教学设计模型构建的策略（一）基于课程标准和教材确定学科大概念课程标准提出了教学目标的总体规划，其重点是主题目标和单元目标。因此，教师通常根据课程的标准主题设计教学单元。例如，一些教师使用“物质构成的奥秘”设计原子、原子结构，分子、分子结构的学习，并通过“物质多样性”单元开发教学元素。同时，“物质构成的奥秘”和“物质多样性”被视为单元化学习的基本概念。每个单元都有一个主题可以从教科书中提取出来，并变得更加广泛。一般来说，在分析教科书内容和特点的基础上，选择了碳基化合物的基本概念，以及物质结构研究中的元素和粒子概念。在选择教学单元时，教师不仅要考虑教学内容的逻辑，还要考虑学生认知结构的发展。教学单元的内容应侧重于形成一个大概念，其结构应加以调整和整合，以反映大概念和基本概念之间的关系。这一框架要求教师从学科理解的角度梳理化学概念之间的关系，并建立一个概念框架。其基本思想是，化学知识体系在基础学习中逐步整合和结构化。教学单元的设计对于有效教学至关重要。教学单元炫动漫百科论坛 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的目标应该是成为一个系统，因此，管理层应该有一个“核心”。初中化学教学强调综合概念中的目标设计，选择这一“核心”是综合学习单元的关键，大概念起着“核心”的作用。从概念上讲，教学单元的目标应基于对学习标准和学生课程的分析、对教学单元内容的澄清以及从大概念确定教学单元目标。首先，在大概念范围内制订教学单元时，应注意教学单元的教学功能。它不仅应考虑学科知识的应用，还应考虑科学思维和能力建设。其次，学习单元是课堂必须完成的总体计划，每个班级都有特定的目标。学习单元的目标和课堂目标是分层和相互依存的，学习单元的目的必须系统和全面地制订。最后，还必须考虑预期的学习效果和本单元学习目标的实现程度，以便为整合学习评估提供基础。（二）以教材结构为标准，明确单元整体内容明确大单元的教学内容是单元数据的开始。碳与碳的氧化物的学习，以教材的结构为标准，本单元的学习是初中化学的重点学习内容，在此阶段学生对化学已有一定认识，对化学视界已有基本的了解，可以从化学的视角去认识水、氧气、空气等常见物质的分子结构，初步认识微观世界，了解分子原子等粒子组成，形成宏观世界与微观世界之分。碳和碳的氧化物单元主题为“认识碳的世界”，主要内容包括碳的常见单质、碳单质的化学性质、常见碳的氧化物、常见碳的氧化物的性质及用途，通过这几部分的学习，让学生了解元素组成化合物的多样性，认识化学物质之间的相互转化关系，建立学习化学的物质转变思维。同时碳元素又是与人们生活日常相关的，涉及到人们的衣食出行各方面。（三）结合学科素养，制定单元教学目标通过总结以往化学教学经验，教师在制定单元教学目标前应思考以下问题“单元教学的主要内容与核心概念是什么？”“需要引导学生解决哪些学习问题？”“学生在每单元中需要掌握哪些知识？”，强化对化学重难点知识的总结与教学过程的预设。为此在核心素养导向下开展初中化学大单元教学的过程中，教师应充分参考新课标教育要求，围绕核心素养内涵细化单元目标，着重发展学生化学分析、创新思维与实验探究能力。以燃料及其应用为例，基于大概念的单元教学目标可以这样设计：知识目标：1、掌握燃烧的条件及灭火的原理和方法。2、学会氢气的制取原理和收集方法。3、认识燃料完全燃烧的重要性，了解使用氢气、天然气（或沼气）、石油液化气、酒精、汽油和煤等燃料对环境的影响，懂得选择对环境污染较小的燃料。4、知道石油是由沸点不同的有机物组成的混合物，了解石油液化气、汽油、煤油等都是石油加工的产物。能力目标：学会防火灭火原理方法、防范爆炸的措施。情感目标：1、认识资源综合利用和新能源开发的重要意义。2、知道化石燃料（煤、石油、天然气）是人类社会重要的自然资源，及了解海洋中蕴藏着丰富的资源。（四）立足现实生活，创设生动形象的教学情境基于大概念的大单元教学需要在完整、真实、具体、生动的情境中进行。它不仅可以帮助学生理解知识，引导学生实践，还可以为学生提供锻炼能力，批判性思考，独立创造性地解决问题的机会。新课标明确要求，将课堂作为培养学生核心素养的主要阵地，围绕核心素养开展大单元教学，在课堂上还原现实生活场景，激发学生主动参与学习的意识，真正调动学生的主动性、创造性，是有效达成教学目标的基础。因此，教师应立足现实生活，结合单元教学主题与内容创设生动形象的教学情境。以“自然界的水”的教学为例。本单元从社会实际以及生活实际出发，充分展现人类发展与水之间的关系、水污染防治、水资源短缺现状等客观现实问题；将水作为载体，从化学学科角度出发，贯穿单质、化合物，物质的组成，沉淀、过滤、蒸馏等实验操作，化学式、化合价关系与应用等知识。本单元的一级主题为“身边的化学物质”，为使学生从周围事物中发现素材、线索，在生活情境中学习化学知识，教师可以在导入环节创设图片与动画情境：展示河流图片，引导学生将注意力集中在河水上。播放动画短片水分子历险记，引导学生以水分子的角色在奇妙的探险旅程中产生新奇感受。水分子历险的第一站是臭水沟，水分子“挣扎”，但仍被臭水淹没，引导学生思考水体污染原因、水体污染防治策略、水体净化技术；水分子历险的第二站是丛林，爬出臭水沟的水分子一身脏污，进入丛林后发现了其他伙伴，但只有他不纯净，此时，丛林中有钢盆、打火机、剪刀、矿泉水瓶、纱布、医用药棉等工具，引导学生思考如何将水分子夹带的卵石、砂子等污物过滤、吸附；水分子历险记的第三站是烧杯，水分子融入了硬水中，让人无法分辨，辨别硬水是“解救”水分子的关键；水分子历险的第四站是水电解器，水分子被彻底分解，引导学生观察、总结水分解过程中传递的信息。以水分子历险记动画短片贯穿本单元的学习，能够使学生集中注意力，进一步激发学习兴趣，让学生在情境中直观地感受“水”。（五）构建小组合作大单元探究活动，提升科学探究与证据推理素养XUANDONGMAN百科论坛 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小组合作是激发学生探究动力、促进教育公平的重要教育路径。教师要运用小组合作实验的目的，是为了提升学生的自我驱动力，必须让学生有一定的鞭策才能有充足的动力投入化学实验活动中，所以学习小组的构建非常重要，要保证学生都能公平合理地参与活动。在大单元教学设计中，初中化学教师可以针对单元知识开展一些合作探究类的实验学习环节，使学生能够根据实验的主题，来进行自主的思考和学习。并且，在这一过程中，教师逐层设计实验任务和引导问题，使学生能够通过对实验任务的分配，以及相互的讨论和合作，进行知识点的理解和掌握。举例来说，在鲁教版九年级四单元金属的单元实验教学探究金属的性质中，教师首先针对单元知识点提出问题：我们生活中都会烧水，请问大家水壶是由什么金属制作的呢，电暖器是用什么物质制作的呢？为什么不用塑料或者其他化学物质呢？促进学生积极参与动手实验，比如用酒精灯加热测试金属的导热性。或者提出问题：电线的结构是什么？为什么电线的芯要用金属，而外皮要用塑料呢？引导学生用电路测试金属的导电性，也可以利用相互比较的方法，检测不同对象的硬度，比如用抛光的铁片、铝、铜片跟稀盐酸进行反应，铁和铝可以置换产生氢气，但是铜不能，从而让学生理解金属活动性的强弱。从不同的角度对金属的性质进行剖析。学生可以根据自身的想法去实践，也可以参考一下别人的建议，与自己的想法进行比较，看一看哪一种更加有效。在合作中能力不足的学生也有机会提出想法和建议，而且从探究的角度来讲，每个学生的创意都有存在的价值。化学教师在通过小组合作引导学生进行自主探析实验问题的基础上，也可以用实验培养学生的科学探究素养，比如抛出问题：我们家里都有灯泡，小灯泡的底部是由铝片做成的，如果我换成铁片、铜片，我家的灯泡还能亮吗？用这种生活化问题引导学生自主设计验证金属导电性的实验，小组成员一同出谋划策，同时教师在学生进行小组讨论时进行指导和修正，在学生们探究完以后，教师可以鼓励学生们将自己的实验结果和解题思路分享给大家。在核心素养背景下的化学大单元教学，教师需要强化合作策略指导，培养初中生的化学思维品质。（六）加强任务设计，体现单元教学的层次性在大单元教学中，层次性、针对性教学任务的设计至关重要。由于教师已对单元内容进行重新整合，对课时进行重新划分，可以高度匹配学生素养培养诉求为目标设置任务，不断提升学习难度，充分锻炼学生思维。以“溶液”的教学为例。在探究“溶解度”的过程中，教师可创设生活情境“海水制盐”，并带领学生通过模拟实验分析饱和溶液与不饱和溶液的含义、判断方法、相互转化过程。为还原海水制盐过程，教师要引导先制取海水，要求学生执行不同的方案并观察现象。甲同学向 20mL 水中加入 5gNaCl，乙同学向 20mL 水中加入10gNaCl。观察 NaCl 的溶解情况，甲同学水中的 NaCl完全溶解，但乙同学经过较长时间也未使 NaCl 完全溶解，从而引出饱和溶液与不饱和溶液的定义。在此基础上引导学生探索如何转化饱和溶液与不饱和溶液，总结两者的转化关系，使知识的学习重新回到现实生活。在此过程中，每项任务的完成均为后续高难度任务的完成进行铺垫，学生可以系统地感受知识的产生、变化、应用，有效培养学习能力与理解能力，开阔他们的学习视野。（七）设计教学评价，与教学目标相一致教学评价应与教学目标相一致，既要考察学生对大概念的理解，又要考察学生运用大概念解决问题的能力。教学评价可以采取多种形式，如测试、作业、报告、演示、讨论等，教学评价还应注重学习评价，即在教学过程中不断反馈和指导，促进自身的调整和完善。以初中化学物质的组成单元为例，教学评价还可以包括：报告：在本单元安排小组合作探索活动，要求每组选择一个与物质组成有关的课题进行研究并撰写报告;报告内容应包括研究问题、研究方法、研究结果、研究结论等。每个小组也做演讲，并接受其他小组的问题或评论，通过这种方式，学生可以利用材料构成知识解决实际或模拟的问题，并展示自己的研究成果和创新思想，也可以让学生相互交流和学习，提高合作和沟通能力。通过对基于大概念的初中化学单元教学设计模型的研究，旨在为广大一线教师提供一种新的教学思路和教学方法。大概念的学习还可以培养学生的科学思维、创新能力和解决问题的能力，有利于促进学生的全面发展。本研究结果可为初中化学教师提供有益的参考，有助于提高初中化学教师的教学水平和教学质量，促进初中化学教学改革与发展。参考文献1陈磊.聚焦大概念下的初中化学单元教学思路J.天天爱科学(教育前沿),2023(03):51-53.2 梁兴平.大概念视角下的初中化学单元规划与教学分析 J.当代家庭教育,2023(05):146-148.3 李元红.新课标视域下初中化学大单元教学的策略研究 J.天天爱科学(教育前沿),2023,(12):108-110.4 梁俊,杨丽.聚焦学科大概念的初中化学单元教学设计与反思-以 物质构成的奥秘 为例 J.化学教与学,2021(8):6.